2014年《科學》十大突破

《科學》雜誌宣布羅塞塔飛船的結果及在彗星著陸是本年度最重大的科學突破

據《科學》雜誌編輯披露，羅塞塔飛船在今年8月追上了火星之外的被稱作67P/Churyumov-Gerasimenko的彗星，而其獲得的初步成果——連同它在不久的將來進行的研究——使其躍居今年最重要科學突破的名單之首。

這一年度突破性科學成就名單是由《科學》雜誌及其出版方，國際性的非營利機構美國科學促進會(hui) （AAAS）選出的，它還包括了在醫學、機器人技術、合成生物學和古生物學（僅(jin) 舉(ju) 數例）方麵所取得的突破性進展。

2014年的十大名單連同一則相關(guan) 的新聞特寫(xie) 及多媒體(ti) 內(nei) 容將刊登在12月19日出版的《科學》雜誌上。

羅塞塔和其被稱作Philae的著陸器在11月成為(wei) 重大新聞頭條，當時Philae在該快速運行的彗星表麵著陸。盡管著陸比預期的要更加困難——Philae被67P難以應付的表麵彈開並最終以側(ce) 麵著陸而且與(yu) 其目標著陸處相距甚遠——然而這是有史以來第一次在一顆彗星上進行的軟著陸。而來自這兩(liang) 個(ge) 太空探測器的數據已經就這類彗星的形成和演化提供了新的見解。

《科學》雜誌的新聞編輯Tim Appenzeller說：“Philae的著陸是一個(ge) 驚人的壯舉(ju) ，它吸引了全世界的注意力。而整個(ge) 羅塞塔使命就是突破。它使科學家們(men) 能夠近距離觀察彗星的變暖、呼吸和演化。”

2004年3月由歐洲航天局（ESA）發射的羅塞塔飛船現正在圍繞67P作軌道運行，有時它與(yu) 該彗星表麵近至6.2英裏（10公裏）。它上麵裝備的攝像機可區別該彗星上的相距隻有幾厘米的物體(ti) ，而與(yu) 此同時一係列光譜儀(yi) ——被稱作羅塞塔軌道飛行器的離子和中性分析感測器（ROSINA）——可對67P彗發的氣體(ti) 進行采樣；彗發是環繞彗星的一個(ge) 大氣薄暈圈。

ROSINA已經在67P的彗發中探測到了水、甲烷和氫氣以及某些較少見的物質，其中包括甲醛和氰化氫。這些發現很重要，因為(wei) 研究人員相信某些彗星可能通過輸送水和有機分子而幫助早期的地球快速啟動了生命現象。12月，由ROSINA團隊發布的一個(ge) 報告揭示了一個(ge) 異常高的重氫（氘）與(yu) 普通氫的比例，提示像67P這樣來自柯伊伯帶的彗星（柯伊伯帶是冥王星外的一個(ge) 區域）是不會(hui) 這樣輸送水的。

《科學》新聞副編輯Robert Coontz說：“突破應該起到兩(liang) 種作用中的一種：它或者解決(jue) 了一個(ge) 人們(men) 長時間冥思苦想的問題，或者為(wei) 許多新研究開啟了大門。就現在的條件而言，許多重要的科學研究將呈現在我們(men) 眼前。”

通過將他們(men) 的關(guan) 注持續放在67P後尾隨的氣體(ti) 和塵埃上，研究人員可能最終會(hui) 了解當彗星接近太陽時，它們(men) 是如何演變的。接著，通過逆向研究，研究人員可將時鍾回撥，並可能收集到不同彗星是如何在大約45億(yi) 年前形成的信息。

Philae上的目前已經沒電的電池或能隨著該彗星與(yu) 太陽更接近時而得到充電，但即使它們(men) 沒有被充電，ESA使命的管理人員提出，所有科學信息中的80%將來自其母船羅塞塔。他們(men) 說，該飛船上的活動高峰應該在2015年8月出現，那時67P將位於(yu) 地球和火星軌道間的中途——這是它能最接近太陽的時候。

