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“菲莱”号彗星着陆器; “天鹅座”爆炸现场火光冲天; 印度尼西亚地下约50万年历史的贝壳化石上出现人类历史最早的雕刻; 地球南极附近的宇宙泛星系偏振背景成像二代望远镜(BICEP2)
“菲莱”号彗星着陆器; “天鹅座”爆炸现场火光冲天; 印度尼西亚地下约50万年历史的贝壳化石上出现人类历史最早的雕刻; 地球南极附近的宇宙泛星系偏振背景成像二代望远镜(BICEP2)。
一场致命的疾病、一次史无前例的太空探索、一次合成生物学的突破……这些发生在2014年科学技术领域的大事件无一不对人类的未来有着深远的影响,近日,《科学美国》盘点了2014十大重要科学事件。
西非地区最早感染埃博拉病毒的是一位2岁的男孩,他于2013年12月在几内亚东南地区死亡,这个地区几乎没有医疗系统,当时也没有人意识到这是埃博拉病毒。直到2014年3月,埃博拉病毒蔓延科学类书籍,患者死亡人数超过50人,人们终于认识到这是种可怕的传染疾病。到12月中旬已感染逾1.7万人,并导致逾6000人死亡。埃博拉给大多数受疫情影响国家的经济、卫生系统和政府留下了永久的印记,并迫使当地社区为阻止疫情扩散而抛弃传统礼仪。虽然感染埃博拉病患中出现了不少幸存者,但在主动治疗方面依然束手无策。
今年8月,经过10年漫漫旅程,欧洲航天局的“罗塞塔”彗星探测器终于抵达“67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星(下简称“67P彗星”)。罗塞塔的任务是跟随这颗彗星,跟着它围绕太阳公转,探索彗星的方方面面。11月13日科学类书籍,“罗塞塔”向67P彗星释放出“菲莱”号着陆器。着陆后不久,原本用来固定着陆器的稳定推进器和鱼叉形装置未能发射出来,使“菲莱”号在彗星轻微的重力作用下发生弹跳,最终它偏离了方向,置身阴影使它的太阳能电池无法完成充电。尽管科学家奋力营救该着陆器,但在着陆完成不到3天后,“菲莱”号因为电池耗尽而不再发出任何信号。但是,它发回了前所未有的数据和图像,“菲莱号”在67P彗星表面上检测到有机分子。含碳有机分子是地球生命的基础,这一检测结果,或许可以为我们了解地球早期的生命起源带来更多线索。
对于应对气候变化而言,今年是重要的一年。联合国政府间气候变化专门委员会完成了对气候科学状况的第五次评估,认为人类仍难辞其咎,且问题正在恶化。美国环境保护署发布了关于削减发电站二氧化碳污染排放量的计划。联合国秘书长召开了关于全球变暖的国际峰会,包括美国总统奥巴马在内的100多位国家元首与会。逾十万人在纽约街头,要求世界对气候变化采取行动。美国航天局也加入进来,并在经过第二次尝试后终于把“轨道碳观测者2号”卫星送入轨道。
最重要的是,中美两个最大能源消耗国达成了历史性的协议。2014北京APEC会议期间,中国国家主席习与美国总统奥巴马共同发布了《中美气候变化联合声明》,奥巴马总统宣布美国计划于2025年实现在2005年基础上减排26%~28%的全经济范围减排目标;习主席宣布中国计划在2030年左右达到二氧化碳排放峰值,并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。
当科学家在今年3月宣布,他们发现了引力波存在的确切证据时,该成果被称赞为“科学史上最伟大的发现之一”科学类书籍,因为它似乎提供了关于宇宙爆炸的第一个直接证据。
不过这次的发现也引发了怀疑。此次发现是由地球南极附近的宇宙泛星系偏振背景成像二代望远镜(BICEP2)实验项目的工作人员捕获的,科学界怀疑其是否故意无视了关于其数据的更加平淡的解释。在随后的几个月里,物理学家们就此展开了你来我往的争论:有数十篇论文对BICEP2的发现及其潜在影响进行了分析。最新的测评现在认为,BICEP2的数据可能不仅是由引力波导致的,也可能源于平淡无奇的古老尘埃。
美国加利福尼亚州的旱情成为1200年来最严重的旱灾,干旱还波及了得克萨斯地区、堪萨斯、科罗拉多和新墨西哥。加州是美国的农业大州,干旱导致的农作物歉收,大约造成了22亿美元的损失。根据世界气象组织12月在联合国利马气候大会期间发表的一份报告,今年世界各地的平均气温很可能是有记录以来最高的,这使得2014年成为连续第38个气温数值“异常高”的年份。
尽管有这样的评估报告,但最近发布的一份由美国国家海洋和大气管理局出资赞助的研究报告指出,海洋和大气的自然运行模式才是加州旱灾背后的“主要推动因素”。报告称,没有“任何确凿证据”能证明科学类书籍,人类导致的气候变化与这次干旱有关。
