2012年世界十大科技進展新聞
1 「好奇」號在火星成功著陸
美國東部時間8月6日凌晨，遠徵5.67億公裡的美國「好奇」號火星車歷經8個月飛行，在位於火星蓋爾隕坑中心山脈的山腳下成功著陸，開始其探索火星生命痕跡的旅程。登陸火星數分鐘後，「好奇」號陸續向地球傳回火星圖像。
「好奇」號被譽為人類在其他星球登陸的最精密移動科學實驗室，是美國太空探索歷史上又一重要裡程碑，是行星探索的巨大一步。
「好奇」號長約2.8米，重900多千克，長度是2004年在火星著陸的「勇氣」號和「機遇」號火星車的2倍，重量是它們的5倍多。它共有6個輪子，每個均擁有獨立的驅動馬達，兩個前輪和兩個後輪還配有獨立的轉向馬達。這一系統可以使「好奇」號在火星表面原地360度轉圈。
「好奇」號的動力由一臺多任務放射性同位素熱電發生器提供，其本質上是一塊核電池，使用壽命可長達14年。
2 加拿大科學家開發出人造大腦
加拿大一個科學家小組稱，他們已經開發出迄今為止最接近真實大腦的機能大腦模型。這個利用超級電腦運行的模擬大腦擁有的一個數碼眼睛，可以用來進行視覺輸入，它的機械臂能繪製出它對視覺輸入作出的反應。這個模擬大腦非常先進，甚至能通過IQ測試的基本測試。加拿大滑鐵盧大學的神經學家和軟體工程師表示，這是迄今為止世界上最複雜、最大規模的人類大腦模型模擬。
這個名叫Spaun的大腦由250萬個模擬神經元組成，它能執行8種不同類型的任務。這些任務的範圍從描摹到計算，再到問題回答和流體推理，可謂五花八門。測試期間，科學家亮出一系列數字和字母，讓Spaun記入儲存器，然後科學家亮出另一種字母或符號，作為指令，告訴Spaun藉助它的記憶力做什麼。隨後機械臂會描繪出任務輸出。該研究成果發表在《科學》雜誌上。此前也有不少模擬大腦的項目，但僅模擬大腦的功能形式，而Ｓｐａｕｎ則能展示這些功能如何作用於各種行為。
3 科學家設計出世界上最細的納米導線
澳大利亞和美國科學家組成的研究團隊1月6日在《科學》雜誌上報告說，他們成功設計出迄今世界上最細的納米導線，厚度僅為人類頭髮的萬分之一，但導電能力可與傳統銅導線相媲美。這項技術有望應用於量子計算機研製領域。
科學家利用精心設計的原子精度掃描隧道顯微鏡，在矽表面以1納米間隔安放1個磷原子的方式製備了納米導線，其寬度相當於4個矽原子，高度相當於1個矽原子。通過這種方式設計的納米導線可以使電子自由流動，有效解決了電阻問題。這一新技術表明，計算機元件可以降低到原子尺度，這是個巨大突破。
量子計算機與傳統計算機的一個主要區別是，傳統計算機只使用1和0兩種狀態來記錄數據和進行計算，而量子計算機可以同時使用多個不同的量子態，因此具有更大的信息存儲和處理能力，被認為是未來計算機發展的方向。
4 癌症幹細胞研究獲新證據
很多時候，那些似乎已經被治療消滅的癌症又會捲土重來。一些科學家將此歸罪於所謂的癌症幹細胞，它們是癌細胞的一個子集，能夠保持休眠狀態，從而逃避化療或放療，並在幾個月或幾年後形成新的腫瘤。這種想法一直存在爭論，然而，8月1日，《自然》、《科學》雜誌網絡版發表的3篇論文提供了新的證據，表明在某些腦、皮膚和腸道腫瘤中，癌症幹細胞確實是腫瘤生長的源頭。
癌症幹細胞模式有別於認為腫瘤生長機會均等的傳統理論，後者相信，任何以及所有的癌性細胞都能夠分裂並導致腫瘤的生長及擴散。而癌症幹細胞模式則認為，腫瘤生長具有更多的層次，主要由一個能夠進行自我複製的細胞子集所驅動，進而生成腫瘤所包含的其他類型的細胞。
在這些新的研究中，3個獨立的研究團隊利用遺傳細胞標記技術追蹤了特定細胞在生長的腫瘤內部的增殖情況。這種細胞追蹤技術是檢驗癌症幹細胞模式的正確方法。
5 科學家發現「疑似」上帝粒子
歐洲核子研究中心7月4日宣布，該中心的兩個強子對撞實驗項目——ATLAS和CMS均發現一種新的粒子，具有和科學家們多年以來一直尋找的希格斯玻色子相一致的特性。
