這一年,我們發(fā)現(xiàn)了“上帝粒子”,探索了火星上的古溪流,研究了細菌的愈合能力,學會了開采更多的清潔能源,諸如此類的新發(fā)現(xiàn)注定使2012年成為科學發(fā)展的非凡一年。
1.希格斯粒子:世界的重力之源
花了數(shù)十年時間,砸下數(shù)十億美元,今年7月,位于日內(nèi)瓦附近的大型強子對撞機終于給了回報。物理學家們宣布,他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子。如果沒有這個基礎粒子,宇宙中的原子就不復存在,因此毫無疑問也就沒有星星,沒有行星,也沒有人類。
希格斯粒子在物理學家的心中占據(jù)著特殊的地位,因為它有助于解釋令人費解的自然二分法:為什么有些粒子具有質(zhì)量,而另一些則沒有?
在對歷時兩年800萬億次的碰撞數(shù)據(jù)進行分析后,物理學家們在大型強子對撞機中發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子的痕跡。自此,研究人員將把他們的注意力轉(zhuǎn)向超對稱理論,以試圖解釋目前在物理學中占主導地位的標準模式的不盡完美之處。
2.機器人地質(zhì)學家登陸火星
“好奇號”火星車在隔熱罩、降落傘及火箭動力平臺的幫助下,歷經(jīng)8個月的時間于今年8月6日在火星表面輕輕著陸。
火星車裝備了當今最先進的地質(zhì)學探測儀器。到目前為止,它已拍攝了巖層照片,分析了沉積物樣本,并發(fā)現(xiàn)了一個河床——這是截至目前為止火星上曾有水存在的最直接證據(jù)。
3.普查人體內(nèi)部世界
我們的體內(nèi)有一百萬億個細菌、病毒和其他微生物。2012年,兩個大型項目的科學家們對人體的內(nèi)部世界進行了迄今最全面的普查。
總部設在美國的“人類微生物組項目”利用基因組分析法,對200多名美國人的鼻子、牙齦、扁桃體、生殖道和內(nèi)臟中的微生物進行了身份鑒別。同時,歐洲“人體腸道微生物基因組研究計劃”發(fā)現(xiàn),每個人的身體可支持多種不同的微生物生態(tài)系統(tǒng),而且人類微生物組因人而異,差別甚大。
4.地球正在走向極端
創(chuàng)紀錄的熱浪、旱災、水災和融冰,2012年,我們這個星球的氣候正在走向從未有過的極端化。這在全球范圍造成了代價昂貴和不安定的環(huán)境災害。
例如,由于海洋酸化,西北太平洋的商業(yè)孵化場中的牡蠣幼蟲死亡率達到了80%。在寒冷的海域,北冰洋上的海冰覆蓋面積在9月份縮減至132萬平方英里(1英里約為1.61公里),創(chuàng)下了歷史新低。
5.老爸爸產(chǎn)生新突變
雖然大量研究突出了通過大齡母親傳遞基因突變的風險,但今年的研究表明,對大齡父親來說也存在類似的風險。一項以患有自閉癥或精神分裂癥個體為對象的研究發(fā)現(xiàn),他們收到的來自父親的新基因突變是來自母親的4倍。
2012年的多項研究表明,西方國家父親年齡的上升或?qū)е铝私陙碜蚤]癥的增加。
6.私人航天時代開啟序幕
近十年來,業(yè)內(nèi)相關(guān)人士一直在預示私人太空飛行即將到來,但直到2012年,美國太空探索公司(SpaceX)終于將這夢想變?yōu)楝F(xiàn)實。5月,SpaceX公司的龍飛船成為第一個與國際空間站實現(xiàn)對接的非政府飛行器。
在接下來的幾年中,美國航天局希望這些商業(yè)飛行能成功地將宇航員送上太空,許多商業(yè)飛行公司也正積極為私人太空旅游做好準備工作。
7.意念控制機器人初次登臺
在中風癱瘓14年后,今年58歲的凱蒂·哈欽森拿起了一杯咖啡,把它送到嘴邊,并喝了一口。這是她這輩子喝過的最好喝的咖啡。哈欽森通過意念控制機器手臂完成了這一壯舉。
該技術(shù)由美國布朗大學腦研所開發(fā)。研究人員在哈欽森大腦中植入的硅芯片,可對其神經(jīng)元電信號進行高清晰度的觀察。他們要求凱蒂想像自己正在用其手臂執(zhí)行一項基本任務,然后觀察其大腦是如何反應的。通過將她的運動與相應的神經(jīng)信號進行匹配,研究人員能夠編寫計算機代碼,將她的想法翻譯成機器手臂的動作。