2018年十大国际科技新闻解读

曲面加速光束 美国和以色列科研团队实现了光束轨迹偏移。此实验可用于模拟广义相对论现象。 探访“贝努” 人类探测器首次探访小行星“贝努”，发现其岩石外表下暗藏着水留下的踪迹——羟基。 幽灵粒子 来自太空的一个高能中微子横穿南极洲“冰立方”中微子天文台，科学家认为其来源可能是耀变体。 跃迁 100多年前，科学家首次在氢原子内观察到其最基本跃迁，如今在反氢原子内实现并观察到这一跃迁。

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科技创新发现，改变着我们的生活和对现实的看法。2018年的十大国际科技新闻，再次向我们证明了人类思维的深刻和创造能力的无穷。这些成果正在为无数科学家提供灵感，带领他们继续突破人类能力的极限。

1

49量子位

超导测试芯片交付

又一家科技企业接近实现“量子霸权”目标。

英特尔公司宣布，已成功设计、制造并交付49量子位超导测试芯片“TangleLake”，这一名字源于阿拉斯加湖泊，意指这些量子位需在极冷温度等条件下工作。

计算界“新秀”——量子计算潜力巨大，当前最好的超级计算机需数月或数年才能解决的问题，比如药物开发、金融建模、气候预报等，未来的量子计算机有望在较短时间内解决。

有观点认为，量子计算离解决工程规模问题或许还有5～7年；而要想具有商业实用价值，可能需要100万甚至更多量子位。

2

弯曲空间内

首次实现激光束加速

这是曲面加速光束的第一次演示，操作却很简单，通过向白炽灯泡壳内发射激光得以实现。

美国和以色列物理学家团队今年实现了光束轨迹偏移。此前，科学家已经证实光束可以在平坦表面上被加速，加速度使其沿着弯曲而不是直线的轨迹行进。

这个实验是突破性的，它拥有各种各样的潜在应用。此外，它还能提供一种新技术，用于控制血管、微通道和其他弯曲环境中的纳米颗粒。

3

两层石墨烯旋叠

可变超导体

2018年，美国麻省理工学院科学家发现，当两层石墨烯以1.1度的“魔角”旋转叠加在一起时，可模拟被称为铜酸盐的铜基材料的超导行为。也就是说，研究团队在两层石墨烯中发现了新的电子态，其可以简单实现绝缘体到超导体的转变。这意味着，该成果将提供一个全新的二维平台，以供科学家们理解曾长期困扰物理学界的高温超导电性的起源问题，并打开了一扇研究非常规超导体的大门，同时也为全新电学性能的开拓和工程化铺平道路。

这一发现轰动业界，被称为石墨烯超导的重大进展。在传说中毙稿率高达90%的《自然》杂志上连发两篇论文的第一作者，年仅22岁，他就是年轻的中国物理学家曹原。

4

“基因剪刀”

让皮肤细胞变身干细胞

2006年，格莱斯顿研究所的山中伸弥，用普通的皮肤细胞制造出了诱导多能干细胞，标志着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞。

在2018年的研究中，格莱斯顿团队提供了制造诱导多能干细胞的第三种方法——使用CRISPR基因调控技术，直接操纵细胞的基因组，将老鼠的皮肤细胞变成了诱导多能干细胞。新方法可以帮助人类更简单快捷地制造出诱导多能干细胞，未来也能将皮肤细胞直接重编程为心脏细胞或脑细胞等，它为治疗多种疾病提供了巨大助力。

5

科学家首次精确定位“幽灵粒子”起源

2017年9月，来自太空的一个高能中微子横穿南极洲“冰立方”中微子天文台。2018年7月，数十个科研团队在《自然》《科学》杂志撰文称，这个“落入凡间的精灵”可能源自一个距地球约37.8亿光年的耀变体（Blazar）。