ATLAS和CMS研究小組在4日上午的學術研討會上介紹各自研究成果，分別確認目前通過大型強子對撞機取得的數據發現了在125－126吉電子伏特質量區間存在一種新的粒子，數據的確定性為5西格瑪，即理論物理界可以確認「發現」的水平。
希格斯玻色子是物理學基本粒子「標準模型」預言的一種自旋為零的玻色子，也被稱為「上帝粒子」。
儘管相關負責人表示，這僅是初步結果，還需進一步驗證，但其足以引起全球科學界的關注。科學家認為，這是一項無與倫比的成就。這是粒子物理學和科學探索史上的重大時刻，意義深遠。這一新發現將開拓實驗和理論物理的新領域。
6 日本科學家首次用「人造」卵子產下小鼠
在利用源自幹細胞的精子產下了正常幼鼠後，日本京都大學的一個研究小組又通過同樣的方式利用卵子完成了這一壯舉。這項研究最終有望為幫助那些不育夫婦懷孕帶來新的方法。
上述兩項研究所使用的幹細胞都是胚胎幹（ES）細胞和誘導多能幹（iPS）細胞。研究人員從ES細胞和iPS細胞入手，並且在一種蛋白質的「雞尾酒」中對其進行培育，從而形成了與原生殖細胞類似的細胞。為了得到卵母細胞或前體卵細胞，研究人員隨後將這些原始細胞與小鼠胎兒的卵巢細胞相混合，從而形成了再造的卵巢，並最終將其移植到活體小鼠的正常卵巢中。4周零4天後，那些與原生殖細胞類似的細胞發育成為卵母細胞。研究小組去除掉卵巢，得到卵母細胞，並且對其進行體外授精，然後再將得到的胚胎移植進代孕母親體內。大約3周後，正常的小鼠崽誕生了。研究人員在10月4日的美國《科學》雜誌上報告了這一研究成果。
7 英國研究發現一種高速磁存儲原理
英國約克大學等機構的研究人員在《自然—通訊》雜誌上報告說，他們發現一種可用於開發高速磁存儲設備的原理，由此帶來的存儲速度可高出現有硬碟數百倍。
據介紹，現在硬碟等存儲器多使用磁性物質，如果要記錄信息，就需要把磁性物質的磁極顛倒，這個過程中常用的方式是使用外加磁場。
研究人員發現，不使用外加磁場，單純使用熱量也能起到同樣的效果。其具體方式是向磁性物質發射含有熱量的雷射脈衝，它在吸收熱量後磁極也會顛倒。
參與研究的託馬斯·奧斯特勒說，這是一項革命性的發現，可在此基礎上開發出存儲速度高出現有硬碟數百倍的存儲器，每秒鐘存儲的信息可以高達上萬億字節。由於不需要使用外加磁場，在此基礎上開發出的存儲器所消耗的能量也會更少。
8 天文學家發現質量是太陽170億倍的黑洞
霍比·埃伯利望遠鏡大質量星系調查項目的天文學家發現了可能是迄今質量最大的黑洞。這一罕見黑洞質量達170億個太陽，位於NGC 1277星系，其質量佔了該星系質量的14%，而通常黑洞只佔其所在星系的1%。這一發現可能改寫黑洞與星系的形成演化理論。相關論文發表在11月29日的《自然》雜誌上。
NGC 1277位於距地球2.5億光年之外的英仙座星團，大小只有銀河系的1/10。此前哈勃太空望遠鏡已經給NGC 1277拍過照。本次研究又結合了霍比·埃伯利望遠鏡數據，並在超級計算機上運行了多種模型計算，結果發現其中存在一個質量達太陽170億（誤差範圍30億）倍的黑洞。 研究人員還發現，NGC 1277星系是一個較小的透鏡星系（在星系型態分類上是介於橢圓星系和螺旋星系之間的星系），內部均為古老恆星，其中最「年輕」的恆星壽命也有80億年。
9 德國首次從皮膚細胞中培養出成體幹細胞
德國馬克斯·普朗克協會3月22日宣布，該機構研究人員成功從已分化體細胞——皮膚細胞中培養出成體幹細胞，為全球首創。
現階段，具有分化多種組織細胞潛能的誘導多功能幹細胞（ｉＰＳ細胞）成為不少幹細胞專家的研究重點，人類已能從已分化的體細胞中培養出ｉＰＳ細胞。不過，這種幹細胞雖可分化成任意組織，但由於其分化能力過強，導致有時不但無法實現目標組織再生，反而分化出癌細胞，形成腫瘤。
