创新发展造福人类

吴迎春

   一年来，世界科技进步硕果累累，不胜枚举。

   21世纪是科学技术迅猛发展的时代，科技创新加速推进，各学科进一步交叉融合，新的学科和新知识不断出现。人们淹没在知识爆炸的海洋中，对科学的关注程度从未像今天这样高。气候变暖、节能减排、环境保护、食品安全、生物技术、医疗保健、能源与资源、太空探索、海洋开发等成为新热点，不断引发新的创新浪潮。科技成果转化和产业更新换代的周期越来越短，科技作为第一生产力的地位和作用越来越突出。科技创新已成为各国提高综合国力、保障国家安全、提升生活品质的关键因素。

   在这种背景下，各国纷纷推出了科技创新政策和计划，美国制定和实施“美国竞争力计划”，大幅度增加对教育、研发和创新投资，以保持其在世界上科技领先的地位。欧盟也推出类似的发展战略，鼓励科技创新并有效利用创新成果实现经济、社会和环境等发展目标。日本政府今年6月发布《创新25战略》，决定在政府内设立“创新推进本部”，长期推进各项创新政策，并大幅增加教育经费，加强生命科学、信息技术、环境、能源、纳米和材料等领域的研发。新兴经济体如印度、韩国也十分重视科技发展和创新，采取了有力措施。

   作为世界上最大的发展中国家，中国已将“提高自主创新能力，建设创新型国家”列为国家发展战略的核心，要求贯彻到现代化建设的各个方面。中国首次月球探测工程取得圆满成功，再一次向世人昭示，自强不息、勤劳智慧的中国人民有志气、有信心、有能力攀登世界科技高峰，不断为人类文明进步作出贡献。

   现在，人们都在议论气候变化带来的灾难性后果，如何避免和怎么解决？刚刚在印尼巴厘岛举行的联合国气候变化大会开出了“药方”，其中一个办法就是技术开发和转让，减少温室气体排放。与呵护我们赖以生存的地球家园一样，人类要走上月球和火星，和平开发利用外层空间，同样需要科技创新成果提供技术和设备支持。可以说，科技创新是推动人类社会发展进步的不竭动力。

十大进展　交相辉映

一、太空探索异常活跃。10月24日，中国具有自主知识产权的首颗月球探测卫星“嫦娥一号”成功发射，此前，日本发射“月亮女神”探月卫星，欧洲“智能1号”探测器成功撞月。美国航天飞机先后3次升空，8月14日，教师宇航员芭芭拉在航天飞机上通过视频上了首堂太空课。

二、中国科技大学微尺度物质科学国家实验室，通过实验成功制备出国际上纠缠光子数最多的薛定谔猫态和可以直接用于量子计算的簇态，刷新光子纠缠和量子计算领域的两项世界纪录。

三、中科院南京地质古生物所研究员发现了迄今为止最早的动物休眠卵化石，将动物的起源时间提前到6.32亿年以前，与以“瓮安生物群”为代表的动物化石年代相比，将动物的化石记录前推了5000万年。

四、全球变暖已是不争事实，这是联合国政府间气候变化专门委员会２月２日发表的第四份气候变化评估报告梗概得出的主要结论。这份报告为全世界的决策者尽快判定保护环境的有效措施提供了依据。

五、法国科学家３月１４日宣布，他们已经上百次地成功追踪到光子从产生到消失的整个过程，最长时间甚至达到半秒钟。它向实现依靠光子进行信息存储和运动迈进了重要一步。

六、欧洲天文学家４月２４日宣布，他们利用设在智利的欧洲南方天文台的设备首次发现了一颗大小和表面温度与地球相似的太阳系外行星。这为探索地外生命提供了新参考。美国天文学家观测到一些最古老、最遥远的星系在距今１３０多亿年前发出的光，从而结束宇宙的“黑暗时代”。

七、奥地利、英国、德国研究人员在量子通信研究中创下了量子通信距离达１４４公里的最新纪录，并认为利用这种方法有望在未来通过卫星网络实现信息的太空绝密传输。此次实验朝未来的卫星量子通信和量子物理的太空实验迈出了重要的一步。

八、医学领域，首个用于人类抵抗H5N1型高致病性禽流感疫苗在美国问世，全球首例法国“换脸”女子在手术后18个月于12月初露出笑颜。

九、美国科学家首次在分子层面上观察并记录了电极表面的电子转移，这一成果有望对微电子学、电化学、生物学、信息存储以及太阳能转化等众多领域产生重要影响。

十、美国和日本科学家１１月２０日分别宣布，他们成功利用人体皮肤细胞“仿制”出胚胎干细胞，此前，美国科学家克雷格·文特尔宣布，他的研究小组已经合成出人类历史上首个人造染色体。（柯翔）

  （图：今年六月十三日，中国科学院宣布在内蒙古自治区发现的一具巨型兽脚类恐龙化石是当今世界上最大的巨型似鸟恐龙化石。这一发现被美国《时代》周刊评为今年的十大科学发现之一。）

 生命科学　精彩纷呈

――干细胞、人造生命、基因研究获重大突破

张树庸　赵贵英

   生命科学和生物技术的研发在过去一年继续升温，其中，寻找新的干细胞资源和比较基因组以及癌症基因组学的研究是引人注目的研究热点，在这些领域中，研究成果丰硕，特别是干细胞研究取得突破性进展。

