序號 | 國際十大科技新聞 | 序號 | 國際十大科技新聞 |
1 | 豬心植入病人體內標志器官移植新水平 | 6 | 干細胞培育出全合成小鼠胚胎 |
2 | 韋布望遠鏡拍攝到宇宙早期星系 | 7 | 航天器撞擊小行星有助地球免遭威脅 |
3 | 地外存在“生命之源”首次確認 | 8 | 中國空間站歷史性完成“合體” |
4 | “四中子態”迄今最明確證據發布 | 9 | 量子計算研究從模擬蟲洞到隱形傳態獲突破 |
5 | 人工智能從設計蛋白到作畫聊天成果頻出 | 10 | 核聚變研究首次實現“凈能量增益” |
2022年,美國馬里蘭大學醫學院的醫生們歷時7個小時,首次將一(yi)顆(ke)經(jing)過基因(yin)編輯的豬心臟移植到了一(yi)名心臟遭受重(zhong)創的患(huan)者(zhe)(zhe)體(ti)內(nei)。手(shou)術3天后(hou),該患(huan)者(zhe)(zhe)的身體(ti)狀(zhuang)況(kuang)仍然良好。這表明,來(lai)自動物的心臟可以(yi)在人體(ti)內(nei)發揮作用,且(qie)不(bu)被直接排斥。
不過,遺憾的(de)是,雖然當(dang)時手術成功,但(dan)此名全球(qiu)首例接受豬心臟(zang)移植的(de)患者依然在(zai)術后2個月死(si)亡,死(si)因或與(yu)豬病毒(du)有關。這種病毒(du)名為豬巨(ju)細胞病毒(du),研究人(ren)員從(cong)未發現該病毒(du)可引起活躍的(de)感(gan)染跡象(xiang)。
盡管如此(ci)(ci),這一(yi)手術已(yi)經(jing)成功克服了(le)異種器官(guan)移植此(ci)(ci)前必然會發(fa)生(sheng)的超急性(48小時(shi)內)排異反應、加速性排異反應(48小時(shi)至5天內),以及急性排異反應(一(yi)周以上)的影響。
盡(jin)管最終結果(guo)不(bu)盡(jin)如人意,但是借(jie)助(zhu)目(mu)前快速(su)進(jin)(jin)步的(de)基(ji)因編輯(ji)技(ji)術,人類(lei)在改造器官(guan)方面(mian)的(de)技(ji)術已經比過去要更(geng)加成熟。它也證(zheng)明(ming)了干細胞(bao)培(pei)養組織器官(guan)再生是一種(zhong)途徑(jing),未來心臟(zang)、肝臟(zang)等(deng)器官(guan)供(gong)體或都可以采取這(zhe)種(zhong)方式進(jin)(jin)行培(pei)養。
經過(guo)多年(nian)(nian)的(de)延誤和成本(ben)上漲,價值100億(yi)美元(yuan)的(de)詹姆斯·韋(wei)布空(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)(JWST,簡稱(cheng)韋(wei)布望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing))終于(yu)在2021年(nian)(nian)底發射(she)。2022年(nian)(nian),這(zhe)個(ge)大科學儀器(qi)在投入使用(yong)后沒有遇到任何問題,很快開始收集數(shu)據并捕(bu)捉(zhuo)宇宙的(de)壯觀(guan)圖像。而基于(yu)有史以來(lai)最(zui)大的(de)反射(she)主鏡(jing)面(mian)和紅外敏感(gan)系統,韋(wei)布望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)可以獲取(qu)前所未有的(de)觀(guan)測細(xi)節并能夠解析星云。其(qi)合成照片的(de)速度也非常快,只需要十(shi)幾(ji)個(ge)小時,而哈勃空(kong)間望(wang)遠(yuan)(yuan)(yuan)鏡(jing)則需要上百(bai)小時。
在論文預印網站上,天文學(xue)幾乎每天都“煙花綻放”——關于韋布(bu)望遠(yuan)鏡傳回數(shu)據的(de)(de)(de)分析論文不斷涌現。它拍攝到(dao)了距離地球46億光年(nian)(nian)的(de)(de)(de)星系(xi)團(tuan)、385光年(nian)(nian)外(wai)的(de)(de)(de)系(xi)外(wai)行星,還(huan)有一個(ge)歷史(shi)超(chao)過130億年(nian)(nian)的(de)(de)(de)紅色光斑,給人們提供了有史(shi)以來(lai)最古老的(de)(de)(de)“嬰兒宇宙”的(de)(de)(de)快(kuai)照(zhao)……韋布(bu)望遠(yuan)鏡因此也(ye)被稱為“時(shi)間機器”。
