《時代》周刊揭曉本年度十大科學發(fā)現(xiàn)醫(yī)學突破

美國《時代》周刊12 月9 日在其網(wǎng)站上揭曉了本年度十大科學發(fā)現(xiàn)和十大醫(yī)學突破評選結(jié)果。

2010年十大科學發(fā)現(xiàn)

1. 最出眾的長角恐龍

美國科學家在猶他州發(fā)現(xiàn)了15 只角，而它們竟然是重達2500 公斤的巨型恐龍的頭頂裝飾物。這種名為科斯莫角龍的恐龍生活在7600 萬年前，猶他大學研究人員在2007 年的一次探險活動中出土了這些化石殘骸，但直到今年9 月才正式為其命名并進行了描述。化石不僅揭示了這種年代久遠的奇異物種，而且表明從前的北美與現(xiàn)在并不一樣。

2. 物質(zhì)比反物質(zhì)多1%

美國費米國家實驗室的Tevatron 加速器在碰撞實驗中發(fā)現(xiàn)，中性B 介子衰變后的產(chǎn)物似乎存在一種不對稱性。傳統(tǒng)的粒子物理學理論認為，宇宙大爆炸應(yīng)該產(chǎn)生了等量的物質(zhì)和反物質(zhì)，但二者相遇的瞬間就會一起湮滅，而事實是目前的世界由物質(zhì)組成，反物質(zhì)卻不知所蹤。直到今年，費米實驗室的科學家發(fā)現(xiàn)，粒子碰撞過程中產(chǎn)生的μ 介子(一種重電子) 數(shù)量比反μ 介子多1%。雖然這是個很小的數(shù)目，但很顯然，正是物質(zhì)和反物質(zhì)數(shù)量上這一微小差額創(chuàng)造了宇宙。

3. 月球水比想象的豐富

布滿灰塵和巖石的月球予人的印象便是一片不毛之地。但其實它比我們想象的要更加潮濕。美國國家航空航天局的LCROSS（月球隕坑觀測和傳感衛(wèi)星）對月球南極附近區(qū)域?qū)嵤┝恕半p星撞月”任務(wù)，并對撞擊產(chǎn)生的羽塵進行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)月球水的含量比天文學家預期的多出大約50%，月球的濕潤程度幾乎是撒哈拉沙漠的兩倍。這或許足以讓未來定居月球的人就地建造供水設(shè)施，相較于從地球運水而言更容易也更經(jīng)濟。

4. 機器人考古墨西哥金字塔

墨西哥特奧蒂瓦坎古城遺址上的金字塔群一直是北美6 大考古寶藏之一?，F(xiàn)在，塵封往事的神秘面紗將被緩緩揭開：科學家今年將一個配備有照相機的考古機器人送到地下，機器人在探索過程中發(fā)現(xiàn)了一條12 英尺（約3.66 米）寬的隧道，其建于2000 年前的拱型屋頂依舊保存完好?？脊艑W家滿懷希望地認為，隧道可能通往大祭司的墳?zāi)?，這一發(fā)現(xiàn)將揭示建造這座中美洲大都市的人從前的生活面貌。

5. 衰老是基因作祟

為什么有些人可以青春永駐，而有些人卻在為“紅顏辭鏡”而嘆息感慨？原因之一可能與人類TERC 基因附近的一小簇DNA（脫氧核糖核酸）序列有關(guān)。一項發(fā)表在《遺傳學》雜志上的英國研究發(fā)現(xiàn)，擁有一個TERC 基因副本的人，其端粒的長度與年長他們?nèi)臍q但不攜帶這一基因的人差不多，換句話說，他們比實際年齡老了三到四歲。而《自然》雜志公布的另一項研究表明，哈佛醫(yī)學院的研究人員通過開啟過早衰老的老鼠體內(nèi)的一個端粒酶基因，扭轉(zhuǎn)了老鼠的衰老進程，老鼠的器官也得以再生，其萎縮的大腦體積增大，并且恢復了生育能力。

6. 行星普查數(shù)量激增

天文學家們從未停止過對太陽系外已知行星的普查，并于今年發(fā)現(xiàn)了許多新的天體“公民”。最令人興奮的發(fā)現(xiàn)當屬Gliese 581g，這是天文學家發(fā)現(xiàn)的首顆在所謂的“宜居帶”圍繞母星旋轉(zhuǎn)的太陽系外行星，該區(qū)域氣溫條件不太冷也不太熱，適合生命存活。不過，這顆“宜居”行星可能真的是個童話故事，因為后續(xù)研究已經(jīng)在懷疑其是否存在。但對于科學家來說，有一點毋庸置疑，那就是那里還有更多類似的星球存在，或者人類很快就會找到它們。

