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    6.能量最高質(zhì)子回旋加速器首次出束

    7月4日，中國原子能科學(xué)研究院承建的100兆電子伏質(zhì)子回旋加速器首次出束，這標(biāo)志著國家重點(diǎn)科技工程——.串列加速器升級(jí)工程的關(guān)鍵設(shè)施全面建成。該加速器是國際上最大的緊湊型強(qiáng)流質(zhì)子回旋加速器，也是我國自行研制的能量最高質(zhì)子回旋加速器。其設(shè)計(jì)突破70兆電子伏以上能區(qū)回旋均采用分離扇或螺旋扇的國際慣例，表明我國已掌握該領(lǐng)域一系列創(chuàng)新技術(shù)。工程建成后將填補(bǔ)我國中能強(qiáng)流質(zhì)子回旋加速器的空白，使我國成為少數(shù)幾個(gè)擁有新一代放射性核束加速器的國家。在國防核科學(xué)研究、新核素合成、天體物理研究、醫(yī)用同位素研發(fā)、治癌技術(shù)研究等前沿領(lǐng)域中有望取得突破性成果。

    7.首次獲人源葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)

    清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院顏寧教授研究組在世界上首次解析了人源葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT1的晶體結(jié)構(gòu)，初步揭示了其工作機(jī)制及相關(guān)疾病的致病機(jī)理。據(jù)介紹，該成果不僅是針對(duì)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白研究取得的重大突破，同時(shí)為理解其他具有重要生理功能的糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理提供了重要的分子基礎(chǔ)，揭示了人體內(nèi)維持生命的基本物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程，對(duì)于人類進(jìn)一步認(rèn)識(shí)生命過程具有重要的指導(dǎo)意義。該成果在《自然》雜志發(fā)表后，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主布萊恩·克比爾卡評(píng)價(jià)，針對(duì)人類疾病開發(fā)藥物，獲得人源轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。因此這是一項(xiàng)偉大的成就。該成果對(duì)于研究癌癥和糖尿病的意義不言而喻。

    8.光通信技術(shù)取得新突破

    “超高速超大容量超長距離光傳輸基礎(chǔ)研究”國家“973”項(xiàng)目在武漢通過驗(yàn)收，在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)一根頭發(fā)絲般粗細(xì)的普通單模光纖中以超大容量超密集波分復(fù)用傳輸80公里，傳輸總?cè)萘窟_(dá)到100.23Tb/s，相當(dāng)于12.01億對(duì)人在一根光纖上同時(shí)通話。這一項(xiàng)目由武漢郵電科學(xué)研究院牽頭，華中科技大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、北京郵電大學(xué)、西安電子科技大學(xué)等單位參與，實(shí)現(xiàn)了我國光傳輸實(shí)驗(yàn)在容量上的突破。網(wǎng)絡(luò)傳輸容量是衡量國家網(wǎng)絡(luò)承載能力和水平的關(guān)鍵性指標(biāo)。這一項(xiàng)目致力于打造超高速度超大容量超長距離傳輸網(wǎng)絡(luò)，為下一代光傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的技術(shù)儲(chǔ)備，推動(dòng)我國在光通信領(lǐng)域保持國際領(lǐng)先地位。

    9.首次揭示阿爾茨海默氏癥致病蛋白三維結(jié)構(gòu)

    清華大學(xué)生命科學(xué)院施一公院士研究組在世界上首次揭示了與阿爾茨海默氏癥發(fā)病直接相關(guān)的人源γ分泌酶復(fù)合物(γ-secretase)精細(xì)三維結(jié)構(gòu)，為阿爾茨海默氏癥的發(fā)病機(jī)理提供了重要線索。相關(guān)成果以長文形式在線發(fā)表于《自然》雜志。阿爾茨海默氏癥又稱老年癡呆癥，不但給病人及家屬造成極大痛苦，也帶來沉重的社會(huì)負(fù)擔(dān)。該研究組利用瞬時(shí)轉(zhuǎn)染技術(shù)，在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中成功過量表達(dá)并純化出純度好、性質(zhì)均一、有活性的γ-secretase復(fù)合體。同時(shí)，通過對(duì)獲得的復(fù)合物樣品進(jìn)行冷凍電鏡分析，最終獲得了分辨率達(dá)4.5埃的γ-secretase復(fù)合物三維結(jié)構(gòu)。據(jù)此，科學(xué)家對(duì)阿爾茨海默氏癥的研究將開啟新篇章。

