2011年度十大科技事件

2011年度十大科技事件

作者：创新科技

来源：《创新科技》 2011年第12期

《创新科技》对本年度科学领域的重大事件进行了一次全面盘点。经过专业编辑和专家团队的商讨，《创新科技》筛选出了10 件科技大事。

1日本大地震引发核危机令世界关注可再生能源的前景

3月11日，日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸，地震和海啸造成15 500余人遇难，5 300余人失踪。另外，地震和海啸造成日本福岛第一核电站1—4号机组接连发生核泄漏事故，大量放射性物质泄漏到外部，日本各地均监测到超出本地标准值的辐射量。

日本原子能安全委员会根据测定值推算的结果显示，从3月12日上午6时至24日零时止，福岛第一核电站外泄放射性碘的总量约为3万万亿—11万万亿贝克勒尔，这个数值已经相当于国际评价机制的6级“重大事故”水平。而部分地区的土壤核污染水平已与1986年的切尔诺贝利事故相当(被定性为最高等级7级的“特大事故”)。2011年4月12日，日本原子能安全保安院根据国际核事件分级表将福岛核事故定为最高级7级。这是国际核事件分级表（International Nuclear Event Scale）中第二个被评为第七级事件的事故。

日本是全球核电大国之一，也是核电技术的积极倡导者。在日本危机之前，可再生能源并没有真正受到关注，但这场灾难将促使许多国家反思。

在欧洲，可再生能源电力指导组织设定的2010年可再生能源发电占总发电量21%的目标并没有实现，该组织称现在的目标是到2020年达到20%。日本的事故将会加速推进这一目标的实现。

美国能源部曾于2010年12月做出预期，受高油价和政府支持因素的刺激，到2035年全球可再生能源发电量占总发电量的比重将从2007年的18%增至23%，其中绝大部分来自水力和风力发电的增长。

俄罗斯最大的民间发电商Euro Sib Ernego的首席执行官表示，可再生能源将占到很大份额，虽然还会有其他能源，但这类能源的比重将会增长。

但是，可再生能源发电必须克服稳定性问题。与煤电及核电相比，太阳能、风能和水力发电的供应并不总是稳定的，可再生能源行业必须解决这一难题，才能取代传统能源。在可预见的未来，传统的化石燃料与核能发电还将发挥主导作用。

其实，在世界核电发展史上，“谈核色变”并非第一次，美国的三里岛核电站事故以及苏联切尔诺贝利核泄漏事故也曾令核电发展迅速降温，但痛定思痛后，全球核电建设还是从减缓发展进入复苏阶段。

2距今135亿年的最古老星系现身

4月12日，欧洲宇航局宣布，一个国际天文学研究小组发现了一个距今135.5亿年的星系，这是已知最古老的星系。这一发现有助于揭开宇宙“黑暗时代”之谜。

根据目前科学界普遍认可的大爆炸理论，我们的宇宙是137.5亿年前由一个非常小的点爆炸形成的。随着宇宙的膨胀，大爆炸约38万年后，能量逐渐形成了物质，大量氢气弥散在宇宙中。这时由于没有新的光源产生，宇宙是黑暗的。尽管此后逐渐有恒星、星系诞生，但他们产生的光仍然很暗，并且被弥散在宇宙中的“氢气雾”遮掩，直到10亿年后，星系越来越多，“氢气雾”被它们产生的电磁辐射驱散后，宇宙才开始亮起来。这10亿年被称为宇宙“黑暗时代”。对“黑暗时代”的研究是当今科学前沿课题之一，而发现和研究在“黑暗时代”诞生的恒星和星系是揭开这一时代奥秘的关键。