而本次研究人員利用皮膚細胞培養成體幹細胞的方法剛好可解決這一問題。成體幹細胞是一種存在於已分化組織中的未分化細胞，可自我更新並形成特定組織。研究人員將實驗鼠皮膚細胞放在特定培養環境中，皮膚細胞在特殊生長因子的誘導下，成功「變身」成體神經幹細胞。通過成體幹細胞的培養可更有針對性、更安全地實現特定組織再生。這種方法具有巨大的醫學應用前景。
10 首個「超電子」電路問世
美國科學家們用光子取代電子，製造出首個由光子電路元件組成的「超電子」電路。相關研究發表在《自然—材料學》雜誌上。
「超電子」中的「超」指的是超材料——嵌入材料中的納米圖案和結構，使其能採用以前無法做到的方法操控波。賓夕法尼亞大學電子和系統工程學院納德·恩西塔團隊在實驗中利用亞硝酸矽製造出梳狀的長方形納米棒陣列。這種新型納米棒的橫截面和其間的孔隙形成的圖案能複製電阻器、感應器和電容器這三個最基本電路元件的功能，只不過其操縱的是光波。在實驗中，他們用一個光子信號（其波長位於中紅外線範圍內）照射該納米棒，並在波通過時用光譜設備進行測量。他們使用不同寬度和高度組合的納米棒重複該實驗後證明，不同大小的光電阻器、感應器和電容器都可以改變光「電流」和光「電壓」。
恩西塔表示：「我們能通過安排不同的電路元件製造出無數個電路，因此，我們也希望設計出更複雜的光學元件，以獲得具有不同功能的光子電路。」
獲得提名的其他候選條目
（按報導時間先後為序）
荷蘭發明能提高太陽能電池效率的納米塗層
荷蘭原子和分子物理學研究所發表新聞公報說，其科學家研製出一種特殊的納米塗層，能夠大幅提高太陽能電池效率。
荷蘭科學家設計了一種特殊的納米塗層。塗層中的納米粒子是圓筒狀結構，而且這些圓筒的幾何尺寸恰好適合捕捉太陽光。
在實驗中，荷蘭科學家使用飛利浦公司開發的一種新型「印刷」技術，成功將納米塗層直接印刷到現有太陽能電池的矽晶片上。結果發現，印刷完塗層的矽晶片呈黑色，反射率被大幅降低。
研究小組負責人阿爾伯特·普爾曼說，「新塗層不僅適用於太陽能電池，在普通照相機和攝像機的鏡頭以及光學儀器等領域也有廣泛應用前景。」
大猩猩基因組測序完成
自從人類基因組在10年前測序完畢後，研究人員一直夢想能夠破解其他3種類人猿（黑猩猩及矮黑猩猩、大猩猩、猩猩）的脫氧核糖核酸（DNA）。如今，最後剩下的大猩猩基因組測試也已完成，從而揭示了這種最大的靈長目動物與我們之間的一些有趣的聯繫。令人感到驚訝的是，部分人類基因組與大猩猩基因組的相似性居然高於後者與黑猩猩基因組的相似性，並且一些之前認為對人類的獨特進化很關鍵的基因對於黑猩猩而言同樣重要。
來自英國辛克斯頓市維康信託基金會桑格研究所的研究人員3月7日在《自然》雜誌上報告了這一研究成果。
首個初級量子網絡構建成功
十多年來，物理學家一直在試圖用量子力學方法傳遞機密信息，進而不必擔心其被截獲。但他們一直沒有創造出一個真正的量子網絡。如今，一個德國研究小組使用兩個完全分離的原子建立了首個真正的量子連接。研究人員表示，很多這樣的連接結合在一起便能夠構建一個完整的網絡。
德國加爾興市馬普量子光學研究所的Stephan Ritter和同事，在4月12日出版的《自然》雜誌上報告了一個初級的量子網絡，該網絡有兩個基於束縛在位於街道兩側單獨實驗室內光腔中的單個原子的量子節點。這是科學家首次實現這種初級的量子網絡，為實現真正意義上的量子網絡邁出關鍵一步。
法國研製的納米級塑料具有高導電性
來自法國國家科研中心和斯特拉斯堡大學的研究人員在《自然—科學》雜誌網絡版上介紹說，一種最新研製的塑料纖維實際上綜合了目前常見的兩種導電材料——金屬和塑性有機聚合物的優點。它成本低，易處理，像塑料一樣輕且柔韌，而導電性能又類似金屬，可媲美銅線。
法國國家科研中心已為此項科研成果註冊了專利。研究人員認為，21世紀電子工業面臨的一大挑戰就是如何將組件微縮至納米尺度。這種導電性能極佳的塑料納米纖維將有助於解決這個問題。他們表示，下一步會嘗試把這種塑料納米纖維應用於電子設備的生產中，如製造可彎曲的顯示屏或太陽能電池等。
美首次向國際空間站發射商業飛船
