2018年国际十大科技新闻解读(二)
2018年的十大国际科技新闻,再次向我们证明了人类思维的深刻和创造能力的无穷。如果你还没有了解这些最新的科学进展,现在是时候了。这些成果正在为无数科学家提供灵感,带领他们继续突破人类能力的极限。
“基因剪刀”首次让皮肤细胞变身干细胞
2006年,格莱斯顿研究所的山中伸弥,用4种被称为转录因子的关键蛋白处理普通的皮肤细胞,制造出了诱导多能干细胞,标志着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞。在上述研究基础上,格莱斯顿团队不使用转录因子,而是通过向细胞添加化学品混合物,制造出了诱导多能干细胞。
而在2018年的研究中,格莱斯顿团队提供了制造诱导多能干细胞的第三种方法——使用CRISPR基因调控技术,直接操纵细胞的基因组,将老鼠的皮肤细胞变成了诱导多能干细胞。新方法不仅有助于科学家更方便地获得重要的细胞,也能进一步了解细胞的重编程过程。
其实,诱导多能干细胞就像胚胎干细胞一样具备分化成多种细胞的潜力,可用于修复受损的组织和器官。而“基因剪刀”则能精确查找一串代码在基因组中的位置,进行删除或修改。
现在的新方法与之前的截然不同,可帮助人类更简单快捷地制造出诱导多能干细胞,未来也能将皮肤细胞直接重编程为心脏细胞或脑细胞等,为治疗多种疾病提供了巨大助力。
科学家首次精确定位“幽灵粒子”起源
2017年9月,来自太空的一个高能中微子横穿南极洲“冰立方”中微子天文台,一石激起千层浪,科学家争相为其追本溯源。今年7月,数十个科研团队在《自然》《科学》杂志撰文称,这个“落入凡间的精灵”可能源自一个距地球约37.8亿光年的耀变体(Blazar)。耀变体是由星系中央的巨大黑洞吸积大量物质而产生的剧烈天文现象。
科学家称,产生中微子的耀变体可帮助解决天文学的一个百年谜团——不时拜访地球的宇宙射线从何而来。
宇宙射线是由宇宙中的“爆发事件”抛射出的带电粒子(主要是质子),是自然界中能量最高的粒子。100多年来,科学家一直希望找到其源头,但通过对其行进路径进行反向追踪不可能做到,因为在抵达地球前,其飞行路径已被地球磁场严重扭转。
但无论宇宙射线起源何处,有“幽灵粒子”之称的高能中微子都很可能与其“相依相伴”。中微子几乎没有质量,并可以保持稳定不变,这使其成为研究宇宙射线的极佳“信使”。中微子给科学家指出了一条穿越迷雾的路,不过,关键是要在它们抵达地球时捕捉到它们。
主要科学目标是借助中微子寻找高能宇宙射线起源的“冰立方”天文台此次立下大功。如果结果正确,那么这个耀变体可能是宇宙射线首个“验明正身”的来源。
火星极地冰盖下存在液态水
“没有水,就没有生命。”至少在目前,当人们寻找地外生命时,这仍是圭臬。
2015年,火星勘测轨道飞行器告诉我们,红色星球的沟壑,很可能是高浓度咸水流经所产生的,这是火星存在流动液态水“迄今最强有力证据”,但还不是实证。
直到今年,意大利科学家报告,在火星上首度发现了一座地下盐水湖,这座湖位于火星南极冰盖之下,直径约20千米。研究人员称,这是火星首次发现持久水体存在的痕迹,解决了关于红色星球是否存在液态水的旷日持久的争论。
这处水体的发现,不仅仅是增加了人们对火星上存在生命的期待。
从长远角度来看,火星虽然温度不太好、大气不太足,但不会像一些奇葩的星球那样完全不可改造,且火星与我们距离适当,表面积也与地球的陆地面积相当,当人类考虑到移民外星球时,火星经常是第一选择。现在,液态水的发现使这种情况变得更加可能。
从近处来说,这对科学家利用冰盖解读火星气候变化历史十分关键,是未来数年天体生物学研究的科学目标,同时它也将是本世纪人类登陆火星前,基地建设的最重要资源。