今年1月，由美国科学家牵头的一个国际天文学研究小组也曾在英国《自然》杂志上宣布，利用哈勃太空望远镜发现了最古老星系，它诞生于宇宙大爆炸最初的4.8亿年，而新发现的古老星系则诞生于宇宙大爆炸最初的2亿年，比前者年长2.8亿年。这一星系是由法国里昂大学里昂天文台约翰·理查德领导的研究小组发现的，他们利用美国哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜发现了该星系，然后利用美国夏威夷凯克天文台的仪器测定了它距地球的距离为128亿光年，这说明该星系至少诞生于128亿年前。对该星系光谱的进一步研究显示，该星系中最早的恒星已有7.5亿年历史，研究人员因此断定该星系诞生于135.5亿年前。这一成果发表在英国《皇家天文学会月刊》上。

3德国爆发肠出血性大肠杆菌疫情

5月中旬，一种被称为EHEC(肠出血性大肠杆菌)耐抗生素细菌导致的疫情在德国北部集中暴发。一周之内，德国16个州中的15个州中发现了超过1 000例EHEC确诊或疑似病例。据称，“当前的疫情超过了任何一次历史上的状况，EHEC从没有在德国如此集中暴发。”

疫情很快蔓延到欧洲许多国家和美国。根据世卫组织6月3日公布的报告，截止到6月2日，疫情共造成1 823人染病，18人死亡。全世界已经有12个国家（除德国外，还包括奥地利、丹麦、法国、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士、英国、捷克和美国）出现了肠出血性大肠杆菌病例。更令人担心的是，此次流行的EHEC亚型是经过变异的耐抗生素细菌，疑似超级细菌。

最初该病菌被认为来源于西班牙产黄瓜，后经严密调查，德国国家疾病控制中心罗伯特-科赫研究所等多家机构6月10日在柏林表示，他们已确认造成此次肠出血性大肠杆菌（EHEC）疫情的源头是下萨克森一家工厂生产的豆芽。

7月26日，罗伯特-考赫研究所宣布，感染肠出血性大肠杆菌的最后一位病人出现在三周前，计入病情潜伏期、诊断期以及病源调查所需时间之后，可以肯定地认为该病菌已不再具备传染性，表明这场在德国持续了月余的疫情已经结束。这场疫情最终导致德国范围内50人死亡。

4门捷列夫化学元素周期表新添两元素

1869年，俄国化学家门捷列夫将当时已知的63种元素依原子量大小以表的形式排列（称为一个周期），把有相似化学性质CHUANGXINKEJI的元素放在同一行（称为一个族），首创了化学元素周期表，揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个完整的体系，成为化学发展史上的重要里程碑之一。后来，经过各国科学家的多年修订，最终成为当代的元素周期表。

2011年6月，由来自俄罗斯杜布纳联合核研究所和美国劳伦斯·利弗摩尔国家实验室的科学家联合发现的114号和116号新元素获得了国际纯粹与应用化学联合会（International

Unionof Pure and Applied Chemistry）与国际物理纯粹与应用物理学会联合会（International Union of Pure and Applied Physics）的承认，正式成为元素周期表中的新成员。两种元素初步被命名为“ununquadium”和“ununhexium”，相应的原子质量分别为289与292。

这一新发现是由来自俄罗斯莫斯科郊区的杜布纳联合核研究所和美国加州劳伦斯·利弗摩尔国家实验室的两国科学家在2004年和2006年联合发现的。两个新元素是在核粒子碰撞条件下的毫秒瞬间产生，随后便分裂成简单稳定的物质，因此研究这两个新元素并证明其存在十分困难。

新元素的正式申请持续了3年之久，科学家最初申请了从113号到118号完整的化学元素，但是113号、115号、118号元素的申请没有通过。

5中国首次完成太空交会对接任务

2011年秋冬之交，中国发射的“天宫一号”与“神舟八号”成为举世瞩目的两颗“明星”。

9月29日21时16分，中国第一个空间实验室天宫一号“乘坐”长征二号FT1火箭，从酒泉卫星发射中心率先升空。天宫一号设计在轨寿命两年。由于天宫一号是空间交会对接试验中的被动目标，所以叫“目标飞行器”（Target spacecraft，天宫一号的主要任务之一，即为实施空间交会对接试验提供目标飞行器）。而之后发射的神舟系列飞船，将称作“追踪飞行器”，入轨后主动接近目标飞行器。

