关于生物科技的新闻

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新闻不一定就是视频 OK？ 进展一：利用人体皮肤细胞“仿制”出胚胎干细胞。美国和日本两个独立研究小组分别宣布，他们成功地将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的干细胞。这一成果有望使胚胎干细胞研究避开一直以来面临的伦理争议，从而大大推动与干细胞有关的疾病疗法研究。

干细胞因为伦理问题而使其研究受到限制，这项成果使研究人员能够通过对皮肤细胞的四个基因的操作，对其进行重新编排，变身为干细胞。这种方法是干细胞研究规避伦理限制的一个里程碑式的研究成果。这条新闻被认为是2007年最重大的医学研究突破，该项研究的美国研究组主要研究人员是北大学子俞君英博士。这项成果也成为了生物通主办的2007年生命科学十大新闻评选的候选内容，而俞君英博士也成为十大科技风云人物的候选之一。 进展二：发现多种疾病的致病基因。一个国际研究小组在一项人类基因组研究计划中，又发现了约１２０种基因的变异与癌症有关。这一发现使已知的与癌症相关的基因从３５０种增加到约４７０种。

随着研究的深入，越来越多的疾病与基因联系在了一起，这项研究无疑是迄今为止发现致病基因效率最高的研究。疾病相关基因的确定不但有助于为疾病治疗提供靶标，而且有助于提前预测到患病高风险人群，进而做好疾病的预防，防患于未然。 进展三：首次对活有机体实施“基因组移植”。美国马里兰州克雷格？文特尔研究所的科学家在实验室中将一种细菌的基因组成功移植入另一种关系密切的细菌内，而且新植入的基因组开始取代原基因组运作。科学家计划利用人工合成基因组进行类似试验。如果试验成功，将标志着一种人工合成生物的诞生。

被称为科学怪人的美国科学家克，雷格？文特尔领导的研究组，号称要创造出人造的细胞、甚至生命。2007年，他们向着这个目标迈进了重要一步，实现了首次基因组移植。克雷格？文特尔此前还表示将公布自己的首个双倍体基因组序列。他在人类基因组计划的完成过程中也起到重要作用。克雷格？文特尔的这项研究成果和他本人也分别入选了生物通举办的2007年生命科学十大新闻和年度十大人物的候选。 进展四：发明DNA制动器。欧洲科学家开发出一种基于脱氧核糖核酸（DNA）的转换器，名为DNA制动器或分子发电机。科学家认为，作为世界上第一个生物纳米技术制动器，它的研制成功为在活的生物有机体和计算机之间建立联系架设了桥梁。

纳米技术在生命科学领域的应用价值是不可估量的，它正在渗入到基础生命科学、医学等领域的各个角落，是研究微观生命世界不可或缺的力量。 进展五：能源新技术研发获新进展。美国卡内基－梅隆大学化学工程专家设计出一种新工艺，可以大幅提高以玉米为原料生产乙醇的效率。这一成果将有助于推广使用新型燃料乙醇汽油。美国弗吉尼亚理工大学、橡树岭国家实验室和佐治亚大学的科学家开发出一种用多糖制取氢的新技术，以这项技术为基础，未来的氢动力汽车将携带易于存储的碳水化合物，如淀粉。碳水化合物和水在特殊的酶作用下分解产生氢气，然后通过燃料电池产生电力，驱动汽车前进。

当今社会所面临的一个重大问题就是能源危机问题。各国政府都在给予生物质能源研究越来越大的支持力度。这种新能源不但可再生，而且比传统石油能源更为清洁。在这个领域的研究的重大进展，意味着向着社会的可持续发展又前进了一步。 进展六：癌症治疗研究获重大进展，中国科学院生物物理所研究员梁伟、杭海英领导的课题组，关于纳米胶束搭载化疗药物直抵癌细胞的研究论文发表在7月4日《美国国立癌症研究院院刊》上。中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所陈雁研究组也在《美国国家科学院院刊》发表了关于发现癌症治疗新靶点的研究成果。

直径为10纳米至20纳米的纳米胶束搭载化疗药物，可增强药物抗肿瘤效果并降低毒性；新靶点研究为治疗癌症提示了新的思路和靶点。 进展七：发现6.32亿年前动物休眠卵化石。