7. 隱藏歷史的終極時空斗篷

時空斗篷聽上去好像挺玄的，但英國倫敦帝國學院的物理學家馬丁·麥考爾在《光學雜志》上發(fā)表了一篇論文，從理論上描述了利用“超物質(zhì)”打造時空斗篷的可行性。通過對“超物質(zhì)”進行分子改造，可以擾亂電磁能（光粒子）的流動，光在經(jīng)過“超物質(zhì)”時傳播速度就會出現(xiàn)加快或者放慢，從而在時間和空間上形成一段空白。按照麥考爾半開玩笑的描述，使用這項技術(shù)，竊賊可以進入房間將保險柜里的物品席卷一空，但一刻不停工作的監(jiān)控攝像頭卻會“錯過”這一過程。不過，該技術(shù)也有美中不足之處：考慮到光傳播的速度，哪怕只隱形幾分鐘，這件斗篷的尺寸就得大約1 億米長。

8. 史前化石或能填補人類進化空白

南非馬拉帕洞穴出土了兩具距今大約200 萬年前的高級靈長類動物骨架化石，分別屬于一位成年女性和一名男童。在從猿到人的進化過程中，由于南方古猿和人猿之間有著巨大的差異，科學界一直懷疑，這兩者之間存在某種過渡物種?！犊茖W》雜志今年4 月刊登論文指出，化石可能填補了人類進化史上重要的一環(huán)，因為之前幾乎沒有骸骨證據(jù)表明在那段時期中人類進化過程到底發(fā)生了什么。但對于這個被稱為源泉南方古猿的新物種具有何意義，古生物學家持有不同觀點，有些人認為它對于理解人類進化并無幫助。

9. 合成第117 號元素

俄美科學家利用粒子加速器，成功將锫和鈣同位素合成為一種擁有117 個質(zhì)子的新元素ununseptium，它可能就是科學家一直尋找的第117 號元素。新元素只存在瞬間（不到一秒）就消失了，必須在其他實驗室再次被獨立合成出來，才能獲得認可，確保它在元素周期表上永久地“站住腳”。對Ununseptium 進行的放射性衰變分析可能將證實“穩(wěn)定島”的存在，根據(jù)這一理論，超重元素可能穩(wěn)定存在長達幾個月或者幾年的時間。但就目前來看，元素周期表似乎還沒有被完全補足。

10. 貓的飲水技巧

麻省理工學院、普林斯頓大學和弗吉尼亞理工大學的科學家們終于揭開了為何一只貓在喝牛奶的時候卻不會弄濕下巴和胡須的秘密。對高速錄像的分析結(jié)果顯示，狗會將舌頭卷成長柄勺狀來舀水喝，而貓的飲用方式更優(yōu)美，它會將自己的舌頭卷到液面以下，然后輕輕觸碰液面。貓?zhí)蚴骋后w的速度快達每秒4 次，這是一個地心引力、慣性和以每次0.1 毫升的速度舔食液體卻不會引起液體動蕩或溢出的流體動力學相互作用的復雜過程。

2010年十大醫(yī)學突破

1. 可降低艾滋病感染風險的藥物

美國一組研究人員在對一個艾滋病高風險群體進行研究后發(fā)現(xiàn)，與服用安慰劑相比，一種名為Truvada 的聯(lián)合抗逆轉(zhuǎn)錄藥能顯著降低艾滋病病毒的感染。但研究人員同時表示，這種藥物在預防艾滋病方面的作用還需要更多研究來證實，即使結(jié)果經(jīng)得起檢驗，它也不能代替最好的預防方法：安全的性生活和堅持使用保險套。這是因為所謂的暴露前預防方法，是讓高風險人群在接觸病毒之前，使用抑制HIV 的抗逆轉(zhuǎn)錄藥物來減小風險，使藥物能盡早對抗HIV 病毒。但它并沒有疫苗的作用，不能事先激活免疫系統(tǒng)預防感染。

2. 合成細胞

J·克雷格·文特爾，人類基因組圖譜的合作繪制者，今年在人造生命方面又邁出一步。他把化學物質(zhì)拼在一起組成了DNA，然后將它插入一個細胞內(nèi)，使它能復制，終于合成了完整的細菌基因組。文特爾希望他的發(fā)明在合成生物中，成為第一個實驗室生物。將基因材料混合匹配，成為自組裝的成品，文特爾已經(jīng)在生產(chǎn)能作為新型生物燃料的微生物。他甚至促進了流感疫苗的產(chǎn)生，因為他讓研究人員在實驗室保存了現(xiàn)有的不同種流感病毒。

3. 驗血診斷老年癡呆

在診斷疾病方面，盡管高端方法越來越多，但最先進的成像技術(shù)和分子探測，也無法診斷出阿爾茨海默氏癥（老年癡呆癥），這種退化性病只有在尸體解剖時，發(fā)現(xiàn)大腦中出現(xiàn)了病斑標志和亂成一團的腦子，才能在病理學上確定。但科學家研究出一種新方法，能在最早的癥狀出現(xiàn)之前，通過驗血就實現(xiàn)早期確診。這為預防癡呆和神經(jīng)退化提供了可能。新測試通過分析血液中的超過24 個蛋白質(zhì)，能以80%的準確率診斷出病人是否得了阿爾茨海默氏癥。

