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2011年01月24日16:42 | 中國發(fā)展門戶網(wǎng) www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號：T|T

關(guān)鍵詞： 2010科學(xué)發(fā)展報告 2010 科學(xué)發(fā)展報告 中國科學(xué)院院士 

中國科學(xué)院國家科學(xué)圖書館黃矛研究員在《2010科學(xué)發(fā)展報告》上發(fā)表了題為“2008.9~2009.8物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)前沿的熱門課題”的文章。該文以ISI提供的科學(xué)引文統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，重點介紹了一年來國際上物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)四大基礎(chǔ)學(xué)科中最受人們關(guān)注和最新出現(xiàn)的前沿?zé)衢T課題。以下分別加以簡述。

（一）物理學(xué)

在這一年中，有關(guān)天文學(xué)的研究仍然占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。在宇宙論和天體演化研究中，最耀眼的莫過于威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）頭3年的觀測結(jié)果，其相關(guān)論文囊括了整個這一時期6次前10名排行榜的榜首。朱雀號X射線觀測站則是這一時期新出現(xiàn)的天文學(xué)熱點課題。朱雀號是用于X射線天文學(xué)的日美聯(lián)合衛(wèi)星，它能研究熱和非熱兩種現(xiàn)象的細(xì)節(jié)，這在X射線天文學(xué)中還是第一次。朱雀號將對以下重大問題提供答案：靠近黑洞的時空性質(zhì)是什么？什么是暗能量？宇宙加速器是如何工作的？該衛(wèi)星很有希望在未來幾年獲得新的發(fā)現(xiàn)。

在這一年中，弦論重新激發(fā)了學(xué)術(shù)界的關(guān)注。4篇關(guān)于弦論的文章同時進(jìn)入物理學(xué)熱點論文的前10名排行榜，它們都描述M2型膜的性質(zhì)。它們的同時出現(xiàn)在某種程度上暗示著弦論的第三場革命正在發(fā)生。

鐵基超導(dǎo)體是這一年物理學(xué)的另一個熱點前沿。科學(xué)家通過種種嘗試，使多種鐵基化合物獲得了高于標(biāo)準(zhǔn)BCS理論所提出的Te。在超導(dǎo)機制方面，實驗表明氟摻雜能抑制自旋密度波的不穩(wěn)定性并導(dǎo)致超導(dǎo)性。鐵基超導(dǎo)體領(lǐng)域所取得的迅速進(jìn)展大大激發(fā)了相關(guān)研究的熱情。

物理學(xué)領(lǐng)域的其他熱門課題包括石墨烯的特性、聚合物光電池、光學(xué)包角變換、玻色-愛因斯坦凝聚等。

（二）化學(xué)

與前一年相比，化學(xué)領(lǐng)域的前沿?zé)衢T課題有了明顯變化，相關(guān)領(lǐng)域主要集中在納米材料和納米技術(shù)、新型鐵基超導(dǎo)體、催化作用、分子電子儲存器和太陽能電池。

納米材料和納米技術(shù)方面：科學(xué)家在實驗中發(fā)現(xiàn)氣體和水流過碳納米管的速度比理論預(yù)期的快得多。這一成果可能為新的分離技術(shù)建立基礎(chǔ)，并可能在細(xì)胞膜的模擬研究中發(fā)揮重要作用；科學(xué)家研制成功一種能在超聲波驅(qū)動下產(chǎn)生電力的納米尺度器件，原則上能為活體內(nèi)的生物傳感器和納米機器人供電而無需采用電池。

太陽能電池方面：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在制造塑料太陽能電池的氯苯溶液中適時加入少量的1,8-辛烷二巰基化物即可將電池的能源轉(zhuǎn)換效率提高幾乎一倍，且一旦制造太陽能電池的薄膜已經(jīng)形成，上述添加劑就會消失，無需優(yōu)化材料或改變電池的制作方式。

化學(xué)領(lǐng)域的其他熱門課題還包括密度函數(shù)理論、微孔金屬有機框架儲氫、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、非飽和酮的轉(zhuǎn)移氫化等。

（三）生物學(xué)

