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2010年世界科技发展回顾
添加时间:2011/1/4  来源:科技日报  点击:2543  
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  科技政策

  联合国

  保护生物多样性;敦促各国尽快实现《联合国气候变化框架公约》最终目标。

  卞晨光(本报驻联合国记者)2010年是联合国设立的“国际生物多样性年”。联合国在英国伦敦召开《生物多样性公约》全球研讨会,对《生物多样性公约》2010年后战略规划的制定进行磋商。10月,联合国在日本名古屋主持召开了生物多样性公约第10次缔约国会议,193个国家和地区的代表经过近三周的艰苦谈判,发展中国家和发达国家最终通过了《名古屋议定书》,就未来十年生态系统保护的世界目标和生物遗传资源的利用及其利益分配规则达成了一致。按照议定书的要求,采集生物须事先征得原产国同意,具体利益分配须由当事人之间签订协议而定,生物派生物的利用虽未明确但应纳入生物利用范畴,在重大传染病扩散的紧急关头应迅速提供病原体并设立监督机构以监视生物利用国的不法获取等。这些规定有力地保障了生物遗传资源利益的公平分配,具有历史性意义。

  联合国2010年的另一项重要工作是为敦促世界各国尽快实现《联合国气候变化框架公约》所确立的最终目标而采取的一系列积极有效的行动。3月底,联合国气候变化框架公约秘书处公布了哥本哈根气候变化大会闭幕以来缔约方按照《哥本哈根协议》的要求所做出的温室气体减排承诺。

  联合国在德国波恩召开了哥本哈根气候变化大会后的首轮联合国气候谈判,由于部分发达国家在《京都议定书》特设工作组会议上表现消极,甚至直接要求抛弃《京都议定书》,使各方的互信受损。在德国波恩举行的第二轮联合国气候变化谈判上,谈判各方首次开始实质性磋商,并在援助资金管理结构等问题上取得进展,但《联合国气候变化框架公约》长期合作行动特设工作组主席提出的案文草案则遭到与会广大发展中国家的严厉批评。

  11月底,《联合国气候变化框架公约》第16次缔约方会议及《京都议定书》第6次缔约方会议在墨西哥坎昆召开,会议通过了两项应对气候变化的协议。在坎昆会议上,发达国家与发展中国家提出的减排目标与减排行动正式获得确认,首次将所有国家的减排承诺包容进了《联合国气候变化框架公约》的正式进程。坎昆会议坚持了《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》和“巴厘岛路线图”,坚持了“共同但有区别的责任”原则,确保了今后的谈判继续按照“巴厘岛路线图”设定的双轨方式进行,但会议未能完成“巴厘岛路线图”的谈判,在《京都议定书》的问题上没能取得突破。

  美 国

  碳捕集和封存确定商业化目标;确立新的载人航天计划;重整稀土生产供应链;出台网络安全法。

  毛黎(本报驻美国记者)2010年奥巴马政府仍将加强创新和创业作为其优先政策之一,期望通过科技创新应对经济危机,实现经济的复苏与增长。同时加强基础研究和教育,重点通过发展新能源等产业来创造新的经济增长点。        

  2月,白宫发布《碳捕集与封存发展备忘录》。8月,碳捕集与封存部际工作组向奥巴马提交了《碳捕集与封存部际工作组报告》,提出2016年实现5至10个碳捕集与封存商业化项目的目标。5月12日,参院版《美国能源法》草案出台。法案规定:以2005年排放量为基准,美国温室气体排放到2020年减少17%;到2030年减少42%;至2050年减少83%。

  美国为防止稀土供应的减少对本国相关产业发展产生影响,正采取行动重整稀土战略。美国能源部将拟定战略,以增加美国产量、寻找替代材料并提高稀土使用效率。五角大楼也将完成有关美国军方对稀土依赖度的研究。众议员也已拟订法案,旨在使美国在5年内实现稀土资源的自给自足。        

  奥巴马4月15日公布美国新太空探索计划,将放弃旨在重返月球的“星座计划”,而将火星作为美国载人航天计划的目的地。同时宣称到本世纪30年代中期,美国将具有运送宇航员平安往返火星轨道的能力。6月28日奥巴马发布了新的《国家空间政策》。这是美国继2006年制定《国家空间政策》后再一次出台的关于航天的新政策。作为美国今后开展航天活动的指导性文件,该政策旨在进一步强化美国在空间探索的领导地位,为世界各国和平利用太空创造稳定、有效的环境。

  2月4日,美国众议院以422票对5票通过《加强网络安全法案》。该法案提出:壮大高素质的网络安全队伍;增加联邦政府在网络安全领域的研发投入;促进网络安全技术的商品化和市场化;加强网络安全教育,提高全社会对网络安全的认识。    

  美国五角大楼国防高级研究计划局还公布了一系列野心勃勃迎击病毒的计划,试图寻求一种“万能病毒衍变预测法”,即在病毒演化发生之前,准确掌握和预知其可能的趋势,好比拥有一套万试万灵的病毒预警系统。一旦该计划能够奏效,将做出巨大贡献,让人类面对公共卫生安全的威胁时,不再因准备不足而显得束手无措。