而由于使(shi)用的燃料比預期中少很多,所以直到2040年前,韋(wei)布望遠鏡都會是人類獲取宇宙深處數(shu)據的主要工具(ju)。天文學界也從(cong)2022年起開啟了一段新(xin)征程。
在(zai)(zai)隕石上發(fa)現的(de)有(you)機(ji)物(wu),并無法(fa)證明(ming)地球上的(de)生(sheng)命起源(yuan)(yuan)于地外(wai),但“生(sheng)命之源(yuan)(yuan)”的(de)元素卻(que)能在(zai)(zai)地外(wai)出現。這項結(jie)論(lun)說(shuo)明(ming)了一點,那就是在(zai)(zai)宇宙空間(jian)中,有(you)機(ji)物(wu)普遍存(cun)在(zai)(zai),只要條件適(shi)合,就能夠形(xing)成各種有(you)機(ji)物(wu)。
2020年12月(yue),探測(ce)器“隼鳥2號(hao)”搭載的(de)回收艙(cang)從距離(li)地(di)(di)球(qiu)3億多(duo)公里的(de)小(xiao)行(xing)星“龍宮”返回地(di)(di)球(qiu),并(bing)帶回重量約5.4克的(de)行(xing)星表面樣本。“龍宮”是一顆(ke)碳質小(xiao)行(xing)星——宇宙中(zhong)數量最多(duo)的(de)小(xiao)行(xing)星類型。2022年,日本文部科(ke)(ke)學(xue)省稱,科(ke)(ke)學(xue)家(jia)在(zai)“隼鳥2號(hao)”采(cai)集的(de)樣本中(zhong)檢測(ce)到20多(duo)種氨(an)基酸(suan)。這是首個在(zai)地(di)(di)外存在(zai)氨(an)基酸(suan)的(de)證據,對理解這些(xie)至關重要的(de)有(you)機分子如何到達(da)地(di)(di)球(qiu)具有(you)重要意義(yi)。
2022年,科學(xue)家(jia)發(fa)(fa)現(xian)(xian)組成(cheng)脫氧(yang)核(he)(he)(he)糖(tang)(tang)(tang)核(he)(he)(he)酸(suan)(suan)(DNA)和(he)核(he)(he)(he)糖(tang)(tang)(tang)核(he)(he)(he)酸(suan)(suan)(RNA)必不可(ke)少的(de)成(cheng)分(fen)(fen)——嘧(mi)(mi)啶(ding)(ding)(ding)堿(jian)基,可(ke)能是由富碳隕石帶到地(di)球的(de)。日(ri)本(ben)北海(hai)道大學(xue)天文學(xue)家(jia)首次(ci)發(fa)(fa)現(xian)(xian)了此前從未在隕石樣本(ben)中發(fa)(fa)現(xian)(xian)的(de)脫氧(yang)核(he)(he)(he)糖(tang)(tang)(tang)核(he)(he)(he)酸(suan)(suan)和(he)核(he)(he)(he)糖(tang)(tang)(tang)核(he)(he)(he)酸(suan)(suan)信息單元(yuan)中的(de)最后(hou)兩個(ge)——胞嘧(mi)(mi)啶(ding)(ding)(ding)和(he)胸腺嘧(mi)(mi)啶(ding)(ding)(ding)。雖然(ran)脫氧(yang)核(he)(he)(he)糖(tang)(tang)(tang)核(he)(he)(he)酸(suan)(suan)不太可(ke)能在隕石中形(xing)成(cheng),但該發(fa)(fa)現(xian)(xian)有助于理解早期(qi)地(di)球上生命分(fen)(fen)子的(de)發(fa)(fa)展。
德國(guo)、日本、美國(guo)和中國(guo)等(deng)國(guo)的(de)科(ke)學家組(zu)成(cheng)的(de)國(guo)際科(ke)研團隊2022年在《自(zi)然》雜志上發表論文(wen)稱,他們獲得了迄今最明確的(de)證(zheng)實(shi)“四中子(zi)態”這種物質存在的(de)證(zheng)據。在此之前,越(yue)來(lai)越(yue)多證(zheng)據表明存在著一種奇特而難(nan)以捉摸的(de)物質——“四中子(zi)態”,它由4個中子(zi)短暫(zan)地結(jie)合(he)在一起形成(cheng)。
