年度科學突破 量子運動居首

美國「科學」雜誌公布今年十大科學突破，由一種在量子範圍內運作的超迷你機械裝置榮登榜首。 在量子裝置發明前，所有人造物體的移動，都要遵循經典力學法則，但今年三月，美國加州大學聖芭芭拉分校的物理學家克萊蘭德（ANDREW CLELAND）和馬丁尼斯（JOHN MARTINIS）等人，利用一個0.0002平方毫米、由金屬片包裹的石英晶片設計了一種裝置，其運動方式只能用量子力學來描述（意即有關運動只能在分子、原子和次原子粒子的層次才會出現），創下先河。 這種機器將允許科學家操控那些極小的運動，為製作超敏感力學測器等新裝置帶來突破，以及有助對量子力學界限的研究。 其他九項進展包括： 人工基因：美國研究小組合成了一個人工基因組，廾用它使一個內部被掏空的單細胞細菌「起死回生」。這是首個完全由人造基因指令控制的細胞，是人造生命研究的關鍵一步。 尼安德特人基因組：研究員對約四萬年前的三個女性尼安德特人的骨骼做了基因組測序，使專家得以首次對現代人基因組和尼安德特人的基因組進行比較。 愛滋病毒預防：一種含有愛滋病藥物泰諾福韋（TENOFOVIR）的陰道喱，可使女性感染該病毒的風險降低三十九％。 基因排序與疾病：通過只對某一基因組中的外顯子基因序列進行排序，研究員發現至少導致十二種疾病的基因突變。 分子動力學模擬：研究員用超級電腦跟蹤觀察一個正在折疊的蛋白質中的原子運動，這種跟蹤觀察的持續時間比過去何任一種方法長至少一百倍。 量子模擬器：量子模擬器能幫助研究員更快地解答凝聚態物理學（CONDENSED-MATTER PHYSICS）的某些理論問題，或有助於最終揭開物質超導性等領域的謎團。 下一代基因研究：更快更廉價的排序技術，使人們能夠對遠古和現代的DNA進行大規模研究。 核糖核酸的重新編程：重新編程細胞就是把細胞的發育時鐘「撥前」，使它們的「表現」如同胚胎中的幹細胞，是研究疾病和發育的一種重要途徑。今年研究員找到了一種用合成核糖核酸來完成這一研究的新技術。 令「撥前」速度快兩倍，效率高一百倍。 實驗大鼠：小鼠是科研最主要的實驗動物，但研究員更希望使用大鼠，因為大鼠在解剖學上更似人類，但現有的精準關閉特定基因技術只對小鼠適用。科研人員今年開展了一系列研究，其結果有助關閉大鼠的某些特定基因。