  德 国

  制定可持续发展研究新框架计划;通过《国家可再生能源行动计划》;发布《信息与通讯技术战略:2015数字化德国》。

  李山(本报驻德国记者)制定可持续发展研究新框架计划。新计划为期10年,头6年预备投入经费20亿欧元。新框架计划的核心是提高能效与原料生产以及为应对气候变化发展适应性战略,同时也要为深入了解地球系统而进一步建设基础设施。    

  7月14日通过《德国2020高技术战略》。汇集了德国联邦政府各部门的研究和创新政策举措,重点关注5个领域:气候/能源、保健/营养、机动性、安全性和通信。        

  8月通过《国家可再生能源行动计划》。该计划设定了到2020年底可再生能源消费量占德国能源消费总量18%甚至达到20%的约束性指标(目前这一比例约为10%)。9月,德国政府又发布《能源规划——环境友好、可靠与廉价的能源供应》,作为面向2050年的能源总体发展战略。在温室气体减排方面,到2020年,德国的温室气体排放量将比1990年降低40%,到2030年,降低55%,到2050年将降低80%—95%。

  联邦经济和技术部10月5日发布了《云计算行动计划》,明确表示德国要大力发展云计算,支持云计算在德国中小企业的应用,消除云计算应用中遇到的技术、组织和法律问题。通过云计算示范项目挖掘创新和市场潜力,营造有利于云计算发展的创新环境,参与国际发展和标准制定,推广和普及云计算。  

  11月,德国政府发布了《信息与通讯技术战略:2015数字化德国》。该战略面向2015年为实现“数字化德国”的目标规划了发展重点、主要任务和相关研究项目。规划的发展目标是:到2015年,实现在信息通讯产业领域新增3万个就业岗位。

  英 国

  寄望高科技产业重塑英国经济;先进制造、新能源等成为未来重点领域。

  刘海英(本报驻英国记者)3月,英国皇家学会推出《科学的世纪:确保未来经济增长》报告,明确指出,英国需要将科学与创新置于英国经济长期发展战略的核心;而11月政府智囊机构“先见”发布研究报告也称,在未来20年,科学技术的发展将是重塑英国经济的关键。

  大选之前,工党政府在1月向低碳清洁技术投资1.25亿英镑后,时任首相布朗2月又宣布,通过英国创新投资基金投资2亿英镑,

  用于发展生命科学、数字产业和先进制造。

  10月,英政府公布削减810亿英镑计划。与其他部门平均19%的巨大削减幅度相比,科技领域的开支基本未变。英政府采取了一系列政策与措施促进学院与企业的结合,加快知识转移和高技术产业化的步伐,以期提振英国经济。10月25日,卡梅伦宣布将在未来4年里投资2亿英镑,筹建技术创新中心网络,以此来推动英国高科技产业的发展。英国政府同日还公布了总投资额超过2000亿英镑的《国家基础设施规划》,重点扶持低碳经济、数字通信、高速交通系统和基础研究等领域的科技基础设施建设。英政府科技办公室的报告提出要将先进制造业、医药、通信、能源等作为未来20年英国经济增长的最主要契机,加以重点发展扶持。

  英国也将信息产业作为重要支撑产业发展。政府正谋划利用2012年伦敦奥运会的契机,围绕奥林匹克公园,建立英国的硅谷——“东伦敦科技城”,以带动信息技术的发展,使英国成为世界信息技术的领先者。

  俄罗斯

  推进“全新经济框架”战略;建立创新科研中心、推进产学研结合等计划措施。

  张浩(本报驻俄罗斯记者)俄罗斯联邦总统梅德韦杰夫在上一年度国情咨文提出,“在技术创新基础上努力建设全新经济框架”的战略思想稳步推进。先后推出了建立创新科研中心、推进产学研结合等计划措施。

  2月,梅德韦杰夫在俄罗斯经济现代化改造和技术发展委员会会议上宣布了建立创新科研中心的计划。新的创新中心将成为新经济政策的最大型试验场,类似美国的“硅谷”。3月,该中心正式选址于莫斯科郊外的斯科尔科沃。为促进新创建的斯科尔科沃创新中心发展,俄联邦政府为此设置了史无前例的税务优惠政策,如对该创新中心的利润、土地和财产实行10年免税期。

  3月3日,俄罗斯总理普京取代副总理伊万诺夫,亲自担任政府高技术与创新委员会主席,普京亲自管理大约1.1万亿卢布的创新经济发展开支。为促进创新经济发展,俄还计划改革涉及4万亿卢布的国家定购体系,经济发展部已经准备修改相应的法律。该委员会的成员包括普京、副总理、财政部长、经济发展部长、教育科学部长、工业贸易部长、通讯部长,以及部分国有公司的负责人等。该委员会具体工作任务包括“继续为采用高科技建立制度和创造其他条件”,“为科研和高技术产业吸引资金”,“推广本国创新产品”,“为配合创新发展利益而调整预算政策”。

  法 国

  宣布2010年至2013年可持续发展战略,斥巨资促进技术转让。

  李钊(本报驻法国记者)6月,法国出台了《放射性废料处理国家计划》,对不同性质的核废料处理进行了规范。7月,《2010年至2013年可持续发展战略》获得通过,为法国未来几年经济与社会的健康发展指明了方向。该战略的内容包括了可持续生产与消费、知识社会、公共管理、气候变化与能源、可持续的交通方式、生物多样性与自然资源的保护与管理、公共卫生与危险防护、人口与移民以及社会融入、可持续发展与贫困的全球挑战等9大方面。