    10.首套30米分辨率全球地表覆蓋遙感制圖數(shù)據(jù)集成功研制并捐贈(zèng)聯(lián)合國

    由國家測(cè)繪地理信息局完成的這一“863”重點(diǎn)項(xiàng)目研究成果，涵蓋全球陸域范圍和兩個(gè)基準(zhǔn)年(2000年和2010年)，包括水體、耕地和林地等十大類地表覆蓋信息，提供著全球地表覆蓋空間分布與變化的詳盡信息，將同類全球數(shù)據(jù)產(chǎn)品的空間分辨率提高了10倍，是全球環(huán)境變化研究、可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃等不可或缺的重要基礎(chǔ)資料。9月22日，國務(wù)院副總理張高麗將這一成果贈(zèng)送給聯(lián)合國秘書長潘基文，供聯(lián)合國系統(tǒng)、各成員國和國際社會(huì)免費(fèi)使用。《自然》雜志也作了專題報(bào)道。目前已有來自全球70多個(gè)國家的上千名科技工作者和用戶下載和使用了超過3萬幅數(shù)據(jù)，成果正在全球環(huán)境變化監(jiān)測(cè)和可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮重要作用。

    2014年世界十大科技進(jìn)展新聞是：

    1.研制出新一代模仿人腦計(jì)算機(jī)芯片

    美國國際商用機(jī)器公司(IBM)8月7日宣布，模仿人腦結(jié)構(gòu)和信息處理方式研制出新一代計(jì)算機(jī)芯片“真北”，可能給計(jì)算機(jī)行業(yè)帶來革命。相關(guān)論文刊登在《科學(xué)》雜志上。據(jù)介紹，“真北”包含54億個(gè)晶體管，按此衡量是IBM制造的最大芯片。根據(jù)人腦神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)元和神經(jīng)突觸的結(jié)構(gòu)，“真北”模擬了100萬個(gè)神經(jīng)元和2.56億個(gè)神經(jīng)突觸，具有4096個(gè)處理核。這些處理核相互連接，形成一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)芯片總是在運(yùn)行不同，“真北”只在需要時(shí)運(yùn)行，使所消耗能量和運(yùn)行環(huán)境溫度大為降低。它運(yùn)行期間功率僅為70毫瓦，其運(yùn)算能力可折合為每瓦功率下每秒460億次。

    2.“菲萊”成功登陸彗星

    歐洲航天局位于德國達(dá)姆施塔特的歐洲空間運(yùn)轉(zhuǎn)中心11月12日確認(rèn)，歐航局彗星著陸器“菲萊”已成功登陸彗星“丘留莫夫-格拉西緬科”。“菲萊”成功著陸令歐航局專家興奮不已。“這是人類文明的一大步，”歐航局局長讓-雅克·多爾丹說。同樣在歐洲空間運(yùn)轉(zhuǎn)中心等待登陸結(jié)果的德國聯(lián)邦參議院議長福爾克爾·布菲耶表示，“菲萊”成功著陸具有劃時(shí)代意義。載有“菲萊”的彗星探測(cè)器“羅塞塔”2004年3月升空。經(jīng)過10年追趕，終于在2014年8月追上彗星“丘留莫夫-格拉西緬科”。這是人造探測(cè)器首次登陸一顆彗星。科學(xué)家希望通過了解形成于太陽系形成初期的彗星，進(jìn)一步探究太陽系甚至人類的起源。