除了今年“年度突破”中的9個(ge) 入選項目外，《科學》雜誌的工作人員還敘述了應關(guan) 注的領域——如北極海冰和複合免疫療法等——以及今年的重大事故——對西非埃博拉疫情爆發做出的反應——和讀者之選的調查結果，在這些結果中公眾(zhong) 對其自己所選的科學突破進行了表決(jue) 。

禁止提前報道的指令取消後，今年的科學突破名單將會(hui) 出版在《科學》雜誌上，同時該名單和相關(guan) 的係列新聞及一則播客可從(cong) 以下鏈接獲得：或。

以下所列的為(wei) 《科學》雜誌的另外9個(ge) 2014年重大科學突破，它們(men) 並無特定順序。

從(cong) 恐龍到鳥的轉變：今年，將早期鳥類和恐龍化石與(yu) 現代鳥類進行比較的一係列文章揭示了某些恐龍世係是如何發育成小型、體(ti) 重輕盈的形態學構造的，這讓它們(men) 能夠演化成許多類型的鳥類並在大約6600萬(wan) 年前的白堊紀 - 古近紀物種滅絕中存活下來。

年輕者的血液修複年邁者的健康問題：研究人員證明，來自年輕小鼠的血液——甚或隻是來自年輕小鼠血液中的一個(ge) 叫做GDF11的因子——能夠讓較老邁的小鼠的肌肉和大腦“返老還童”。這些發現已經開啟了一項臨(lin) 床試驗，在該試驗中，阿爾茨海默氏症患者接受了年輕捐贈人的血漿。

讓機器人合作：新的軟件和互動機器人正向人們(men) 證明，機器人終於(yu) 能在無需人監督的情況下一同工作；例如，指示成群的受到白蟻啟發的機器人來構建一種簡單的結構，或提示一千個(ge) 25美分硬幣大小的機器人形成方塊、字母及其它二維形狀等。

神經形態芯片：今年，通過模仿人類大腦結構，來自IBM和其他地方的電腦工程師首次推出了大規模的“神經形態”芯片，它們(men) 被設計成用更接近活體(ti) 大腦的方式來處理信息。

β細胞：今年，兩(liang) 個(ge) 不同的小組開創了兩(liang) 種不同的方法在實驗室中來生長酷似β細胞的細胞，這給了研究人員前所未有的研究糖尿病的機會(hui) ；β細胞是胰髒中產(chan) 生胰島素的細胞。

印度尼西亞(ya) 的洞穴藝術：研究人員意識到，印度尼西亞(ya) 某洞穴中的手模印和動物繪畫——曾被認為(wei) 有1萬(wan) 年之久——實際上其年代在3萬(wan) 5000年至4萬(wan) 年前。這些發現表明，人類在亞(ya) 洲製作的象征性藝術與(yu) 最早的歐洲洞穴畫家的作品一樣早。

操縱記憶：研究人員用光遺傳(chuan) 學技術顯示，他們(men) 能在小鼠中操縱特定的記憶；光遺傳(chuan) 學是一種用光束來操縱神經元活動的技術。刪除現有的記憶並植入虛假的記憶，他們(men) 竟然能夠將某小鼠記憶的情緒內(nei) 容從(cong) 好轉成壞，反之亦可。

方塊衛星：盡管這些衛星在10多年前就被發射進入太空，如今這些各麵麵積隻有10平方厘米的被稱作方塊衛星（CubeSats）的廉價(jia) 人造衛星在2014年才真正獲得成功。據研究人員披露，這些曾被認為(wei) 是大學生的教學工具的微型衛星已經開始從(cong) 事進行一些真正的科學工作了。

擴增基因字母：研究人員設計製造了一種大腸杆菌，它除了有正常的G、T、C和A等核酸外還含有另外兩(liang) 種核酸——X 和 Y；G、T、C和A是組成DNA的標準構建要素。這種合成細菌無法在實驗室外繁殖，但它們(men) 可被用來製造具有“非自然”氨基酸的設計蛋白。