这一发现提供了迄今为止最早的动物化石的可靠记录，将动物的起源时间提前到6.32亿年以前，将动物的化石记录前推了5000万年。 进展八：发现世界上最大的似鸟恐龙化石，我国科学家在内蒙古二连盆地大约8000万年前沉积的岩石中发现一具巨型兽脚类化石，体长约8米，站立高度超过5米，体形可与著名的暴龙类相比，体重约1400公斤。

我国科学家确认这是当今世界上最大的似鸟恐龙化石。 进展九：建成首个野生生物种质资源库，国家重大科学工程项目中国西南野生生物种质资源库在中国科学院昆明植物研究所落成竣工。建成后的资源库包括种子库、植物离体种质库、ＤＮＡ库、微生物种子库等，将收集保存1．9万种19万份（株）种质资源。

该种质资源库为我国野生生物种质资源的保护、研究及合理利用提供技术支撑条件。 进展十：大豆新品种创亩产371.8公斤高产纪录。

这是新世纪我国大豆的最高产纪录，该品种含油量达23.45%。

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美国《科学》杂志18日公布的2003年度十大科技突破分别如下：

1．发现宇宙主要由神秘的暗物质和暗能量组成。

2．揭开精神病产生机理。

3．发现全球变暖影响地球及其生物的新证据。

4．在进一步研究小核糖核酸如何协调细胞习性以及探索如何利用小核糖核酸的对付疾病取得的进展。

5．捕捉到细胞内部单个分子的多种活动情况以及对运动中的分子马达以及正在消化DNA的单个酶等进行的观察。

6．证实宇宙伽马射线爆发与超新星之间存在联系。

7．发现鼠的胚胎干细胞在培养皿中既能发育成精子也能发育成卵子。

8．证实特定介质能使光和其他电磁波以负折射率偏转。

9．通过基因测序发现人类Y染色体包含大量重复基因，这些基因以“回文”结构排列，有修复基因突变的作用。

10．对“饿死肿瘤”研究获得的新进展，发现一种抑制肿瘤血管生长的药物与传统化疗药物结合，可延长结肠癌患者存活期。　综合图：

美国《科学》杂志的封面示意宇宙不断扩张

爱因斯坦的广义相对论做出过暗能量的假设。据推测，神秘的暗能量可能构成了宇宙中绝大多数不可见的部分，它能够产生与引力相反的排斥力。暗能量至今仍是一个科学假设，还没有直接证据表明其确实存在。

日本理化研究所发布新闻公报说，日本理化研究所的稻田直久和美国斯坦福大学的大栗真宗共同领导的研究小组，观测了宇宙空间中约2．3万个类星体，以求找到受“引力透镜效应”影响的类星体。

所谓“引力透镜效应”，就是当光波、电波等在星系、星系团、黑洞等具有巨大引力的天体附近通过时，这些波会像通过凸透镜一样发生弯曲，最终在地球观测结果中出现两个以上的“虚像”。

此次观测到的受“引力透镜效应”影响的类星体数目非常多，科学家们认为，这也许只有暗能量才能解释。他们的进一步分析表明，在假设暗能量占到宇宙成分的70%时，理论计算与实际观测的结果最为吻合。

暗物质和暗能量是世纪谜题

21世纪初科学最大的谜是暗物质和暗能量。它们的存在，向全世界年轻的科学家提出了挑战。 暗物质存在于人类已知的物质之外，人们知道它的存在，但不知道它是什么，它的构成也和人类已知的物质不同。在宇宙中，暗物质的能量是人类已知物质的能量的5倍以上。

暗能量更是奇怪，以人类已知的核反应为例，反应前后的物质有少量的质量差，这个差异转化成了巨大的能量。暗能量却可以使物质的质量全部消失，完全转化为能量。宇宙中的暗能量是已知物质能量的14倍以上。

宇宙之外可能有很多宇宙

围绕暗物质和暗能量，李政道阐述了他发表文章探讨的观点。他提出“天外有天”，指出“因为暗能量，我们的宇宙之外可能有很多的宇宙”，“我们的宇宙在加速地膨胀”且“核能也许可以和宇宙中的暗能量相变相连”。

暗物质是谁最先发现的呢？

1915年，爱因斯坦根据他的相对论得出推论：宇宙的形状取决于宇宙质量的多少。他认为，宇宙是有限封闭的。如果是这样，宇宙中物质的平均密度必须达到每立方厘米5×10的负30次方克。但是，迄今可观测到的宇宙的密度，却比这个值小100倍。也就是说，宇宙中的大多数物质“失踪”了，科学家将这种“失踪”的物质叫“暗物质”。