  7月,法国高教与科研部发表公报,政府将投入9亿欧元,创建10余家“技术转让促进公司”,以鼓励更多的企业申请专利并将其转化为经济效益。    

  11月12日,法国环境与可持续发展部发表公报,政府将从即日起推出“自然城市”行动计划,通过多种措施减少污染,改善城市环境。包括节能降耗,加强对水、空气、噪音和垃圾污染的治理,限制使用化学品以及从质量和数量上扩大公园、绿地等城市自然景区。

  日 本

  加强科技重点领域的投入;培养年轻和女性科研人员;吸引优秀国外研究人员。

  葛进(本报驻日本记者)为了与以往的发展思路彻底分离,民主党喊出了“绿色创新”和“生活创新”的口号,并依此确立了环境能源大国战略和健康大国战略。为了与新的战略相适应,日本的科技政策重心也有所调整,在政策、环境营造以及资金投入方面进一步向环境、能源、生物、信息通信等几个重点领域倾斜。比较有代表性的就是“最先端研究开发项目”。在很多科研项目预算都面临削减的情况下,“最先端研究开发项目”的预算反而稳步增加,2010年的预算比2009年增加了100亿日元。

  在人才战略方面,为了扭转目前日本科研人员对自身状况满意度低,论资排辈严重以及不愿意出国交流的局面,日本开始加大对于45岁以下的年轻科研人员和女性科研人员的支持力度。日本积极倡导建立亚洲研究圈,其目标是通过研究人员、信息、资金的自由流动以及区域各国合作培养人才的方式,建立一种能有效应对区域内共同面对的各种技术性以及社会性问题的体制。同时日本还继续加大了吸引国外人才的力度,提出要在2020年前将在日的优秀外国研究人员数量增加到目前3倍。

  加拿大

  创造竞争和有活力的商业环境;着力加强4个优先发展领域;提高私营企业的创新能力。

  杜华斌(本报驻加拿大记者)加拿大政府认为,要想在现代经济中取得竞争优势,必须依靠将科技知识转化为产品能力的提升。而私营企业对前沿科技研发的投入以及将成果转化为产品的能力是加科技发展战略能否成功的关键。

  在创造竞争和有活力的商业环境方面,加政府采取的措施包括:1. 改革加拿大的竞争和投资政策;2. 提高加拿大投资优势;3. 增强科学研究和实验设施发展税收鼓励计划;4. 让技术型企业更易获得投资。

  根据科技发展战略,加政府着力加强了4个优先发展领域,包括环境、资源和能源、生命科学、信息技术上公共和私营机构在研究和商业化上的合作。采取了以下措施:1. 发挥“杰出中心网络”计划的优势;2. 建立新的“商业化和研究杰出中心”;3. 大学和临近区域创新计划。        

  在提高政府研发经费资助的效果和效率方面,加政府制定了一系列计划以帮助提高私营企业的创新能力,这些计划为公司选择了各种不同的途径获得资助。比如:可以透过政府商业发展银行进行帮助;鼓励风险资本投入到新技术公司;加拿大研究委员会实施的工业研究援助计划,该计划将加研究委员会与小企业结合起来,开发和应用新技术,使其尽快转化为新产品。

  南 非

  新经济增长路线不断增加对科技研发的公共和私人资本投入;发布《南非国家航天战略》。

  李学华(本报驻南非记者)南非科技部今年继续推进实施《南非研究与发展战略》《南非纳米技术战略》《南非生物技术战略》《2008—2018:面向知识经济的十年创新计划》以及《面对全球变化重大挑战的国家研究计划》等战略规划,并组织专家从对南非国家创新系统进行了评估。评估报告指出,在全球研究创新领域,南非还只是个轻量级选手。南非如果不大幅增加在研究开发领域的公共投资,将难以有效应对未来不断增加的各种挑战。

  为此,南非政府在11月公布的《新经济增长路线》中提出:1.要不断增加对科技研发的公共和私人资本投入,使其占GDP的比例从2007/2008年度的0.93%,到2014年增加至1.5%,2018年达到2%;南非每年获得的专利数2008年为91件,到2014年要增加至200件/年;职业和专业技术人才要从现在的7名/万人增加至11名/万人。2.借由多条海底光缆开通而带来的宽带费用的下降,迅速扩大信息技术的培训、接入和在社会发展、公共政策、教育等方面的应用。3.加强技术推广和改造,以支持创造就业和经济增长;所有机构都要强化和扩大对农村发展、小型和微型企业发展以及在经济领域不断扩展的宽带网络应用的支持。4.保持并强化南非在知识密集型产业的技术优势。

  12月9日,南非科技部发布《南非国家航天战略》。该战略为南非政府协调所有与太空有关的活动提供了一个框架,并将环境和资源管理、健康与安全、技术创新和经济增长确定为重点领域。

