【Science】2011年科研热点

drjiangbo

大型强子对撞机（LHC）

       2011年，LHC第一个真正有趣的结果即将出炉，相差悬殊的是，这些结果与用LHC的两个大型探测器ATLAS和CMS搜索希格斯玻色子或超对称粒子的工作将会毫无关系。更确切的说，期望一个叫做LHCb的较小探测器产生结果，这个探测器将详细研究我们熟悉的B介子，目的在于探测被称为CP破坏的物质与反物质之间轻微的不对称性。普通B介子中的CP破坏似乎符合物理学家的标准理论。但是在今年，位于伊利诺伊州巴达维亚的费米国家加速器实验室的研究人员报告发现了一些迹象，在一个叫做Bs介子的亚种里有可能含有额外的CP破坏——这是即将发现一种新粒子的可能预兆。LHCb以极快的速度收集数据，应当能迅速测试这些说法。

适应基因

       生态学家和进化生物学家正在忙着利用速度更快、成本更低的测序技术来了解哪些基因有助于从细菌到蝴蝶的生物体在自然世界茁壮成长。在这之前，这种基因组扫描难以在早先实验室未研究过的生物体内进行。但是，新技术，例如一项名叫RAD的标签测序技术，应当会在未来一年里引起对更多有助于适应的基因的发现。

激光聚变       加里福利亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置（National Ignition Facility, 简称NIF）将在2011年最后运行一次，以期实现长期追求的能源研究的目标：点燃的聚变燃烧。NIF的192个激光束射击将把能量泵入一个胡椒大小的含氘和氚的目标。随后的内爆压缩并加热原子核，直到原子核开始融合释放出能量。如果这样的自热会导致带来能量增益的持续的聚变燃烧，NIF将最终证明用聚变发电至少是有可能的。

View larger version: In a new window CREDIT: LAWRENCE LIVERMORE NATIONAL LABORATORY

锤打病毒

       大多数抗体相当特异，只会使看起来相似的病毒出轨。但广泛中和抗体（bNAbs）是免疫系统里的通才，能使很多病毒变种失去活动能力。最近利用这些通才确定能有效抗击艾滋病毒的bNAbs和制定一个动物流感疫苗接种战略取得了新进展，使我们距离利用这些分子的目标更近。2011年，研究人员希望培养出病毒片段，这些病毒片段是疫苗的主要成分，会触发人体的免疫系统制造bNAbs。

电动车

       丰田的普锐斯（Prius）和其他气电混合动力车已经在市场上销售多年。但在2011年，从墙上插座给电池充电的插入式混合动力电动车会成为主流已成定势。这些电动车使得对带消费者去他们想去的地方的电池技术的需求产生了市场变化。现在，电池动力车比替代的汽油动力车的成本更高。消费者会为了减少碳排放量而放弃长距离的可行驶里程和快速加油的便利吗？这个断言似乎并不肯定。

疟疾疫苗注射       科学家们等不及对一个疟疾疫苗第三阶段的第一次试验结果。7个非洲国家多达16000名儿童参与了这个研究；其中近900名5至17个月大的儿童的试验结果将于2011年年底公布。这种名叫RTS,S的疫苗在第二阶段的研究中保护了大约50％实验对象。那个结果并不引人注目，但是考虑到该领域的令人沮丧的历史，如果第三阶段的研究同样出色，预计研究人员还是会兴高采烈并且会尽快申请监管部门的批准。

View larger version: In a new window CREDIT: JAMES D. GATHANY/WIKIPEDIA

对干细胞研究的推动

       去年夏天，一个联邦法院禁止了由纳税人资助的对人类胚胎干细胞（hESC）的研究，导致美国的干细胞研究领域被动摇了其核心。虽然上级法院很快批准研究可以暂时继续，但是正在进行的“谢利诉西贝利厄斯”（Sherley v. Sebelius）的诉讼已经给这个研究领域蒙上了阴影，阴影可能会一直萦绕到2011年。

       在奥巴马政府解除了布什时代对哪些细胞系可以用于由美国国家卫生研究院（National Institutes of Health, 简称NIH）资助的研究的限制之后，研究干细胞的科学家们以高姿态开始了这一年。政府律师和NIH不是很担心去年由两名科学家、基督教团体和代表胚胎的一个胚胎收养机构针对NIH于2009年7月发布的关于胚胎干细胞的指导准则提出的一个诉讼。华盛顿特区美国地区法院的首席法官罗伊斯•兰伯斯（Royce Lamberth）很快就推翻了这个诉讼，因为原告并没有证明他们受到NIH政策的伤害。

       去年夏天这个诉讼柳暗花明：一个上诉法院推翻了兰伯斯法官对两名科学家詹姆斯•谢利（James Sherley）和特蕾莎•戴舍尔（Theresa Deisher）法律地位的裁决，这两名科学家宣称NIH的指导准则让他们更难获得研究成体干细胞的拨款。之后兰伯斯法官考虑了谢利和戴舍尔的辩护理由：他们认为NIH的指导法则违反了严禁用联邦资金进行破坏胚胎（生成人类胚胎干细胞的一个必要步骤）的研究活动的“迪奇-威克修正案”（Dickey-Wicker Amendment）。 8月23日，兰伯斯裁定：NIH资助的人类胚胎干细胞研究有可能违反了这个修正案，并发布了一个初步禁令要求中断这类研究。

NIH院长弗朗西斯•柯林斯（Francis Collins）说，他感到“震惊”；NIH对人类胚胎干细胞暂停支付拨款和同行审查，叫停了NIH校园的研究活动。柯林斯说，兰伯斯法官的决定“给发现的引擎里扔进了沙子。”9月9日，美国哥伦比亚特区巡回区上诉法院考虑了政府对兰伯斯的初步禁令提出的上诉后解除了禁令，研究人员暂时可以继续研究。一个三人法官审判团听取了12月6日的口头辩论，预计1月中旬给出裁决——但是没有人对结果进行投注。与此同时，如果兰伯斯认为联邦政府资助的胚胎干细胞研究违反“迪奇-威克修正案”，他任何时候都可以发出永久禁令。对他的任何决定都可以提出上诉，最终向最高法院上诉。        自9月份研究暂停以来，NIH正式照常运作。但研究人员说，损害已经造成了。关于胚胎干细胞研究是否会被再次叫停的不确定性、以及对国会通过一项允许人类胚胎干细胞研究的法律越来越渺茫的希望，让很多科学家们重新考虑他们的工作。美国博士后都在再三考虑是否要冒险进入这个领域，外国研究生犹豫着是否要接受美国实验室里的博士后职位。法律纠纷是美国胚胎干细胞研究的惊险历史上的又一个低点。

View larger version: In a new window 刹车手。罗伊斯·兰伯斯法官的裁决令让人类胚胎干细胞研究陷入混乱。CREDIT: AP

——乔斯林•凯瑟（Joycelyn Kaiser）