科(ke)研(yan)團(tuan)隊制造出(chu)了比普通氦(hai)原(yuan)子多4個(ge)中(zhong)子的(de)氦(hai)原(yuan)子,然后讓(rang)其與質(zhi)子碰撞(zhuang)。這些氦(hai)原(yuan)子在(zai)(zai)碰撞(zhuang)后只留(liu)下了4個(ge)中(zhong)子,而(er)它們(men)結合形成(cheng)(cheng)了“四中(zhong)子態(tai)”。隨(sui)后,研(yan)究團(tuan)隊計算出(chu)碰撞(zhuang)形成(cheng)(cheng)“四中(zhong)子態(tai)”后丟失的(de)能量(liang),并推斷出(chu)“四中(zhong)子態(tai)”的(de)“壽命(ming)”僅(jin)為10-22秒。這一發現有助于物理(li)學家對核力(li)本質(zhi)的(de)理(li)論進行微調,并深(shen)入了解(jie)目前(qian)已知(zhi)僅(jin)存(cun)在(zai)(zai)于中(zhong)子星內(nei)部的(de)奇異物質(zhi)形態(tai),從而(er)幫助人類更好地理(li)解(jie)宇宙是如何(he)形成(cheng)(cheng)的(de)。
人工智能(neng)(neng)公(gong)(gong)司(si)(si)“深度思維”于2022年8月(yue)宣(xuan)布(bu)將公(gong)(gong)布(bu)超2億個蛋白質的(de)(de)結(jie)構。該公(gong)(gong)司(si)(si)在短短18個月(yue)內,憑借(jie)“阿爾(er)法(fa)折疊”算(suan)法(fa),預(yu)測了(le)迄(qi)今被編目的(de)(de)幾乎所有蛋白質結(jie)構,破解了(le)生(sheng)物(wu)學(xue)領域最重大的(de)(de)難題之一。元宇宙平臺公(gong)(gong)司(si)(si)(Meta)研究人員也(ye)利用人工智能(neng)(neng)預(yu)測了(le)來自細菌、病毒和其他尚未被表征微生(sheng)物(wu)的(de)(de)6億多種(zhong)蛋白質的(de)(de)結(jie)構。這些成(cheng)果除了(le)幫助攻克生(sheng)命科學(xue)瓶頸(jing)外,也(ye)將在解決可(ke)持續性、糧食(shi)安全等重要問題上開(kai)辟新機。
2022年,生(sheng)(sheng)成式人工智能也在變革著內容的(de)生(sheng)(sheng)產方式。2022年4月(yue),美(mei)國人工智能研究機構OpenAI開(kai)發出(chu)了(le)DALL-E 2,為圖像生(sheng)(sheng)成和(he)(he)處理領域樹立了(le)新(xin)的(de)標桿。它(ta)可(ke)生(sheng)(sheng)成更加(jia)真(zhen)實和(he)(he)準(zhun)確的(de)畫像:綜合文本描述中給出(chu)的(de)概念、屬(shu)性與(yu)風格等(deng)元素,生(sheng)(sheng)成現實主(zhu)義圖像與(yu)藝(yi)術(shu)作品,分辨(bian)率更是提高了(le)4倍。
2022年12月(yue)初,OpenAI發(fa)布(bu)了一(yi)款自然語(yu)言生成(cheng)式(shi)模型,不同(tong)于此(ci)前一(yi)些聊天(tian)機器(qi)人(ren)經常出現答(da)非所問、言語(yu)混亂等問題,名為ChatGPT的(de)新模型生成(cheng)的(de)答(da)案不僅(jin)邏(luo)輯流暢,還能夠(gou)聯(lian)系上下文語(yu)境進行連貫問答(da)。因此(ci),ChatGPT一(yi)經問世就迅速(su)引(yin)發(fa)關(guan)注,上線5天(tian),其體驗用戶就突破(po)100萬(wan)。