  韩 国

  绿色成长成为韩国科技政策的主轴。重点发展7大领域,构筑7大科技人才培养体系。

  邰举(本报驻韩国记者)韩国《科技发展基本计划2010年度计划》编列的2010年政府科技预算为13.6兆亿韩元,同比增加10.5%。基础研究投入从29.3%提升至31.3%,个人和小型研究项目经费增幅达到30%;作为新成长动力的未来指向型研究被列为四大政策重点之一,官方经费投入增加20%;低碳绿色项目得到强化;同民众生活相关、提高生活质量的研究项目,以及航空航天、热核聚变等国家重点项目获得了大量战略性投入。

  韩国政府于2009年提出“绿色新政”计划,绿色成长已经成为韩国科技政策的主轴。4月,韩国政府公布了《低碳绿色增长基本法实行令》,正式确立了绿色低碳发展计划的法律地位,确立了2020年以前把温室气体排放量减少到预计量30%的目标。

  上台伊始,韩国总统李明博提出了《科学技术发展基本规划》,确立了2012年把韩国综合科研经费占GDP比重提升至5%,重点发展7大科技领域,构筑7大科技人才培养体系的宏大目标。为此推进了强力改革,包括废除科技副总理制,撤并科技部,加强科技决策的社会参与等。

  3月,韩国国家信息化战略委员会确定了“国家信息化十大课题”,开始把政策重点从IT基础设施建设转向以信息服务为中心的软环境建设上,并出台了多项产业发展促进政策。“世界最佳软件”计划期待2012年以前在多个领域开发全球一流软件,并且在航空、手机、汽车、保安、医疗和交通等6个领域选定了7个核心项目。

  以色列

  围绕加强基础研究推出了引人瞩目的新举措。

  郑晓春(本报驻以色列记者)以色列在基础研究领域有较强实力,但也面临着人才外流和基础设施有待更新等问题。6月,以色列国家研发委员会在提交政府的一份报告中提出,从现在起到2014年,投资35亿谢克加强研发基础设施建设,创造更多工作岗位,实现吸引2000名海外以色列科学家回国工作的目标;报告呼吁重视和加强对科技政策和中长期科技发展规划的研究,建设国家研发数据库,增强政府部门和研究机构间的协调,改变基础研究和科技研发缺乏长远规划的状况。

  为增强大学的研究能力,以教育部8月宣布,今后6年,增加教育投资30%,总数达75亿谢克。新增经费将主要用于加强基础研究和提高教学质量,包括增加2000名大学和学院工作人员,为30个新建研究所提供资助,增大对有竞争力研究项目的拨款等。此外,还有一部分资金将用来提高少数民族接受高等教育的机会。据认为,该计划是以教育发展的一个转折点,对确保以高等教育居于世界前列具有重要意义。

  乌克兰

  国家优先发展的研究领域,已经开始实施并形成研究计划;构建国家网格基础设施。

  程刚(本报驻乌克兰记者)乌克兰国家科学院作为乌科技政策的主要制订机构,为纳米结构系统、纳米材料、氢能、高效智能信息技术的发展以及高性能计算机等学科实施了定向综合计划。一些定向应用研究计划,尤其是对与医学、环境保护、工业技术所需的以传感器为基础的相关计划,以及与开采和加工战略的矿物资源、安全操作以及建筑物、设施和设备的使用寿命相关的计划,提供了有力的研发支持。

  在2009年至2013年前引入并运用网格技术,构建国家网格基础设施以及为网格技术的广泛应用提供条件,为科学、工业、金融、社会和人道主义领域提供强有力的计算资源;促进乌克兰与欧盟在科技和信息方面的融合。

  巴 西

  加强国家科技创新体系,促进国家科技创新政策实施;科学研究奠定了具有竞争力的基础,但仍然面临诸多挑战。

  张新生(本报驻巴西记者)5月,巴西召开第四届全国科技与创新大会,大会提出关于促进持续发展的有关科学、技术与创新的国家政策目标建议,特别是就关于经济、环境与社会等方面的政策建议进行广泛讨论。大会认为,在广泛讨论中产生的国家政策应当有助于建立为达到持续发展而必需的政策稳定。大会还制定了促进联邦、州、市有效结合,加强国家科技创新体系,促进国家科技创新政策实施的方针。

  11月10日,联合国教科文组织在巴西首都巴西利亚公布《2010年教科文组织科学报告》。报告认为,巴西的科学研究具备一定的发展条件。巴西近期在科研方面与前几年停滞的状况相比,出现了较大的进展,巴西在科学学术研究方面已经奠定了具有竞争力的基础,但仍然面临诸多挑战,对科技的投资仍然不足,特别是私人企业缺乏科研投入,与经合组织国家相比仍有较大差距;对工业研发的重视程度不如对科学学术研究;政府的科技政策效率不高,存在着地区发展不平衡,联邦与各州政府政策的不协调;科研人才培养不足,人才分布不合理,企业科研人才缺乏等。

  基础研究

  美 国

  高能物理、宇宙反物质和暗物质研究有新成果,微观控制获突破,单光子实现波长转换,“国家点火装置”点火演练,发现部分超重元素的6种同位素。

  毛黎(本报驻美国记者)2010年1月,东北大学宣布,由数百万条超材料纳米线阵列制成的新型纳米镜头可以同时利用普通光波和“易逝”光波来构建图像,打破了衍射极限,获得了现有技术无法达到的超高分辨率成像。