   美国科学家马里奥·卡佩基和奥利弗·史密斯以及英国科学家马丁·埃文斯，发现了如何操纵小鼠的胚胎干细胞，创造了一整套“基因敲除”小鼠方式，为人类攻克某些疾病提供了药物试验模型。他们在涉及胚胎干细胞和DNA重组方面有着一系列突破性发现，这一突破对21世纪的生物医学研究做出了奠基性贡献，使生命科学发生了革命性变化。他们因此获得2007年度诺贝尔生理学或医学奖。

   “干细胞”这一概念于19世纪问世，自那时以来已得到科学家越来越广泛的研究。干细胞分两类。一类是胚胎干细胞，是具有发育全能性的细胞，可以定向分化为几乎所有种类的细胞，甚至形成复杂的组织和器官，由此在药物开发、细胞治疗和组织器官替代治疗中发挥着重要作用，并成为组织器官移植的新资源；另一类是成体干细胞，它是出生后遗留在机体各种组织器官内的干细胞。用自身的成体干细胞治疗自己的病，不危及自身或第三者的生命，不涉及法律限制和伦理道德范畴，同时也不存在免疫排斥问题，是理想的医学临床治疗和研究的来源。

   今年11月20日，美国和日本的两个独立的科学小组同时宣布，他们的研究人员首次利用人体皮肤细胞制造成了人类胚胎干细胞。这一技术有希望用于特定疾病（诸如糖尿病、癌症、阿兹海默症）的干细胞研究和治疗，并且避开了利用晶胚或卵母细胞获得胚胎干细胞的伦理争议。因为这些皮肤细胞都是取自自体，所以不会发生身体排异现象。这意味着将来心脏病患者可通过采集少量自身的肌肉细胞来修补心脏。帕金森病患者可通过采集自身脑细胞来修复大脑的功能。甚至可通过不同细胞的组合制造组织。这可以说是一项里程碑性的重大进展。对此科学家惊呼，医学革命的曙光已经来临，人类大规模制造人体组织器官的梦想，可能不久的将来会变为现实。12月6日，科学家宣布，他们利用从皮肤上获取的干细胞治愈了老鼠身上的镰状细胞血症。加拿大的科学家则利用老鼠自身皮肤干细胞治愈了鼠的脊髓损伤。这首次证明美、日科学家干细胞研究的突破可用于治疗目的。但是也应客观看到，这项研究离实际应用尚需时日。

   10月上旬，美国科学家克雷格·文特尔宣布，他的研究小组已经合成出人类历史上首个人造染色体，并有可能创造出永久性的生命形式。这是人类自然科学史上的一个重大进步。

   英国《自然》杂志刊文宣布“第二代”人类基因组差异图绘就，显示了270个人的基因组的细微差别，这些人来自尼日利亚、美国、中国、日本。人类基因有90%都是相同的。如果能够弄清楚存在差异的那一小部分基因，将有助于确定疾病的治疗和遗传因素以及揭示人类进化的奥秘。中国科学家正在绘制黄种人全基因组序列图。目前全世界共发现2000个与疾病有关的人类基因，其中有1500个已在美国用于临床诊断。中国被批准用于临床诊断的基因种类仅几十个。

气候变暖　技术应对

驻联合国记者　何洪泽

   2007年，联合国最关注的问题莫过于气候变化。在本届联大一系列高级别专题会议上，讨论气候变化的议题排在第一，而且是国家和政府首脑级。年底，在印尼的巴厘岛，又举行了有近万名代表参加的联合国气候变化大会。之所以如此兴师动众，原因只有一个，就是气候变化所带来的后果已经非常严重。正如联合国秘书长潘基文所指出的：“气候变化威胁着整个人类大家庭。”

   近年来，联合国和各国政府在应对气候变化问题上已经采取了一些行动。联合国不仅举行一系列会议，发表许多报告，提出政策建议，推动各国政府在政策、计划和具体项目中，节能减排，发展新能源和新技术，而且制定了“联合国能源活动计划”，把联合国系统内的所有与能源有关的项目，都协调起来，围绕节能减排开展工作，为各国作出了表率。许多国家政府也制定节能减排政策和目标，采取减免税收等办法，鼓励开发和使用新节能技术。目前在节能技术上的努力主要有两方面。一方面，是对现有耗能设施进行技术改造，提高能源使用效率，减少排放。另一方面，大力开发煤炭和石油的替代能源，主要是水能、核能、太阳能、风能（见照片）、潮汐能和生物能。应当说两方面都有所进步，例如，美国的一座不会排放任何废气的“零污染”燃煤发电厂将在2012年投入使用，新的节能建筑也已经能比目前的普通建筑节省30%的电能。太阳能电池的光电转换率已经达到17%。风力发电机每度电成本已从20年前的80美分降低到目前的7美分。但是，现有的能源技术并没有重大突破，所谓的新能源也已出现几十年，且存在许多限制，还无法大面积推广,如核能技术要求高，建造投资大，还有安全危险，许多发展中国家根本无力发展；生物能源对农业生产有很大影响等等。因此，新能源只能在少数国家使用。

   科学家估计，人类在100年内，近80%的能源消耗还必须依靠煤炭和石油。如何减少这两种能源对环境的污染，降低现有生产设备、运输车辆和生活设施的能耗，仍是最迫切和最现实的问题。目前，欧盟正准备立法，以大幅降低机动车的CO2排量，初步目标是在2012年将每公里的机动车CO2排量降至120克。当然，各种替代能源都有很大发展潜力，美国到2030年生物能源可达到能源供应的15%。然而，要从根本上解决气候变化问题，关键是技术。国际能源机构估计，仅仅要扭转温室效应，全球在2030年之前，就需要投入20万亿美元，改造目前的能源设备。而发达国家每年至少需要向发展中国家提供860亿美元的援助，才能使这些国家有抵御气候灾难的能力。