2022年(nian),科(ke)學家首次在(zai)(zai)(zai)不(bu)使用精(jing)子(zi)或卵子(zi)的(de)(de)情(qing)況下創(chuang)造了(le)合成小鼠胚(pei)胎(tai),使其成功地在(zai)(zai)(zai)子(zi)宮外生長(chang)(chang)。換句(ju)話說,這(zhe)(zhe)些胚(pei)胎(tai)并(bing)不(bu)是(shi)精(jing)子(zi)和卵子(zi)結(jie)合的(de)(de)產(chan)物(wu),它們的(de)(de)生長(chang)(chang)甚至(zhi)不(bu)需要借助雌鼠的(de)(de)子(zi)宮,它們是(shi)“人工合成”的(de)(de)胚(pei)胎(tai),由生長(chang)(chang)于(yu)(yu)培養皿(min)中的(de)(de)干(gan)細胞(bao)產(chan)生,并(bing)在(zai)(zai)(zai)人工生物(wu)反(fan)應器中發育生長(chang)(chang)。上述(shu)胚(pei)胎(tai)在(zai)(zai)(zai)第(di)6天長(chang)(chang)出了(le)尾巴,在(zai)(zai)(zai)第(di)8天長(chang)(chang)出了(le)一顆(ke)跳動的(de)(de)心臟,甚至(zhi)還出現了(le)大(da)腦的(de)(de)雛形(xing)。這(zhe)(zhe)項實驗(yan)由以色列魏茨曼科(ke)學研究所(suo)進行,相關論(lun)文于(yu)(yu)2022年(nian)8月1日發表在(zai)(zai)(zai)《細胞(bao)》雜志上。
上述(shu)胚胎只存(cun)活(huo)了(le)8天半,卻(que)標志著驚人(ren)(ren)的(de)突(tu)破,也面(mian)臨著法律(lv)和倫理方面(mian)的(de)考(kao)驗(yan):目(mu)前,法律(lv)允許最多14天大的(de)人(ren)(ren)類胚胎用(yong)于實驗(yan)室研(yan)究,超過這個(ge)時間(jian)范(fan)圍將被(bei)視為違法,而法律(lv)對(dui)合成胚胎的(de)研(yan)究時間(jian)范(fan)圍則沒有做出任何(he)規定。
北京時(shi)間2022年(nian)9月(yue)27日早上7時(shi)14分,在(zai)人類(lei)對行(xing)星防(fang)御的(de)第一次(ci)測試中,執行(xing)美國(guo)國(guo)家航空航天局(NASA)“雙小行(xing)星重定向(xiang)測試”(DART)任務的(de)航天器成功撞向(xiang)一顆名(ming)為“迪莫弗斯”的(de)小行(xing)星。幾天后,NASA證實,DART航天器成功地將迪莫弗斯的(de)軌道周(zhou)期改變(bian)了(le)32分鐘(zhong)——從11小時(shi)55分鐘(zhong)縮短到11小時(shi)23分鐘(zhong)。當(dang)被撞小行(xing)星軌道周(zhou)期變(bian)化(hua)大于73秒時(shi),NASA則(ze)判定任務成功。而此(ci)次(ci)任務的(de)實際成果達(da)到了(le)判定要求的(de)25倍以上。
這是NASA首次全(quan)面(mian)展示(shi)其(qi)小(xiao)行星軌(gui)道(dao)偏轉(zhuan)(zhuan)技術,其(qi)旨在為全(quan)人類確定,有朝一日該技術可以通過(guo)航天器以動能撞擊的方(fang)式(shi)使近地(di)小(xiao)行星或(huo)彗星軌(gui)道(dao)偏轉(zhuan)(zhuan),從而保護(hu)地(di)球家(jia)園(yuan)免遭噩運。
2022年10月31日15時(shi)37分(fen),搭載(zai)空間站夢天實驗(yan)艙的長征五(wu)號B遙(yao)四運載(zai)火(huo)箭,在我國文昌(chang)航(hang)天發射(she)場準時(shi)點(dian)火(huo)發射(she)。約8分(fen)鐘后(hou),夢天實驗(yan)艙準確進(jin)入預定軌道,發射(she)任務取得了圓滿成(cheng)功。
夢(meng)天實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)艙(cang)(cang)是(shi)中(zhong)國空(kong)(kong)間站的(de)第三(san)個艙(cang)(cang)段,主要用于開展空(kong)(kong)間科學與應用實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan),參與空(kong)(kong)間站組合體管理,貨(huo)物氣閘艙(cang)(cang)可支(zhi)持貨(huo)物自動進(jin)出艙(cang)(cang),為艙(cang)(cang)內(nei)外科學實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)提供支(zhi)持。