11月1日5时58分，长征二号Ｆ遥八火箭搭载着“神舟八号”飞船，在酒泉卫星发射中心踏上“追天”之旅。11月3日1时36分，“神舟八号”与“天宫一号”在距离地球343公里的太空紧紧相牵、成功对接。两个航天器形成互联互通的刚性组合体。14日，“神舟八号”与“天宫一号”分离后，又成功进行了第二次交会对接。17日，“神舟八号”飞船从太空安全返回地球，中国首次完成交会对接任务。

尽管自20世纪60年代以来，全世界已经进行了300多次空间交会对接活动，但国际社会仍然高度评价中国的首次空间交会对接。这标志着中国成功叩开了“空间站时代”的大门，成为第三个完整独立掌握空间交会对接技术的国家。

“发射、对接、返回”是载人航天活动中三项最重要技术。从1999年初冬“神舟一号”顺利升空，到杨利伟等中国航天员的“飞天之旅”，再到2011年“神舟八号”与“天宫一号”成功对接、分离和返回，12年来，中国载人航天“三步走”的战略蓝图一步步变为现实。按照计划，2020年前后，中国将在轨组装载人空间站。

6屠呦呦获拉斯克临床医学大奖

9月12日，2011年度拉斯克奖的获奖名单揭晓，中国科学家屠呦呦获得临床医学奖，获奖理由是“因为发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物，挽救了全球特别是发展中国家数百万人的生命”。2011年9月23日，美国拉斯克临床医学研究奖授予81岁的中国女科学家屠呦呦。这也是迄今为止，中国生物医学界获得的世界级最高大奖，离诺奖仅一步之遥。

屠呦呦获奖的消息令国人振奋，同时也引发了一些争议。因为青蒿素研究，源于1967年中国启动的一个集全国科技之力联合攻关的“523项目”。当时，全国共有60多个单位、500名科研人员组成“研发大军”。青蒿素的发现发明过程，犹如众多科研人员环环相扣的接力赛，每一棒都功不可没。

美国拉斯克基金会认为，评奖关键看三个方面：谁先把青蒿素带到“523”项目组，谁提取出有100％抑制力的青蒿素，谁做了第一个临床实验。屠呦呦做到了三个第一。而且，她在古代中医药典籍的启发下，创造性地解决了四个问题——选用哪种青蒿、选取哪个部位、在什么季节采摘、用什么方法提取。

1969年，39岁的屠呦呦加入“5·23”。她从整理历代医籍开始，四处走访老中医，编辑了以640方中药为主的《抗疟单验方集》，继而组织鼠疟筛选抗疟药物。经过200多种中药的380多个提取物筛选，最后将焦点锁定在青蒿上。屠呦呦认为，很有可能在高温的情况下，青蒿的有效成分被破坏了。她改用乙醚制取青蒿提取物。1971年10月4日，经历了190多次的失败之后，在实验室里，屠呦呦终于从中药正品青蒿的菊科植物的成株叶子的中性提取部分，获得对鼠疟、猴疟疟原虫100%的抑制率。

7超光速粒子挑战爱因斯坦相对论

9月23日，欧洲核子研究中心公布了一份研究结果，科研人员在让中微子进行近光速运动时，其到达时间比预计的早了60纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒)，对此，研究者认为，这可能意味着这些中微子是以比光速快60纳秒的速度运行。

这项研究名叫OPERA（Oscillation Project with EmulsiontRackingApparatus），是由欧洲核子研究所的超级质子同步加速器产生高强度、高能量的μ子中微子束，向730千米外的意大利格兰萨索国家实验室(LNGS)传送，以便检测中微子振荡现象。研究者让粒子束以近光速运行，并通过最后的运行时间和距离来判断中微子的速度。中微子束在两地之间的地下管道中穿梭。