10月28日下午6点22分,美国轨道科学公司研发的“天鹅座”飞船从美国弗吉尼亚州瓦勒普斯岛发射升空。但在升空后6秒钟,该飞船发生爆炸。虽然无人伤亡,但悲剧的发生不仅让轨道科学公司股价在盘后交易大幅下挫,也让NASA颇为尴尬。
“天鹅座”是美国轨道科学公司为了NASA商业轨道运输服务发展计划而开发的无人驾驶补给飞船。NASA选中了两家公司——美国轨道科学公司和太空探索技术公司(SpaceX)。2008年开始,美国轨道科学公司在NASA的资助下研发飞船。今年1月,成功发射了一次“天鹅座”,正式加入国际空间站运送物资行列。
在“天鹅座”爆炸后的三天,当地时间10月31日,英国维珍银河公司商业飞船“太空船二号”在美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠地带坠毁,致使飞行员一人死亡,另一人重伤。此次坠毁事故的原因,外界初步集中在“太空船二号”的燃料使用上。美国国家运输安全委员会执行主席克里斯托弗·哈特于当地时间11月1日晚些时候召开新闻发布会称科学探索作文素材,“太空船二号”坠毁后产生的碎片散落在了一个长约8公里的区域,表明飞船可能是在飞行过程中发生了解体。哈特表示,对飞船坠毁事件的调查可能会持续12个月。这对希望领跑新兴太空旅游工业的维珍银河公司来说,显然是一次巨大的挫折。
这两起灾难事件引起了公众对航天公司的质疑,以追求商业利润为目的的公司是否能完类最艰难的探索任务。
今年6月,美国发生近十几年来,涉及潜在生物恐怖剂——炭疽的最大事故。美国疾病控制和预防中心位于亚特兰大的一间高级别生物安全实验室,在对活炭疽菌进行灭活时出现疏漏,随后实验室人员将可能带有活炭疽菌的样本转移到三个低级别实验室,而后者并不具备处理活炭疽的设施。由于相信样本已经灭活,低安全级别实验室的工作人员没有穿上适当的防护设备,接触到高致死率炭疽菌的工作人员接近90人。事发后,工作人员立即接受抗生素治疗和疫苗注射。万幸的是,由于细菌暴露程度不高并应对得当,没有人因此身亡。
在这起事件后的一个月,一位美国食品药品监督管理局工作人员又在美国马里兰州国立卫生研究院的一个冷藏室发现了6瓶被遗忘的天花病毒。这6瓶经过冷冻干燥的病毒的日期可能是上世纪50年代科学类书籍,并与其他10瓶未标注药瓶一起被放置在一个硬纸盒中。马里兰州卫生研究所立刻将病毒放入高安全级别实验室,并通知美国疾病控制和预防中心。目前已经将样本运送到亚特兰大,并将它们送入高安全级别的实验室。
近年来这类实验室出现细菌丢失或泄露的事故大幅增加,这些案例说明,即使是最好的设施也存在隐患。美国疾病预防和控制中心的专家建议美国的生物防御政策需要进行重大变革。
今年3月,由多国研究人员组成的科研小组宣布,他们成功合成了第一条能正常工作的酵母染色体。这意味着科学界向培育人造生物迈出了一大步。科研小组在《科学》杂志上发表论文,称他们利用计算机辅助设计技术,历时7年成功构造了源于酿酒酵母的被称作synⅢ的染色体科学类书籍,尽管合成的仅仅是酿酒酵母16条染色体中最小的一条,但这是通往构建一个完整的真核细胞生物基因组的关键一步。最让研究人员自豪的是这条染色体被成功整合进酵母细胞之中。
这项研究在合成生物学领域获得了重大突破,科学家通过剥离“垃圾DNA”,改进了酵母染色体设计,并表示这项技术可赋予染色体新的属性。创造的人造酵母菌株可用于医学、疫苗,甚至是生物燃料。
美国最大家居建材零售商家得宝(HomeDepot)今年成为黑客攻击的受害者科学探索作文素材。这次黑客攻击可能是历史上规模最大的一次,56亿条零售信用卡处理系统信息被盗取,震惊美国。
9月,家得宝确认,公司的支付系统遭受黑客攻击,在美国及加拿大商店使用信用卡或借记卡的用户可能会受到影响。该公司表示已经与第三方公司、银行以及美国执法部门合作,对客户信息被盗一事进行调查。
家得宝并非第一家遭到攻击的大型企业,今年以来美国多家零售商成为受害者。由于大量消费者信息泄露,再次引发了美国民众对个人信息安全的忧虑。由此也进一步推动美国零售商、银行、支付卡公司增加安全保护措施,促使他们加快在信用卡及支付卡中安装微芯片的步伐。家得宝计划今年年底前在所有美国商店安装芯片支付终端。
考古学者发现,在印度尼西亚地下1个约50万年历史的贝壳化石上,出现了人类历史上最早的雕刻证据,这项发现或将改写人类发展的历史。
这些贝壳中,有的有光滑和柔顺的边缘,可能是被人类当做工具用来切断或削刮;有的有锯齿形的沟槽,这是用类似鲨鱼牙齿等利器刻出来的。根据碳测法,这些贝壳化石的历史约有43万年至54万年,比此前在南非发现的人类最早雕刻的时间早了30万年,足以颠覆学界对直立人笨手笨脚、愚笨的刻板印象。