4. FDA 批準用肉毒桿菌素治療偏頭痛

虛榮也會產(chǎn)生治療頭痛的新方法？一些為了預防前額皺紋的病人接受了肉毒桿菌素注射之后，報告說他們的偏頭痛好像也消失了?？茖W家們——尤其是肉毒桿菌素制造商Allergan 公司的科學家決定好好研究它。根據(jù)來自兩個超過1000 名病人的大型實驗的數(shù)據(jù)，公司成功地說服了食品藥品監(jiān)督管理局（FDA），面部接受肉毒桿菌素注射的病人，每個月經(jīng)歷偏頭痛的天數(shù)，比那些沒有接受肌肉麻痹注射的人更少。

5. 修訂心肺復蘇術(shù)指南

自從上世紀60 年代首次發(fā)現(xiàn)心肺復蘇（CPR），人們一直在用同樣方法挽救生命。但新數(shù)據(jù)顯示，單獨使用胸部按壓和用傳統(tǒng)的CPR 方法，在救助心臟驟停患者時同樣有效，美國心臟病協(xié)會決定更新老的做法。新的CPR 指南更多地強調(diào)胸部按壓，在某些病例中才結(jié)合呼吸復蘇術(shù)。最新指南建議包括受過訓練的醫(yī)護人員在內(nèi)的所有救護者將目前的CPR 條款逆轉(zhuǎn)過來，從30 分鐘的有力按壓開始，然后轉(zhuǎn)到人工呼吸復蘇術(shù)。專家表示該法會把心臟停跳造成的傷害減到最小。

6. FDA 限制文迪雅

幫助糖尿病二型患者控制血糖的藥物文迪雅（含有羅西格列酮）被FDA 列為最嚴格限制藥物。目前，該藥只有注冊醫(yī)師才能開具，而且病人已經(jīng)用過所有其他治療方案，也了解這些風險。一些專家稱，F(xiàn)DA 的決定是滯后的，因為研究人員早在2007 年就有報道稱該藥會增加使用者患心臟病的風險。對那些對文迪雅反應(yīng)不錯的病人也不用擔心，現(xiàn)在處方藥中還增加了如Actos（含匹格列酮）這樣類似的藥物。

7. 驗血檢查心臟病

心臟病始于血管阻塞，目前檢查心血管的最可靠方法是通過血管淋巴管造影，但這是一種入侵式過程，要將一個蛇形細管從大腿主動脈進入血管。研究人員目前確定了一個包含23 個血液蛋白質(zhì)基因編碼的預檢組，能以83%的準確率測出血管堵塞型心臟病。再結(jié)合現(xiàn)有的方法，包括胸痛癥狀和家庭疾病歷史，比與單獨使用傳統(tǒng)方法相比能提高16%。人們對血液測試預測心臟病發(fā)作寄予了太多希望，而實質(zhì)上預防心臟病最好的方法還是健康的飲食和生活習慣。

8. 試管受精可選最佳胚胎

試管授精（IVF）即使在最好的條件下，也只有平均30%的機會能生出寶寶。所以當斯坦福大學研究人員報告了一種新方法，能選擇最強壯的胚胎提高懷孕和出生幾率，無疑很受歡迎的消息。受精以后，通過拍攝最初幾個小時胚胎的活動，科學家能大概判斷一個胚胎特征：繼續(xù)發(fā)育、存活幾天還是會慢慢死去。其他判斷標準還包括胚胎的第一次分裂從一個變成兩個所用時間，以及這次分裂開始的時間。下一步將是在IVF 診所對這一視頻記錄進行測試評定，確定這一分析能否提高受孕和出生的幾率。

9. 人造卵巢

對那些不育的人，還有更好的消息，科學家報道成功制造了人工卵巢，有一天能在體外培育那些不成熟的人類卵細胞。布朗大學領(lǐng)導的研究小組將捐贈的三種基本卵巢細胞，放到一個模擬卵巢的三維結(jié)構(gòu)中，這些細胞間能相互反應(yīng)，可以實現(xiàn)一個真正卵巢的各種功能和目的，甚至能在它的小囊里把一個人類卵細胞從早期階段培育到完全成熟。

10.更加安全快速培育誘導多功能干細胞

盡管用于治療疾病的干細胞療法離我們還很遠，科學家一直在不斷前進，努力把它從實驗室?guī)У皆\療所去。取得突破的是誘導多功能干細胞（iPS）。士頓兒童醫(yī)院的研究人員克服了關(guān)鍵障礙，能從皮膚細胞產(chǎn)生這種細胞，完全避開了對胚胎的需求，并消除了插入病毒或致癌基因的風險。新發(fā)現(xiàn)標志了一個巨大的進步，某一天用干細胞作為一種新型健康細胞資源，來替代那些被疾病損壞的細胞。