    3.確認(rèn)117號(hào)元素

    一個(gè)國際科研小組利用新實(shí)驗(yàn)成功證實(shí)了117號(hào)元素的存在，這一成果使得該超重元素向正式加入元素周期表更近了一步。117號(hào)元素是以俄羅斯杜布納聯(lián)合核研究所為首的一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)于2010年首次成功合成的。但此后，只有2012年曾成功重復(fù)這一實(shí)驗(yàn)。最新實(shí)驗(yàn)在德國亥姆霍茲重離子研究中心進(jìn)行，歐洲、美國、印度、澳大利亞和日本等多國研究人員參與。他們?cè)诹Ｗ蛹铀倨髦?，用鈣離子轟擊放射性元素锫，成功生成117號(hào)元素。該成果發(fā)表在《物理學(xué)評(píng)論通訊》上。

    4.基因療法首次降伏HIV 或可促“功能性治愈”艾滋病

    美國費(fèi)城賓夕法尼亞大學(xué)研究人員，第一次使用一種名為鋅指核酸酶(ZFN)的酶瞄準(zhǔn)并破壞了12名艾滋病病毒(HIV)攜帶者免疫細(xì)胞中的一種基因，從而增強(qiáng)了他們抵抗病毒的能力。該項(xiàng)研究成果發(fā)表在3月6日出版的《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上。研究人員報(bào)告說，他們從12名HIV感染者體內(nèi)提取未被感染的T細(xì)胞，并對(duì)該細(xì)胞的CCR5基因進(jìn)行改造，讓HIV無法通過其合成的CCR5蛋白質(zhì)受體進(jìn)入這些細(xì)胞。這項(xiàng)研究表明，可以安全有效地改造HIV感染者自身的T細(xì)胞，模擬針對(duì)HIV的抵抗性，這些細(xì)胞注回感染者體內(nèi)后會(huì)維持一段時(shí)間，即使不服藥也能將HIV拒之門外。改造T細(xì)胞是免于終身使用抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物、促使“功能性治愈”艾滋病的關(guān)鍵。美國分子生物學(xué)家John Rossi說：“這是HIV基因療法的第一個(gè)重大進(jìn)步。

    5.用激光束從太空傳回高清視頻

    太空的寬帶時(shí)代就要到來了嗎?美國航天局6月6日宣布，該機(jī)構(gòu)利用激光束把一段高清視頻從國際空間站傳送回地面，成功完成一種可能根本性改變未來太空通信的技術(shù)演示。這一通信試驗(yàn)名為“激光通信科學(xué)光學(xué)載荷”(OPALS)。據(jù)美國航天局發(fā)布的消息，在5日進(jìn)行的技術(shù)演示中，一段時(shí)長37秒、名為“你好，世界!”的高清視頻，只用了3.5秒就成功傳回，相當(dāng)于傳輸速率達(dá)到每秒50兆，而傳統(tǒng)技術(shù)下載需要至少10分鐘。據(jù)介紹，OPALS利用極為細(xì)小的激光束傳輸數(shù)據(jù)，速率可比現(xiàn)有基于無線電波的通信方式提高10倍到1000倍。“這就好比從撥號(hào)上網(wǎng)升級(jí)到了寬帶上網(wǎng)。”負(fù)責(zé)這一項(xiàng)目的工程師波格丹·瓦伊德說。

    6.“獵戶座”載人飛船成功首飛

    12月5日，全世界最大型的火箭第一次將新型的“獵戶座”載人飛船從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空。作為航天飛機(jī)的替代產(chǎn)品，此次飛行并沒有將宇航員送上天，在環(huán)繞地球運(yùn)行兩圈即進(jìn)行約4個(gè)半小時(shí)的飛行后，在3個(gè)主降落傘的拖曳下，“獵戶座”平穩(wěn)落入美國加利福尼亞州海岸以西的太平洋海域。等待在那里的美國海軍幫助回收飛船。此次試飛的最大高度達(dá)到距離地面5800公里，是國際空間站距離地面高度的15倍。“獵戶座”的成功降落標(biāo)志著人類第一艘以深空探索為目標(biāo)的載人飛船首次試飛取得成功。美國航天局稱，這是火星探索之旅的重大里程碑，“獵戶座”有能力超越以往任何的美國宇宙飛船。

