1、上帝粒子
今年7月,大型強子對撞機發現了神秘的亞原子粒子——希格斯玻色子,它也被稱為「上帝粒子」,從而結束了為期40年之久的科學探索。這項發現也成為《科學》雜誌2012年十大科學突破之首。據悉,希格斯玻色子概念是20世紀60年代英國彼特-希格斯提出的,他預言這種粒子是物質的質量之源,其它的粒子在希格斯玻色子構成的「海洋中遊動」,它們受這種神秘粒子的作用而產生慣性,最終具有質量。
科學家表示,發現希格斯玻色子將證實標準模型中「最後缺少部分」,標準模型這一科學理論能夠解釋亞原子範疇。同時,這項最新研究還將為探索標準模型之外的物理領域做好準備。
2、「好奇號」火星車著陸系統
今年8月,「好奇號」火星車成功著陸火星表面或許是最令人驚奇的科學事件,該著陸系統藉助火箭動力系統,逐漸緩慢地盤旋下降。美國宇航局工程師承認這一著陸系統有點「瘋狂」,但認為能夠保證1噸重的好奇號火星車安全著陸在火星表面。這個著陸系統叫做「天空起重機」助降系統,美國宇航局現計劃2020年再次利用該著陸系統。
3、最新中微子研究
中國大亞灣最新實驗發現一種新型振蕩帶電中微子,它的振蕩消失為探索亞原子物理學另一個長期探尋的謎團提供了重要線索。研究人員稱,他們測量了不同類型中微子變體彼此分離的最後參數狀況。
4、發現馬約拉納費米子
75年前,義大利物理學家埃託雷-馬約拉納認為存在一種奇特類型的亞原子粒子,它自身是反粒子。今年荷蘭物理學家報導稱,試驗性數據顯示這種粒子是存在的。如果馬約拉納費米子的存在得到進一步證實,它將完美適用於量子計算領域。
5、從幹細胞中製造卵細胞
日本研究人員成功誘導老鼠幹細胞培育成為具有生育能力的卵細胞,當前這些卵細胞在成熟階段僅保存於真實老鼠體內,這項技術尚無法製造人類細胞。但這項技術代表著治療不孕不育的一個重大突破。
6、「DNA元素百科全書」計劃聚焦於人類基因
經過十年的研究,一項投資2.88億美元的研究項目「DNA元素百科全書」將掃描與人類基因主題相關的所有科學文獻,從而獲得最詳實的人類基因分析數據。該項研究表明,人體DNA僅有少部分涉及到人類基因。同時,事實上更多的曾被稱為「垃圾DNA」的分子對於基因構成具有重要作用。
7、基因組精密工程
目前科學家使用一種最新工具來「修改」一些動物的基因組,其中包括:斑馬魚、老鼠和蟋蟀等。甚至人類細胞也正在被修改用於研究用途。這種最新工具是「轉錄激活子樣效應因子核酸酶(TALENs)」。一些研究人員目前認為TALENs將成為所有分子生物實驗室的標準操作工具。
8、揭曉丹尼索瓦人基因
2010年底,人類學家使用基因工具發現數萬年前生活在現今西伯利亞地區的一種新人類祖先,他們被稱為「丹尼索瓦人」。今年,科學家使用一種最新技術將丹尼索瓦人的基因組與現代人類進行對比,證實了丹尼索瓦人的部分基因遺傳,顯然我們的祖先與丹尼索瓦人曾在一起生活。這項最新技術有望在2013年獲得尼安德特人高品質基因組。
9、X射線雷射揭曉蛋白質結構
科學家使用一個無電子雷射器的強烈超短X射線脈衝獲得了蛋白質3D結構信息數據,這是對一個完整病毒進行的單次拍照。《科學》雜誌指出,這項研究使得X射線衍射達到最終極限,同時通過跳過個別分子使用X射線雷射來解碼蛋白質結構。
10、精良成熟的大腦-機械接口技術
人們曾在科幻劇《星際迷航》中看到技術成熟的大腦-機械操作界面,目前科學家已將科幻情節轉變為科技現實。伴隨著特殊群體的需要,未來人類將更容易實現機械同步技術,例如:人類僅使用意念非常嫻熟地控制機械手臂,計算機或者其它裝置。或許未來有一天,物理學家霍金將受益於新型心智讀取系統。