耀变体是由星系中央的巨大黑洞吸积大量物质而产生的剧烈天文现象。科学家称，产生中微子的耀变体可帮助解决天文学的一个百年谜团：不时拜访地球的宇宙射线从何而来？

如果结果正确，那么，这个耀变体可能是宇宙射线首个“验明正身”的来源。

6

火星极地冰盖下存在液态水

“没有水，就没有生命。”至少在目前，当人们寻找地外生命时，这仍是圭臬。

2018年，意大利科学家报告在火星上首度发现了一个地下盐水湖，这座湖位于火星南极冰盖之下，直径约20千米。研究人员称，这是火星首次发现持久水体存在的痕迹。

当人类考虑到移民外星球时，火星经常是第一选择。现在，液态水的发现使这种情况变得更加可能。

7

反氢内基准能量跃迁首次实现

物理学中最大的谜团之一就是：反物质去哪儿了？

物理定律表明，宇宙大爆炸产生的巨大能量应该创造了等量物质和反物质。等量物质和反物质相遇，就会“同归于尽”，但大爆炸之后到现在，宇宙仍充满由物质组成的各种天体。既然物质还在，那反物质去哪儿了？

氢原子最简单，所以反物质研究由反氢原子开始。

2018年8月22日，加拿大和欧洲核子研究中心（CERN）的物理学家在《自然》杂志撰文称，他们首次在反氢原子内实现并观察到了莱曼-α跃迁（即当氢原子的一个电子从低轨道转移到高轨道时，会发出一系列紫外线辐射），向冷却和操纵反氢原子迈近了一步，有望开辟反物质科学的新时代。

反物质如能操控，将能成为人类用之不竭的新能源。

8

科学家造出全新光物质形式

光学行为能“弯曲”物理规则吗？

2013年，麻省理工学院和哈佛大学的联合团队，让光子相互作用产生一种物质形式。2018年，仍然是这个团队在《科学》上发表论文，宣布他们实现了三个光子之间相互作用，即粘在一起形成了此前未被观察过的一种全新光子物质。

这个团队的实验结果告诉人们，光子确实可以相互吸引或者彼此缠绕；并且，如果它们可以其他方式相互作用，那么未来一定会被用于超快的量子计算以及由光组成的复杂晶体中。

9

人类探测器首次造访小行星“贝努”

我是谁？从哪里来？要到哪里去？人类所有的追寻，都只不过是回答这三大“天问”的尝试。

传说约45亿年前，一颗小行星与地球进行了一次猛烈的撞击。这次撞击可能带来了有机物和水，为地球提供了孕育生命的关键条件。有科学家认为，对小行星样本进行原子级分析有望为上述假说提供重要证据。于是，2016年，美国国家航空航天局（NASA）肩负重要使命的“源光谱释义资源安全风化层辨认探测器”（OSIRIS-Rex）朝小行星“贝努”（Bennu）整装出发了。

2018年12月10日，NASA兴奋地宣布，OSIRIS-Rex发现小行星的岩石外表下暗藏着由氢分子和氧分子组成的羟基的踪迹，这使直径500米的“贝努”具有孕育生命的潜力，或许也蕴藏着关于地球生命起源的线索。

2023年，探测器会将这些物质的样本送回地球，届时，科学家将获得与太阳系历史和演化有关的宝贵资料，帮助人类更好地洞悉生命的起源。

10

嫦娥四号探访月背

2018年12月8日2时23分，中国的嫦娥四号乘坐长征三号乙运载火箭成功发射升空，随后在月球背面软着陆和巡视勘察。它实现了人类历史上首次在月球背面投放着陆器和月球车；同时也实现了国际首次地月拉格朗日L2点的测控和中继通信。

嫦娥四号此次背负着勘探艾特肯盆地——冯·卡门陨石坑的重要使命，该陨石坑被认为是月球最古老的撞击特征。而此次前所未有的太空探秘旅程，将为人类了解月球、地球、太阳系的演化提供第一手数据和线索。

它也为太空探索注入了新的激情与活力。欧洲空间局（ESA）相关人员称，嫦娥四号着陆器和月球车预计会对月球的组成和历史产生新的认知，将是解开月球奥秘的一个里程碑。据《科技日报》

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