一些星体演化到一定阶段，温度降得很低，已经不能再输出任何可以观测的电磁信号，不可能被直接观测到，这样的星体就会表现为暗物质。这类暗物质可以称为重子物质的暗物质。

还有另一类暗物质，它的构成成分是一些带中性的有静止质量的稳定粒子。这类粒子组成的星体或星际物质，不会放出或吸收电磁信号。这类暗物质可以称为非重子物质的暗物质。

Abell 2390星系团(上半图)和MS2137.3-2353星系团(下半图)，距离我们约有20亿光年远。上图右半方的影像，是哈勃太空望远镜所拍摄的假色照片，而相对应的左半方影像，是由钱卓拉X射线观测站所拍摄的X射线影像。虽然哈勃望远镜的影像中，可以看到数量众多的星系，但在X射线影像里，这些星系的踪影却无处可寻，只见到一团温度有数百万度，而且会辐射出X射线的炽热星系团云气。除了表面上的差异外，这些观测其实还含有更重大的谜团呢。因为右方影像中星系的总质量加上左方云气的质量，它们所产生的重力，并不足以让这团炽热云气乖乖地留在星系团之内。事实上再怎么细算，这些质量只有“必要质量”的百分之十三而已！在右方哈伯望远镜的深场影像里，重力透镜效应影像也指出造成这些幻像所需要的质量，大于哈勃望远镜和钱卓拉观测站所直接看到的。天文学家认为，星系团内大部分的物质，是连这些灵敏的太空望远镜也看不到的“ 暗物质”。

1930年初，瑞士天文学家兹威基发表了一个惊人结果：在星系团中，看得见的星系只占总质量的1/300以下，而99%以上的质量是看不见的。不过，兹威基的结果许多人并不相信。直到1978年才出现第一个令人信服的证据，这就是测量物体围绕星系转动的速度。我们知道，根据人造卫星运行的速度和高度，就可以测出地球的总质量。根据地球绕太阳运行的速度和地球与太阳的距离，就可以测出太阳的总质量。同理，根据物体（星体或气团）围绕星系运行的速度和该物体距星系中心的距离，就可以估算出星系范围内的总质量。这样计算的结果发现，星系的总质量远大于星系中可见星体的质量总和。结论似乎只能是：星系里必有看不见的暗物质。那么，暗物质有多少呢？根据推算，暗物质占宇宙物质总量的20—30%才合适。

天文学的观测表明，宇宙中有大量的暗物质，特别是存在大量的非重子物质的暗物质。据天文学观测估计，宇宙的总质量中，重子物质约占2%，也就是说，宇宙中可观测到的各种星际物质、星体、恒星、星团、星云、类星体、星系等的总和只占宇宙总质量的2%，98%的物质还没有被直接观测到。在宇宙中非重子物质的暗物质当中，冷暗物质约占70%，热暗物质约占30%。

标准模型给出的62种粒子中，能够稳定地独立存在的粒子只有12种，它们是电子、正电子、质子、反质子、光子、3种中微子、3种反中微子和引力子。这12种稳定粒子中，电子、正电子、质子、反质子是带电的，不能是暗物质粒子，光子和引力子的静止质量是零，也不能是暗物质粒子。因此，在标准模型给出的62种粒子中，有可能是暗物质粒子的只有3种中微子和3种反中微子。

20世纪80年代初期，美国天文学家艾伦森发现，距我们30万光年的天龙座矮星系中，许多碳星(巨大的红星)周围存在着稳定的暗物质，即这些暗物质受到严格的束缚。高能热粒子和能量适中的暖粒子是难以束缚住的，它们会到处乱窜，只有运行很慢的“冷粒子”才能束缚住。物理学家认为那是“轴子”，它是一种非常稳定的冷“微子，质量只有电子质量的数百万分之一。这就是暗物质的轴子模型。

轴子模型是否成立，最终得由实验裁决。还有人提出，暗物质可能是一种称做“宇宙弦”的弦状物质，它产生于大爆炸后的一秒期间内，直径为1万亿亿亿分之一厘米，质量密度大得惊人，每寸长约1亿亿吨。这种理论是否成立，同样有待科学家进一步研究。

为探索暗物质的秘密，世界各国的粒子物理学家正在这个领域努力工作，相信揭开暗物质神秘面纱的那一天不会太遥远了。

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