  2月,相对论重离子对撞加速器(RHIC)在实验室创造出了超出太阳中心温度25万倍(约达4万亿摄氏度)的超高温度环境,该研究为探索宇宙成因提供了重要线索。

  3月,美国相对论重离子对撞机完成的实验显示,在本应遵循宇称守恒现象的庞大磁场中,科学家探测到了宇称不守恒现象,这使得该定律受到挑战。

  加州大学发明可将光脉冲快速转化成电子信号后返回脉冲的新型设备,其可应用于超快速、高容量的通讯系统。

  科学家首次成功地将人眼可见的物体置于量子状态,即让它处于动和不动的叠加状态,这表明量子力学的原理不但适用于原子,也适用于宏观物体。

  4月,科学家利用超级计算机成功计算出了3个最轻的夸克——上夸克、下夸克和奇异夸克的质量,误差幅度从10倍至20倍降低到了百分之几,但夸克为何拥有质量仍是未解之谜。

  美国国家航空航天局(NASA)对约50万个变形星系进行深入研究后发现,这些变形星系为宇宙的加速膨胀提供了确切证据,证实了爱因斯坦的广义相对论。

  5月,费米国家实验室仔细分析了Tevatron加速器实验获得的质子和反质子碰撞数据后发现,B介子衰变产生的μ介子对比反μ介子对多1%,这将有助于解释为何宇宙间充斥着物质而不是反物质。

  加州大学天文学家在距地球4亿光年之处发现了巨大的星系际气体储存槽,其温热星系际物质每立方米约含有6个质子。证据显示这些弥漫之物正是科学家不断寻找的宇宙丢失物质。

  密歇根大学实现了更加理想的由相干激光束组成的里德伯原子阱,其在量子信息处理或高精度光谱学方面优于其他原子阱。

  加州大学首次记录并量化了光合作用中的量子纠缠。实验表明,量子纠缠能够在一个生物系统中存在并且持续一段时间,且温度对纠缠程度的影响微乎其微。

  基本的双极晶体管都适用基尔霍夫电流定律,即所有流进的电能必须全部流出,但伊利诺伊大学称,因获得三端口晶体管激光器而修正了基尔霍夫定律。

  德克萨斯首次观测到了布朗运动中单个粒子运动的瞬时速度,证明了能量均分定理适用于布朗粒子。爱因斯坦百年前关于此事不可能完成的预言遭遇挑战。

  6月,美国和加拿大科学家称,获得了电子通过由铀、钌和硅组成的URu2Si2晶体时明显变“重”的首幅照片,新研究为了解重费米子的特性和功能提供了方法,对于研发新的高温超导物质意义重大。

  科学家首次在室温条件让有机半导体材料受电磁激子作用产生激光,该研究或有助于研发可用于通讯和量子计算等领域的更加高效、灵活的激光器。

  7月,纽约州立大学将一类高温超导体内电子状态与棒状聚合物进行了比较,推断“赝能隙”实际上是某类超导物质的另一个相位,找到了解开高温超导领域“赝能隙”现象的关

  键“钥匙”。

  洛斯阿拉莫斯实验室首次成功获得一种罕见的铀氮分子合成物,其末端上铀原子仅与一个氮原子结合,这一特性为该分子今后用作核燃料时找到了安全的储存方式,也为铀燃料使用后的废物处理提供了途径。

  马里兰大学使用其研发的独特的金属/半导体混合纳米设备,在仅为几纳米的胶体纳米结构中首次实现了量子比特自旋的完全控制。

  9月,耶鲁大学利用激光把氟化锶(SrF)分子冷冻到仅有几百微开氏度,超冷分子有助于科学家研究量子力学的化学属性。    

  10月,美国国家标准和技术研究院将量子源产出的波长为1300纳米的近红外单光子转换成了波长为710纳米的近可见光光子,首次实现了单光子波长转换,有望帮助开发出包含量子通信、量子计算和量子计量的混合型量子系统。

  劳伦斯伯克利国家实验室发现了114号、112号、110号、108号、106号和104号这6种超重元素的同位素,进一步让人们接近认识“稳定岛理论”。

  美国宇宙学家们在银河核心处发现关于暗物质粒子的最有说服力证据。相撞而毁灭的暗物质粒子比质子重约8倍到9倍,比先前估计的要轻。

  美国建造的世界最大的激光器“国家点火装置”取得了重大进展。10月,“装置”完成了首次综合点火实验,在11月2日的再次综合点火实验中,激光系统射向一个含有氘和氚的玻璃管,最终释放出的能量高达130万兆焦,中心最高辐射温度达600万华氏度(约316万摄氏度),相当于恒星或大行星核心的温度。

  匹兹堡大学研制的新型纳米光传感器能够与原子大小的电子电路兼容,使光子同单个分子的相互作用成为可能。

  康奈尔大学等机构两项研究提供了新证据显示超固态的存在,处于这种状态下的固体能毫无摩擦力地流动,从而驳斥了专家此前的质疑。

  NASA在银河系中心观察到了过去从未发现的、跨度为5万光年的天体结构,它可能是黑洞喷发的残余物质,或将成为超大黑洞存在的直接证据。

  钱德拉X射线天文望远镜在距地球5000万光年外发现年龄31岁的迄今最年轻黑洞。它的出现为人类观测这类婴儿期天体提供了良机;而其前所未有的精确年份,亦可帮助人们了解黑洞的诞生衍变及恒星们的命运。 