我國建設(she)天宮空(kong)(kong)間站的(de)主要目的(de),就是(shi)建成(cheng)(cheng)水平先進(jin)的(de)國家(jia)太空(kong)(kong)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi),為科學研究(jiu)服務,以產出重大的(de)科技成(cheng)(cheng)果(guo)。而夢(meng)天實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)艙(cang)(cang)在三(san)個艙(cang)(cang)段中(zhong)具(ju)有最(zui)強的(de)支(zhi)持載(zai)荷(he)能力,它的(de)成(cheng)(cheng)功發(fa)射將推動我國空(kong)(kong)間科學水平進(jin)一步提升。
英國《自然》雜(za)志于2022年首(shou)次報道了利用一(yi)臺量(liang)(liang)子(zi)處理器(qi)對全息蟲洞進行量(liang)(liang)子(zi)“模擬”。此(ci)次演示使用的,就(jiu)是谷歌公司推出的量(liang)(liang)子(zi)計算原型機“懸(xuan)鈴木(mu)”,這一(yi)成果(guo)代表著人們距(ju)離在實驗室研究量(liang)(liang)子(zi)引(yin)力(li)的目標又(you)近(jin)了一(yi)步。
同樣是在2022年,來自美國亞(ya)馬遜(xun)云科技量子(zi)(zi)網絡(luo)中心(xin)和哈(ha)佛大學(xue)的(de)科學(xue)家開發出一種新型量子(zi)(zi)存儲器,其可(ke)以(yi)在4開爾文的(de)溫(wen)度(du)下工(gong)作,這將對未(wei)來量子(zi)(zi)網絡(luo)的(de)大規模實現產生重大的(de)影響。因(yin)為將溫(wen)度(du)降至4開爾文的(de)低(di)溫(wen)冰(bing)箱比將溫(wen)度(du)降至0.1開爾文的(de)冰(bing)箱便宜5倍、體(ti)積小(xiao)10倍,還可(ke)安裝(zhuang)在服(fu)務(wu)器機(ji)架(jia)上。
在量(liang)(liang)子隱(yin)形傳(chuan)態(tai)方(fang)面,2022年荷蘭(lan)代(dai)爾(er)夫特理工大學的一項(xiang)研究中,研究人員演示了在一個三節點量(liang)(liang)子網絡中,兩(liang)個非相(xiang)鄰節點之間的量(liang)(liang)子信息隱(yin)形傳(chuan)態(tai)。這(zhe)一結果被認(ren)為是朝著量(liang)(liang)子互聯網邁出的重要一步。
2022年12月14日(ri),美國加州勞倫斯·利弗莫爾國家(jia)實驗(yan)室國家(jia)點火(huo)裝置(zhi)(以下(xia)簡稱美國國家(jia)點火(huo)裝置(zhi))宣布(bu)里程碑式突(tu)破:人(ren)類(lei)有史以來第一次成(cheng)功在核聚變反應中,獲得“凈能(neng)量(liang)增益”。美國國家(jia)點火(huo)裝置(zhi)通過(guo)“慣(guan)性(xing)局限融合”技術,以全球(qiu)最大(da)型的激光去撞擊(ji)氫電漿粒子,引(yin)發核聚變反應。該實驗(yan)向(xiang)目標(biao)輸入了2.05兆(zhao)(zhao)焦耳的能(neng)量(liang),結果(guo)輸出了3.15兆(zhao)(zhao)焦耳的聚變能(neng)量(liang)。
核(he)聚變研(yan)究(jiu)的目(mu)的是復制在太陽上(shang)產(chan)生能(neng)量的核(he)反(fan)應(ying)(ying)。如(ru)果(guo)要用于商業發電,激(ji)光器必須(xu)要像機關槍一樣密集發射,且每次發射都需要產(chan)生核(he)聚變反(fan)應(ying)(ying),這(zhe)中間(jian),還有太多技(ji)術壁壘。
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為展(zhan)示工(gong)程(cheng)科技重(zhong)大創(chuang)新(xin)成果,引導全球(qiu)各(ge)界對工(gong)程(cheng)科技的關(guan)注(zhu),營造尊重(zhong)和崇(chong)尚工(gong)程(cheng)科技創(chuang)新(xin)的氛圍...