盘点
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每年年末,《科学》杂志都会邀请网友,投票评出这一年里最重要的科学突破。现在来看看2019年的科学界的十大突破吧!
遇见丹尼索瓦人
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今年10月,来自谷歌的物理学家声称,他们已经使用量子计算机来计算普通计算机无法计算的东西,从而实现“”。
常规计算机处理以0和1编码的信息,量子计算机使用量子比特,由于该系统可同时探索大量潜在的解决方案,因此成熟的量子计算机比传统计算机能更快地分解出大量因子,从而使得量子计算机能破解当前的互联网安全协议。
研究团队开发的纠错流程可以保证较高的运算保真度。但IBM研究人员立即质疑谷歌是否真的达到了目标。其他物理学家说,要解决实际问题,量子计算机将必须能够纠正其自己的量子位中的错误,这尚待实现。
出现“缺失环节”微生物
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▲来自西藏的丹尼索瓦人
今年,微生物学家朝着解决关于真核生物起源的争议迈出了重要的一步。经过12年的尝试,日本的一个研究小组成功地从深海沉积物中培育出了一种神秘微生物,并对其基因组进行了测序。
这种生物是一种完全独立的生命分支,称为古细菌。
遥远星体的特写
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大约40年前,一位僧人在西藏高原边缘的白石崖溶洞里,发现了一块奇怪的人类颌骨。
今年5月,科学家用一种分析古代蛋白质的新方法,鉴定出这个奇怪的下颚属于丹尼索瓦人——它们生活在约5万年前的亚洲各地。此前,人类学家只在西伯利亚的丹尼索瓦洞穴中发现过丹尼索瓦人。这意味着,科学家首次在丹尼索瓦洞以外的地方——青藏高原,发现了丹尼索瓦人。如今,在亚洲各地现代人的DNA中仍能找到丹尼索瓦人的痕迹,这表明该群体曾广泛分布,并与尼安德特人和现代智人混在一起。
埃博拉病毒
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▲距地球66亿公里的相连双星“天涯海角”
今年,NASA耗资8亿美元的“新视野”号飞船在相连双星“天涯海角”上空扫过,这是一个距离地球66亿公里的天体,位于海王星以外的一个的区域,它成为人类探测器至今为止到达的最远的天体,初步发回的数据解释了该星体形状与运动的疑团,这将进一步揭示太阳系起源的奥秘。
人工智能掌握了多人扑克
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1976年,一种新型病毒在刚果民主共和国(当时叫扎伊尔)的雨林中出现。它肆虐了临近的村庄,280人因此失去生命,从那以后,这种病毒以旁边一条河流命名,同时也成了致命的、无法治愈的同义词:埃博拉病毒。
今年,这一现状终于开始改变,科学家最终确定了两种能够显著降低该病死亡率的药物。它们都是抗体,一种是从1996年埃博拉疫情的一名幸存者身上分离而来,另一种是由三种抗体混合而成,这些抗体是在具有人类免疫系统的小鼠体内产生的。
在埃博拉病毒威胁出现40多年后,世界终于为应对这种病毒做了更好的准备。
黑洞照片
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今年,美国卡内基梅隆大学设计出了新的智能系统,在无限注德州扑克中击败了最厉害的专业玩家。
扑克相比棋类游戏,挑战在于玩家看不到对手的牌,因此获得的信息有限,新的智能系统并未利用纳什均衡找到博弈论上的最优策略,在德州扑克中,由于每一回合可以采取的行动实在太多,为了减少问题的复杂度,研究者采用了行动抽象和信息抽象的简化技术,新的智能系统因此只会将信息抽象用于对未来几个回合的预想中,而不会用在当前回合的决策上。
药物治疗囊性纤维病
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囊性纤维病是一种罕见遗传疾病,患者的肺部、消化道和身体其他部位可形成稠厚的黏液,从而导致严重的呼吸和消化系统病变,也可导致感染、糖尿病等其他并发症,患者平均寿命在45岁左右。
今年10月,科学家庆祝了基因药物的一个里程碑:一种有效治疗囊性纤维病的药物获得美国食品药品监督管理局批准。
微生物对抗营养不良
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每年都有数百万严重营养不良的儿童无法完全康复,即使后来他们吃饱了,仍然发育不良体弱多病。最近研究者找到了一个根本原因:他们的肠道微生物没有成熟。
今年,一个国际团队提出了一种低成本、容易获得的补品,优先刺激有益肠道细菌的生长。研究小组首先确定了15种成熟肠道微生物群落的特征,他们发现奶粉和大米对关键细菌的扩散几乎没有帮助,但含有鹰嘴豆、香蕉、大豆和花生粉的补充剂能够帮助微生物群成熟。更多的儿童正在接受更长时间的随访,以了解这些变化是否会对发育迟缓起作用,这意味着改善微生物组有助于解决这一世界性问题的最终证据。
致命的撞击及其后果
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6600万年前,一颗巨大的小行星撞击地球后,包括大型恐龙的76%的物种消失了。为此,国际海洋探索计划在直径193公里的希克苏鲁伯陨石坑中心周围的崎岖山丘上进行了钻探。
研究表明,撞击发生后,熔化的岩石填满了撞击孔,破碎后海水涌了进来,搅动起沉积物;然后,海啸席卷了更多的物质,包括撞击引发的野火产生的木炭。尽管该地点富含硫,但在地核中几乎不存在,这表明它全部蒸发了,可能导致了全球迅速变冷变暗。
在不到一个小时的时间里,撞击引发的地震活动导致海浪冲上了一个古老的河流。那次撞击结束了白垩纪,标志着古近纪的开始。
今年4月,一组国际天文学家公布了一张黑洞“阴影”的特写图像,显示了一颗黑暗的心周围环绕着一圈光,这些光是由环绕它的光子产生的。
以宇宙的标准来衡量,黑洞其实非常小,而且不发光,很难观测到。然而恒星、气体的运动透露了黑洞的踪迹。黑洞照片的获得,是研究胜利的开始而非高潮,之后将有更多有关于它的谜团等待我们解答。
(摘自《羊城晚报》)