  借助哈勃太空望远镜搭载的仪器,科学家们获得了阿贝尔1689(Abell 1689)巨型星系团中暗物质分布的具体位置,这是迄今关于暗物质最精确的分布图。

  12月2日,NASA科学家宣布新发现了一种独特的细菌,能利用砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应。如果得到进一步确认,该发现将使人类对生命的认识发生重大改变。但有科学家质疑实验程序和器具降低了报告的可信度,砷可能被依附在DNA上而不是进入了DNA,结论尚未作定断。

 

    加拿大

  揭开有限的人体基因能够产生海量遗传信息的奥秘;提高了捕获到的反氢原子的存在时长,为研究分析赢得了宝贵时间。

  杜华斌(本报驻加拿大记者)加拿大科学家发现,DNA中一个隐藏的“剪接密码”可以用来解释为什么有限数目的人体基因能够产生出如此巨大数量的遗传信息。该项发现揭开了遗传学研究中最主要的奥秘之一,弥合了多年来人类对基因组的认识和对细胞内复杂生产过程活动的认识之间存在的鸿沟,将来可有助于预测和防止癌症和神经退行性疾病的产生。

  加拿大一项研究成果表明,老鼠和人类一样使用面部表情来表达疼痛感觉。科学家据此建立了“老鼠痛苦面部表情测量方法”,极有可能为治疗人类疼痛症状给出更佳解决方案,并且可以改善实验室动物的生存状况。

  加拿大科学家与其他国家的科学家合作,首次成功使“捕获”的反氢原子存在了0.17秒,将反物质的存活时间从之前的百万分之一秒量级提高到十分之一秒量级,为使用科学仪器对反物质进行研究分析提供了宝贵的时间。该项研究成果意味着科学家离最终揭开宇宙中反物质的奥秘更近了一步。参与国际合作研究的加拿大科学家研发出了反氢原子毁灭信号探测器。

 

  英 国

  天文学领域探索成果显著,暗物质研究出现争论,其他基础研究领域虽无重大突破但不缺亮点。

  刘海英(本报驻英国记者)谢菲尔德大学天文学家发现了迄今为止质量最大的恒星R136a1,经长期强风劲吹后,其质量“缩水”,但依然是太阳质量的265倍;莱斯特大学的科学家则探测到了目前最明亮的“超光亮X射

  线光源”,其亮度比最亮的恒星级质量黑洞要亮10倍到上百倍;而曼彻斯特大学天文学家发现的可能是迄今看到的最明亮也是持续时间最长的“微型类星体”,这一类宇宙中最明亮的天体的微缩版本,直径不超过1光年或2光年,但其亮度比银河系整个星系的亮度高数千倍;英国开放大学科学家在银河系最大星团发现的一颗罕见的磁星(magnetar),其源于一颗质量至少为太阳质量40倍的大恒星(该磁星的祖先)的塌缩,它的出现挑战了被广泛接受的有关黑洞起源的理论。

  在天文学领域的新发现,也使广受争议的暗物质研究更加引人注目。4月份,英国《英国国立天文学会杂志》刊文称,科学家拍摄到距地球约30亿光年的20个系外银河团的图像,研究分析后发现,银河团内的暗物质大量呈扭曲状态的椭圆状分布,这一新证据强力支持了暗物质的标准理论。而6月份,英国天文学家对宇宙微波背景辐射图谱进行的最新研究认为,实际的宇宙微波背景辐射起伏远比过去认为的要小得多,目前据此建立的宇宙标准模型可能是错误的,暗物质和暗能量也许根本不存在。

  2010年英国科学家在基础研究领域的亮

  点还包括:研发出新碳基超导物质,通过施加一定压力改变C60的晶体结构,从而使Cs3C60能够从磁绝缘体转变为超导体,而其超导转化温度也从38K转化为35K;通过对宇宙星系3D图像观察分析,测定出目前最精确的中微子质量测量值——质量上限不超过0.28电子伏特;提出用弦理论来预测“量子纠缠”系统中量子位行为的数学模型,结合实验室检验验证弦理论学说是否正确;首次在固体材料中发现了被一些物理学家认为是万有理论基础的E8对称,同时也证实了长期以来对零磁场谱的推测;在金属磁体热膨胀中观察到最大原子位移等等。

 

  俄罗斯

  成功合成第117号元素。

  张浩(本报驻俄罗斯记者)2010年4月,俄罗斯杜布纳联合核研究所与国际科研小组成功合成了一种拥有117个质子的新元素,即第117号元素(ununseptium),这项科研成果有望填补目前第116号和118号元素之间缺失的“一环”,有助于证实“稳定岛”的存在,从而支持理论界长期以来的假设:新合成的元素会越来越重,亦会变得更加稳定。

 