    7.首個(gè)埃博拉疫苗通過臨床試驗(yàn)安全有效

    美國國家衛(wèi)生研究院(NIH)11月26日宣布，首個(gè)埃博拉疫苗成功通過臨床試驗(yàn)，被證實(shí)安全有效。這一成果當(dāng)天發(fā)表在美國的一家醫(yī)學(xué)雜志上。文章稱，NIH下屬的過敏與傳染病研究院與葛蘭素史克公司的研究人員從埃博拉病毒中提取出部分基因，并植入人體細(xì)胞內(nèi)，最終制成疫苗。雖然這種疫苗目前被證實(shí)安全有效，但研究顯示，人體免疫系統(tǒng)需要大劑量的疫苗才能產(chǎn)生出足夠的抗體，這意味著短期內(nèi)該疫苗的產(chǎn)量還無法滿足需求。

    8.受控核聚變研究首次實(shí)現(xiàn)能量總增益

    受控核聚變是人類安全利用核能的終極目標(biāo)。美國利弗莫爾勞倫斯國家實(shí)驗(yàn)所研究人員2月12日在《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告說，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中先將極少量的氫同位素核燃料均勻地裹在一個(gè)直徑2毫米的球狀顆粒上，核燃料的厚度僅相當(dāng)于一根頭發(fā)絲，然后將小球裝入一個(gè)微型“膠囊”。研究人員利用激光將“膠囊”迅速加熱到比太陽還高的溫度，使其內(nèi)部發(fā)生劇烈爆炸，最終釋放出的能量超出了整個(gè)實(shí)驗(yàn)所投入的能量，首次在完成“點(diǎn)火”時(shí)實(shí)現(xiàn)了能量“盈余”。

    9.最新研究成果顯示暗物質(zhì)可能存在

    美籍華人物理學(xué)家丁肇中9月18日公布阿爾法磁譜儀項(xiàng)目最新研究成果，進(jìn)一步顯示宇宙射線中過量的正電子可能來自暗物質(zhì)。根據(jù)研究小組在《物理評(píng)論快報(bào)》上發(fā)布的數(shù)據(jù)，阿爾法磁譜儀觀察到的410億個(gè)宇宙射線事件中，約有1000萬個(gè)是電子或正電子。正電子似乎來源于宇宙空間的各個(gè)方向，而不是某個(gè)特定方向。研究人員說，觀測(cè)到的正電子分布特征與暗物質(zhì)理論的某個(gè)模型一致，該模型認(rèn)為暗物質(zhì)由一種稱為“中輕微子”的粒子組成。此外，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院粒子物理和宇宙學(xué)系的奧列格·瑞查爾斯基和阿列克謝?波雅爾斯基帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)稱，他們通過分析英仙座星系團(tuán)和仙女座星系發(fā)出的X射線，可能發(fā)現(xiàn)了被科學(xué)家苦苦追尋的暗物質(zhì)的信號(hào)。相關(guān)研究發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上。

    10.繪制最詳盡海底地圖

    多國科學(xué)家利用歐美民用衛(wèi)星數(shù)據(jù)，制作出歷來最詳盡的海底地圖，令2萬座位處深海的神秘山峰曝光，一些深海海溝面貌也可呈現(xiàn)人前。專家指出，新海圖有助于軍事、能源開發(fā)及地質(zhì)考古等方面的應(yīng)用。新海圖采用的地引力模型準(zhǔn)確程度較1997年的上一個(gè)版本舊海圖高出1倍。此前的海圖只能顯示海洋中超過2公里高的約5000座山峰，而新海圖則可望包羅超過1.5公里高的海底山峰資料，并能標(biāo)示出被海洋沉積物覆蓋的地貌。研究報(bào)告發(fā)表于《科學(xué)》。

    當(dāng)晚，由《中國科學(xué)報(bào)》等主辦的“2014中國科學(xué)年度新聞人物”評(píng)選活動(dòng)正式公布結(jié)果，中國工程院院士、國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心主任暨湖南雜交水稻研究中心主任袁隆平，中國工程院院士、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院院長曹雪濤等10人當(dāng)選“2014中國科學(xué)年度新聞人物”。2014年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)得主于敏被評(píng)為“2014中國科學(xué)年度特別新聞人物”。