
从发现所谓的上帝粒子到确认像地球般的系外行星的存在,到更多关于大脑的理解,甚至定义了生命的第四个领域,2011年的科学可能性令人敬畏。
这是来年可能会发生的一些事情。
找到“神粒子”
希格斯玻色子(Higgs Boson)是对科学非常重要的粒子,以至于被称为“神粒子” - 可能在2011年躲藏起来。
自1964年以来,这种基本粒子被认为使所有颗粒质量质量都已被化为质量,但从未被检测到。
粒子物理学家克里斯托夫·雷姆斯(Christoph Rembser)说:“如果大自然对我们来说是友善的,我们将在明年找到它。”欧洲粒子物理学实验室(CERN)的粒子物理学家说,世界上最大的原子粉碎机,大型强子撞机,2008年9月在上网。 [在2011年寻找“上帝粒子”的乐观情绪增长这是给出的
提供大脑突破X奖
一千万美元的奖励促使创建创新的神经技术为人脑创建,可能会在明年首次亮相。第一个可能的挑战可能是神经教育X奖,试图剖析大脑中的学习,并最终给出一个增强学生的大脑,或瘫痪X奖,可促进脊髓受伤的患者的身体功能恢复。 Future X奖品甚至可以解决诸如虚拟心灵感应之类的遥远想法,使人类仅使用大脑就可以轻松地与计算机接触,而较小的X挑战奖励可以推动诸如阿尔茨海默氏病等大脑问题的创新。
这项工作得到了X奖基金会的支持,该基金会成功地刺激了第一个私人太空飞行凭借Ansari X奖,还推出了3000万美元的Google Lunar X奖,以赛车登上月球上的机器人。同样,这项耗资1000万美元的Progressive Auto X奖最近向100多名竞争对手中的最省油车提供了资金。
现在,X奖基金会希望大奖的诱惑能够吸引更多的私人资金和才华,以揭开现代研究人员面临的严重大脑难题的努力。
获得免费互联网访问的卫星
Kosta Grammatis并没有将互联网视为一种奢侈品,这是数十亿人仍然无法获得21世纪最强大工具之一的人的奢侈权。这就是为什么他提出了购买卫星并将其移至一个新轨道,可以为一个或多个发展中国家提供免费的互联网访问。他的非营利组织称为“人权”,正在通过在线网站buythissatellite.org寻找15万美元的捐款,以便可以制定商业计划。
目标收购是Terrestar-1卫星,该卫星由一家于10月份申请破产保护的公司拥有。 Grammatis希望最终能说服诸如Google或Richard Branson之类的慷慨大型股票者支持Terrestar-1的竞标,然后将卫星重新标记为互联网访问不佳的地区,也许高于巴布亚新几内亚甚至非洲。
为了保留资金的运营,Grammatis设想将高速带宽租赁到电信公司,即使以较低速度提供免费的Internet连接。如果可以找到一个严肃的项目支持者,请在2011年寻找该计划的可能举动。
宣布生活的第四个领域
10月,研究人员宣布发现世界第二个巨型病毒,被称为Crov。这种感染单细胞海洋生物的病毒由于其基因组的大小而被认为是巨大的 - 约730,000个碱基对或遗传构建块,是最大的已知“正常”病毒大小的两倍以上。麦米病,迄今为止巨人病毒之王,有120万个碱基对。
可能会发现更多的巨型病毒。根据马修斯·菲舍尔(Matthias Fischer)的说法,麦米病和克罗夫只是彼此遥远的亲戚,这表明其他人存在,他在不列颠哥伦比亚大学的博士学位论文中描述了克罗夫。挪威卑尔根大学的Gunnar Bratbak证实,他的实验室已经孤立,正在研究其他巨型病毒。
依靠感染细胞的机械繁殖的病毒,因此不包括“活着”,不包括在生命的三个领域中:真核生物,原核生物和最古老的,最古老的古细菌。但是,这些巨型病毒的基因组的令人惊讶的内容赋予它们具有类似细胞的特征,并使它们在复制自己中起着更积极的作用。
12月2日发表在《 PLOS》杂志上的研究重建了三个领域与病毒之间的进化关系,认为病毒有权自身属于一个领域。根据法国大学的研究人员的说法,病毒和所有其他生物具有参与DNA加工的共同基因。
Bratbak不认为病毒是“活着的”,但它们是生活和进化的重要组成部分,将它们排除在域中是棘手的,他在电子邮件中告诉LiveScience。