  德 国

  打破最短暂激光脉冲的世界纪录,拍摄氢分子内“电子运动”的系列照片,在物理学领域进展突出,启动多个国际性基础研究项目。

  李山(本报驻德国记者)2010年1月,德国马克斯普朗克天体物理研究所的科学家利用计算机模拟出了双白矮星形成超新星的过程,该研究有助于远程测定超新星,亦有助人们更好地了解宇宙中的星球爆炸和演变以及宇宙膨胀等一系列问题。

  2月,以德国亥姆霍兹重离子研究中心(GSI)为首的一个国际研究小组首次成功使用离子阱捕获了102号元素锘的原子,并以空前的精度直接测量了锘原子的质量,这将使获得长寿命的超重元素成为可能。

  4月,德国科学家发现辐射照射产生的另外一种粒子——水合电子,在高能辐射对人类遗传物质(DNA)的损害过程中可能比所谓的

  自由基更危险。该发现将对抗癌中使用的放射疗法产生影响。

  5月,德国马克斯—玻恩非线性光学与短脉冲光谱学研究所与奥地利同行一起创造了出现时间仅为12阿秒(1阿秒=10-18秒)的激光脉冲,打破了最短暂激光脉冲的世界纪录。

  6月,包括德国科学家在内的一个欧洲研究小组首次成功使用阿秒激光脉冲拍摄了氢分子内“电子运动”的系列照片,从而突破了观测电子运动的技术瓶颈,为理解化学反应奠定了基础。

  同样是以德国科学家为主的欧洲研究团队在微重力下的量子气体(QUANTUS)项目上取得重要进展,他们成功开发出一种仪器,可在微重力条件下产生玻色—爱因斯坦凝聚态。

  7月,位于德国汉堡的“欧洲X射线自由电子激光”项目的核心工程——3条地下隧道正式动工。该项目由德国牵头,欧洲11个国家共同合作,总耗资达10亿欧元。

  德国马普生物地球化学研究所的科学家首次根据测量数据估算出地球的碳循环轨迹,即地球上二氧化碳的自然释放和吸收量,这有助减少气候变化后果预测的不确定性。

  10月4日,欧洲基础物理学领域最大的科研装备之一——“反质子与离子研究装置(FAIR)”在德国威斯巴登举行了项目签约仪式,德国、俄罗斯等9个国家共同签署了这一耗资约12亿欧元的国际合作协议。

  11月,德国波茨坦气候影响研究所发表公告称,北冰洋表面冰层消失可能导致未来欧洲和亚洲北部更频繁出现异常寒冷的冬天。

 

  法 国

  揭开细菌低温存活之谜,南极内陆冰盖首次发现彗星尘埃,首张宇宙全景图公布。

  李钊(本报驻法国记者)2010年1月,法国国家科研中心与意大利和德国的科研机构联合研究小组宣布,他们发现了细菌能够在低温环境下存活的秘密:“冷休克蛋白”的信使核糖核酸具有感知冷暖的特殊能力,在低温下反而能够更有效地复制细菌的遗传信息,帮助细菌生存繁衍。    

  4月,欧航局的宇宙探测卫星“普朗克”成功拍摄了猎户座和英仙座“造星工厂”的图像,这将有助于了解恒星形成的奥秘及银河系中尘埃气体呈目前形状的复杂过程。

  5月,法国与意大利科学家在南极内陆冰盖冰穹C地区发现了外星微粒,这些保存完好、由含有有机物质的矿物质组成的外星微粒可能来自于外太空的彗星。这是科学家首次在南极中部雪原发现彗星尘埃,相关样品和检测报告已经得到法国核子与质子光谱仪研究中心的确认。

  7月,欧航局发布了首张宇宙全景图,这是“普朗克”太空望远镜完成的第一个杰作。该图不仅提供了认识宇宙星空的新方式,还将告诉人们在宇宙大爆炸后,浩瀚的宇宙发生的点点滴滴。

  法国空间署发布了其天文卫星皮卡尔于7月22日拍摄的首张太阳全景照片。该卫星的主要任务是观测诸如太阳直径及其辐射等特性,以增进人类对太阳活动及其对地球影响的了解。

  9月,两名法国数学家获得了被誉为数学界诺贝尔奖的菲尔兹奖,该奖自1936年开设以来共颁发了52枚奖牌,法国人获得了11枚,数量仅次于美国,不负其在数学研究领域享誉已久的盛名。

  11月15日,法国国家科研中心发表公报说,该机构研究人员通过对绿藻的观测,揭开了生物钟“守时”的秘密:在基因和蛋白质的调节机制的作用下,生物体内的蛋白质数量随着时间周而复始地变化,从而保证生物钟“准点”。

  12月14日,法国宣布准备在北部的埃松省建立地中海海啸预警中心,预计于2012年正式投入运行,主要工作是确定地中海沿岸最易遭受海啸袭击的地点,并负责绘制危险区域图和制定疏散计划等。

 

  日 本

  开发气候变化预测系统,利用大强度阳子加速器获得多项成果,再次启动高速增殖反应堆研究,首次证明了负责无氧呼吸的膜蛋白质的构造。

  葛进(本报驻日本记者)2010年2月,国立环境研究所的研究人员成功再现每10年太平洋海水水温的变化。他们先开发出一种预测10年间气候变化的系统,然后在超级计算机“地球模拟器”上进行演算,从而得到了海水水温每10年间的变化。该研究对于预测未来气候变化具有借鉴意义。