美國太空探索技術公司5月22日凌晨向國際空間站發射「龍」飛船，這是世界第一艘向空間站發射的商業飛船。
「龍」飛船高約6.1米，直徑約3.7米，於22日攜帶500多公斤貨物發射升空，25日與空間站對接，返程時承載約600多公斤載荷，成功完成首次由商業飛船向空間站運送補給的任務。5月31日，「龍」飛船已於當天中午墜入太平洋海域。回收後，「龍」飛船被運往太空探索技術公司位於德克薩斯州的工廠進行檢測並卸貨，其中一些高價值試驗載荷將在48小時內送交航天局。
「龍」飛船未來將放棄水上著陸技術，而通過推進器進行地面著陸。
多國科學家完成西紅柿基因組測序
一個國際研究團隊5月31日在英國《自然》雜誌上以封面文章形式發表研究報告說，他們完成了對西紅柿的基因組測序，這將有助於將來培育更優良的西紅柿品種。
這個項目由一個稱作「西紅柿基因組聯盟」的研究團隊完成，成員包括14個國家的研究人員。其中，中國科學家高質量地完成了測序總任務的1/6。據報告介紹，他們選取了農產品中常見的一種西紅柿開展基因組測序，結果顯示其基因組約含3.5萬個基因。研究人員同時還對另一種野生西紅柿進行基因組測序，這兩個基因組高度相似，差異只有約0.6%。對普通消費者來說，這一成果意味著今後可能會出現更好吃的西紅柿品種。
科學家造出全新量子物質形態
美國史丹福大學宣布，他們用金屬鏑造出世界上第一個雙極量子費米子氣體。研究人員認為，該費米子氣體兼具晶體和超流液二者看似矛盾的特徵，是一種全新的量子物質形態。這標誌著人們在理解費米子系統性質，將凝聚物質物理學中的超自然現象引入現實應用等方面，邁出了重要一步。相關論文發表在《物理評論快報》上。
研究人員指出，這種費米子氣體有望帶來量子液晶，也就是那些構成大部分顯示器所用液晶的量子力學版；或者帶來一種超級固體，這是一種假設的物質態，理論上這種固體具有超流液的特徵。
小體積十億像素相機問世
英國《自然》雜誌刊登報告說，研究人員開發出首個體積較小的十億像素相機，它不僅在清晰度方面遠遠超出普通相機，而且體積也不像天文臺所用的十億像素觀測設備那樣龐大。
美國杜克大學等機構研究人員報告說，他們研發出的名為ＡＷＡＲＥ－2的相機不僅像素能達到十億以上，並且體積相對較小，其長寬均為0.75米，高0.5米。與一些高清相機拍攝角度狹窄不同，這種相機能拍攝的角度水平可達120度，豎直可達50度。
據介紹，這種十億像素相機可能會首先用於軍事偵察等領域。潛在客戶是一些需要高清晰度照片的媒體公司或專業研究人員。
人類基因功能「詳圖」問世
國際科學界9月5日宣布，「DNA元素百科全書」計劃（簡稱ENCODE）獲得迄今最詳細的人類基因組分析數據，其成果以30多篇論文的形式發表在《自然》雜誌等多份學術刊物上。這是「人類基因組計劃」之後國際科學界在基因研究領域取得的又一重大進展。科學家正在利用ENCODE的信息開展多種疾病和表觀遺傳學的研究。
ENCODE的研究結果，將改變人們對人類基因組的思維方式和實際應用。如果說人類基因組計劃提供了一張地圖，那麼ENCODE計劃就在這張地圖上標出了各個基因的功能信息。ENCODE計劃有多個國家和地區的32個研究機構參與。
全球最強射電望遠鏡在澳建成啟用
澳大利亞於10月5日宣布建造完成了功能最強大的射電巡天望遠鏡。澳大利亞聯邦科學與工業研究組織的天體物理學家Brian Boyle表示，這架名為「澳大利亞平方公裡陣列探路者」（ASKAP）的望遠鏡將為天文學家了解黑洞、形成恆星的氣體雲以及最奇異的天體，提供前所未有的信息，「從而向外擴展我們對於宇宙自然法則的認知邊界」。
ASKAP建造於西澳大利亞州的默奇森射電天文學天文臺，它由36架天線構成，每架天線直徑為12米。這一陣列能夠用兩張圖像以及5分鐘的觀測時間捕獲星系的視圖，而之前則需要400張圖像以及兩年的觀測時間來組裝這些觀測結果。
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