Bratbak写道:“病毒不仅是一个'过程',它通过将基因改组来帮助进化,而且还在不断发展并遵守与其他领域相同的进化定律。” “因此,我们学到的越多,在不包括病毒的情况下,定义'域'的难度就越大。我不确定我们还在那里。”
确认一个超越地球的星球太阳系
已经提出了许多关于寻找可能是地球外球星的说法 - 岩石,地球的大小以及在宜居区域内绕着其恒星绕行(那里不太热或太冷,无法维持我们所知道的生命)。
加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的天文学家史蒂文·沃格特(Steven Vogt)在一封电子邮件中告诉《生命科学》:“就我们太阳系以外的一个真正和积极地识别'一个真正的地球般的星球,这一切都取决于人们的意义。”
沃格特(Vogt)领导找到地球的球队的沃格特说:“我会争辩说(确实已经争辩说)我们已经这样做了,”
Gliese 581G是六个世界中绕着星座的恒星绕行的世界之一,被宣布为可能存在生命的第一个类似地球的星球。尽管Vogt站在发现,一些科学团体质疑这一发现。例如,由瑞士日内瓦天文台的米歇尔市长领导的一群天文学家进行了后续调查,试图确认Gliese 581G的存在,并表示无法做到。
即使市长的团队和Vogt的团队试图确认Gliese 581G,“可能需要一个或两个赛季才能真正知道,所以我希望我们不会再看到任何可能的确认(或反驳)或两年了,” Vogt说。 “与此同时,我们不仅在努力收集有关该系统的更多数据,而且在其他可能产生类似潜在可居住行星的数据上。”
沃格特说,开普勒任务于2009年春季启动,其目标是寻找类似地球的世界,但还没有足够长时间来确认类似可居住的地球式系外行星。即便如此,麻省理工学院的天体物理学家萨拉·西格(Sara Seager)表示,她希望开普勒在2011年会发现一些惊人的系外行星,尽管这可能不是一个真正的地球般的星球。
Seager告诉LiveScience:“要找到一个真正的地球双胞胎,我们需要能够找到并描述绕着真正的太阳能双胞胎的地球。” “这是不可能的,直到我们有资金投资于'陆地星球查找器',这是一个直接成像太空望远镜的望远镜,该望远镜能够阻止星光以寻找比其东道主星的100亿次愚蠢的星球。我希望今年能在这方面能在技术方面带来一些突破。”
哈佛医学院的计算生物学家塞缪尔·阿布斯曼(Samuel Arbesman)的格雷戈里·劳克林(Gregory Laughlin)和哈佛医学院的计算生物学家塞缪尔·阿布斯曼(Samuel Arbesman)更加乐观,更具体,尽管它们不是指“地球双胞胎”,而是类似于地球的行星。
他们在Arxiv.org上发表的一篇在线研究文章中写道:“在过去的几十年中,已知的外星行星的数量已经激增了数百人,并期望发现第一个类似地球的地球外行星的发现并不遥远。”他们使用统计分析基于过去的系外行星的发现,“我们预测将在2011年上半年宣布的第一个类似地球的星球,最有可能的日期是2011年5月上旬,”他们写道。
有关如何得出结论的更多详细信息Arbesman的博客。
了解您的基因为您做什么
如今,将基因与行为联系起来的研究快与激情:科学家发现了一个基因冲动, 为了滥交,甚至是自由主义。那只是最近几个月。
当然,所有这些发现都带有一个巨大的免责声明:基因不是命运。一个基因不会使您容易发生暴力或性行为,也不会迫使您投票支持巴拉克·奥巴马(Barack Obama)。这些“行为”基因变体之一本身就可以告诉您关于携带它的人的任何内容。
那重点是什么呢?研究人员说,这是对我们基因与环境之间复杂相互作用的越来越多的理解。新的基因组测序技术使研究人员能够在寻找与行为的遗传联系时投射更广泛和更深的网。仔细研究可以揭示早期生活的经历或暴露于某些情况会影响这些基因。即使是父母的经历也可以改变您的基因表达方式。
美国国家酒精滥用与酒精中毒研究所的遗传学家戴维·高盛(David Goldman)说,这是一个新时代的开始,他撰写了有关冲动性遗传学的研究。
高盛告诉《生命科学》:“产生100万个DNA序列的核苷酸成本约为25美分,这只是一个惊人的数字。” “生活中还有什么便宜?”