  日本检测出300公里外由大强度阳子加速器(J-PARC )释放的中微子,实验可以为解开中微子的质量等有关中微子的未知问题提供帮助。

  3月,大强度阳子加速器生成世界上最强力的脉冲介子。介子与中性子和中微子一样,是由加速器制造的二次粒子中的一种。强力的介子束在基础物理学方面以及磁性材料、超电导材料和燃料电池材料等很多应用科学方面有着广泛的应用前景。

  利用设置在大强度阳子加速器中的高性能中性子回转装置,日研究人员成功解析了有机结晶的构造,对于基础研究以及开发医药产品、食品、农产品和有机高分子材料等均有积极的促进意义。

  5月,日本重启“文殊”号高速增殖核反应堆,该反应堆的燃料以从核废料中提取的钚为主,可以大大提高核燃料的使用效率。这是自1995年“文殊”因两次冷却用钠泄漏事故而停用后的再次运行,标志着日本高速增殖反应堆研究的再次开始。

  6月,日本“地球”探查船开始勘探冲绳海沟的“海底烟囱”。“海底烟囱”指的是深海底部不停喷出热水的部位,被很多人视为地球生命的发源地。此次日本计划海底最大勘测深度50米,搜集岩石核心样品,并为未来研究其周边微生物做准备。

  7月,产业技术综合研究所的研究人员发现,一直以来人们认为的“氢脆”原理未必正确。“氢脆”指的是在钢等金属中加入氢会导致其强度下降,但实验显示,在加入极多量的氢的情况下,金属的强度反而有显著的上升。

  日本原子能研究开发机构的研究人员证实,水在蛋白质构造的转变中发挥着决定性作用。这项研究成果对于解开含水酶的活性构造、新型药物的开发以及食品防腐新方法的开发都具有积极意义。

  10月,两名日本科学家因合作开发了“有机合成中钯催化交叉耦合”而获得诺贝尔化学奖。

  金泽大学的研究人员成功拍摄到分子级别的肌肉运动。通过将原子间力显微镜的可视化速度提高1000倍,研究人员观测到肌肉分

  子的运动好像人的两条腿在走路,从而将以往的推测可视化。

  11月,理化学研究所的研究人员首次证明了负责无氧呼吸的膜蛋白质的构造,对在地球上氧气增加之前生存的生物来说,无氧呼吸必不可少,该成果将为研究生物进化的历史提供有力的证据。

 

  南 非

  发现200万年前类人新物种,有助于增进对人类进化过程的了解。

  李学华(本报驻南非记者)南非金山大学的古人类学家在约翰内斯堡西部马拉帕洞穴中发现了两具拥有200万年历史、趋近完整的南方古猿源泉种化石。发表在2010年4月9日《科学》杂志上的论文称,这些化石属于新的类人物种,将有助于增进对人类进化过程的研究,帮助了解晚期南方古猿是如何向人类最早直系祖先过渡的。在南方古猿和能人间是否存在过渡物种一直是难解之谜,此次发现的化石可能正属于这个过渡物种。

 

  乌克兰

  重视跨学科研究,在数学、物理、材料、天文领域取得了许多重要的基本成果以及应用研究成果。

  程刚(本报驻乌克兰记者)乌克兰的科学家们开发出了全新的动态内容定址存储器模型,这一模型适合实时操作;在分子细丝中发现了高度不对称现象,可用于打造分子整流器;深入地发展了活组织焊接的科学原理,并基于这些原理首次成功地实施了新型外科手术;提出一种新奇方法来测定不同透明度的物体在冷却时的辐射和热特性;开发出可生产带量子点的金属氧化物半导体膜纳米结构的新型技术;制定了制造兆赫检测器的技术基础;预测了电子自旋性质在循环纳米结构中的新影响;提出了机械和氢化物活化合成纳米结构复合铜粉、铁基和钛基合金的制造方法及其应用;利用纳米分层添加剂,研究了焊接的基本原理;针对太阳的活跃进程、太阳风干扰及其对地球电离层的影响、地球电磁环境中自然干扰和人为干扰及其对人类健康的影响进行了广泛研究;建立了网格系统建设的原则和方法,以解决空间开发问题,并开发决策支持系统的知识信息技术;在核子技术和核辐射技术及核材料应用领域,开发出了依靠参考样本复原的新型技术,并准备在发电厂投入使用。

 

  巴 西

  重视基础科研,科学产出名列世界第十四。

  张新生(本报驻巴西记者)巴西科技界对基础科研比较重视。“免费期刊信息分析平台”SCImago2010年的一项调查显示,巴西在科学产出上名列世界第14,相当于所有其他拉美国家的总和,在发展中国家中仅次于中国和印度。调查项目主要包括论文登记数量(巴西有34145篇)、可引用文章数量(巴西2008年为32829篇)以及论文引用次数(巴西为38237次)。

  在生物医药、传染病研究方面,巴西科学产出处于世界较前位置,而在技术投资以及科技人员数量上与发达国家相比仍然很低,要想在世界科技领域占据突出位置,还需增加科技投入。

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