這一時期生物學(xué)的前沿?zé)狳c課題分布得非常集中。有關(guān)基因的研究和關(guān)于干細(xì)胞、T細(xì)胞的研究成為最主要的熱點領(lǐng)域。

國際HapMap聯(lián)盟于2007年發(fā)表了第二代人類單模標(biāo)本圖譜，為200萬個SNP測了序，并將圖譜分辨率提高到每1000個堿基1個SNP的水平。該圖譜不僅使科學(xué)家對自然選擇獲得許多新見解，而且使繪制SNP圖譜的工具獲得不小的改進(jìn)。

TH17輔助細(xì)胞是免疫系統(tǒng)中識別得較晚的一個組成部分。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，IL-21這種白細(xì)胞介素就是人們一直尋找的自分泌細(xì)胞因子，是產(chǎn)生TH17細(xì)胞的充要條件。同時，TH17細(xì)胞的分化可能受到包括RORγt在內(nèi)的多個轉(zhuǎn)錄因子的共同調(diào)控。

G蛋白質(zhì)偶聯(lián)受體（GPCR）的晶體結(jié)構(gòu)是這一時期生物學(xué)領(lǐng)域新出現(xiàn)的前沿?zé)狳c。科學(xué)家通過與β阻滯劑卡拉左洛相結(jié)合的方法巧妙地使β2腎上腺素受體得以穩(wěn)定，并成功地使其形成晶格，從而獲得了有助于理解受體功能和存在水通道等重要信息。

生物學(xué)領(lǐng)域的其他熱點課題還包括老鼠的自食癥與神經(jīng)變異。

（四）醫(yī)學(xué)

癌癥的藥物治療和2型糖尿病的研究主導(dǎo)著這一時期的醫(yī)學(xué)前沿?zé)狳c課題。

關(guān)于癌癥的藥物治療：慢性白血病和胃癌是癌癥治療中取得較顯著進(jìn)展的兩個領(lǐng)域。伊馬替尼的出現(xiàn)為慢性白血病的治療帶來了革命性的變化。臨床試驗還表明，對伊馬替尼有耐藥性的患者可以服用更新的藥物達(dá)沙替尼或尼羅替尼來收到較好的療效。胃癌是比慢性白血病普遍得多的疾病。根據(jù)臨床試驗提供的可靠證據(jù)表明，對于在實施胃切除術(shù)之前已被驗明有胃癌的患者而言，圍手術(shù)期治療結(jié)合服用ECF可以收到較好療效。目前，更新的藥物已經(jīng)出現(xiàn)。

關(guān)于癌癥機制的研究：越來越多的證據(jù)表明，癌癥干細(xì)胞確實存在。對這類細(xì)胞的深入理解將有助于懂得腫瘤的形成機制和改進(jìn)治療策略。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，所有能引發(fā)結(jié)腸癌的細(xì)胞都對CD133這一細(xì)胞標(biāo)記呈陽性，但并非所有對CD133呈陽性的細(xì)胞都能夠引發(fā)結(jié)腸癌。基于采樣分組的生存分析表明，與對CD133呈低度陽性的患者相比，對CD133呈高度陽性的患者結(jié)果明顯較差。CD133也成為2008年紅極一時的分子。

關(guān)于2型糖尿病的治療：在NICE-SUGUR這項大型國際臨床試驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)強化血糖控制可能增加死亡率。最近的綜合分析發(fā)現(xiàn)，強化胰島素對外科重癥護(hù)理中的患者有好處。但是，名為ADVANCE的臨床試驗卻并未發(fā)現(xiàn)強化控制與死亡率和心肌梗死等主要大血管事件發(fā)生率之間有何聯(lián)系。名為ACCORD的臨床試驗的研究者認(rèn)為，建議達(dá)到接近正常水平的治療目標(biāo)的指導(dǎo)方針尚缺乏大型臨床試驗的支持。

醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的其他熱門課題還包括心血管疾病治療、體細(xì)胞導(dǎo)致多能干細(xì)胞、金黃色葡萄球菌感染、黃斑病變藥物等。（摘自中國科學(xué)院“科學(xué)發(fā)展報告”課題組撰寫的《2010科學(xué)發(fā)展報告》）

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