不要指望2011年的简单突破 - 任何人都不太可能发现抑郁症基因或精神分裂症基因。但是精神病学研究人员说,他们逐渐将基因环境难题拼凑在一起,并且每天都可能出现新的线索。
密歇根大学的精神科医生Srijan Sen说:“我们确实可以发现我们从未想过的抑郁症涉及的新基因和新蛋白质。” “这在精神分裂症和自闭症中发生了一点……这样,我认为革命性的事情可能会发生。”
在转基因鲑鱼上用餐
一个转基因鲑鱼在普通鲑鱼的一半时间内,餐的大小已有准备成为美国食品和药物管理局批准的第一个转基因动物。但是,尽管最近有一系列的FDA小组发现它不会对人类健康构成任何新威胁,但Aquabounty Technologies Fish仍然面临着专家的批评和消费者组织的诉讼威胁。
根据一些批评家认为,鱼类涉及太少的研究,小组听证会发现了Aquabounty鲑鱼是安全的。 FDA尚未指出在裁定小组建议之前是否需要其他研究。转基因鲑鱼逃脱其室内设施并与野生鲑鱼混合的环境风险也被认为很少。
一些经济学家认为,FDA还需要考虑如何鼓励养育农产品鱼类的水产养殖业的扩展。这种举动可以使鲑鱼更便宜,并可以在加利方面的消费者中更健康的饮食,但也可能会耗尽喂养越来越多的农场鲑鱼所需的野生鱼类。
无论哪种方式,鲑鱼在2011年获得FDA批准的情况下都不会代表第一个进入人类饮食的转基因食品 - 只需查看下一个玉米片的成分即可。
学习地球其他生物的文化
动物之间的文化证据 - 特定群体的学习行为特征正在持续,研究继续增加我们对动物如何彼此学习以及动物文化(如人类文化)如何发展的细微差别。
在明年,纽约市亨特学院的戴安娜·雷斯(Diana Reiss)以及纽约市城市学院的埃尔·特切尼科夫斯基(Ofer Tchernichovski)的合作者计划开始进行研究,以表明海豚如何学习新的哨子 - 他们交流的声音- 以及他们如何将它们融入自己的社交互动中。
两位科学家正在开发的新实验系统将使巴尔的摩国家水族馆的一群社会群体与投影到坦克墙上的触摸屏相互作用,同时在近乎现实的时间内识别动物的哨声。
当被问及动物文化的发现是否意味着人类在这方面并不独特时,Tchernichovski balk着,称其为“技巧问题”。
他告诉《生命科学》:“更有趣的科学是科学使用动物模型来理解自己,了解动物,并看到[是否]之间存在连续性。”
找到动物 - 疾病流行病的原因
近年来,殖民地崩溃障碍已清空北美和欧洲的蜜蜂菌落,以及chytrid真菌感染被指责为两栖动物死亡和人口减少在几个大洲。最近,白鼻综合症一直在杀死冬眠的蝙蝠当它从纽约州奥尔巴尼附近的一个洞穴向外散发出来时,它是2006年2月首次看到的。
尽管仍然存在许多问题,但科学家正在将这些动物瘟疫的原因拼凑在一起。 10月,研究人员在《 PLOS One》中报道说,病毒式纪念碑小组可能落后于殖民地崩溃,当病毒和真菌一起感染同样的蜜蜂时,变得更加致命。
至于导致两栖死亡的皮肤感染,2009年发表在《科学》杂志上的一项研究提出,传染病,chytridimycisois会干扰皮肤上的电解质运输,从而导致心脏骤停和死亡。另外,研究人员建议,责任的真菌是由非洲青蛙贸易在全球范围内运输的,非洲青蛙在20世纪的第一季度用于妊娠试验。
根据11月发表在BMC生物学杂志上的一项研究,白鼻综合症背后的真菌可能会使用类似的机制杀死蝙蝠。美国地质调查的研究研究人员和蝙蝠生态学家保罗·克里安(Paul Cryan)表示:“在接下来的几年中,我们将能够确切地确定真菌如何杀死蝙蝠,并且这些知识肯定可以帮助我们提出最有效的管理选择。”
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