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2011年01月24日16:42 | 中國發展門戶網 www.chinagate.cn | 給編輯寫信 字號：T|T

關鍵詞： 2010科學發展報告 2010 科學發展報告 中國科學院院士 

中國科學院國家科學圖書館黃矛研究員在《2010科學發展報告》上發表了題為“2008.9~2009.8物理學、化學、生物學、醫學前沿的熱門課題”的文章。該文以ISI提供的科學引文統計數據為基礎，重點介紹了一年來國際上物理學、化學、生物學、醫學四大基礎學科中最受人們關注和最新出現的前沿熱門課題。以下分別加以簡述。

（一）物理學

在這一年中，有關天文學的研究仍然占據絕對主導地位。在宇宙論和天體演化研究中，最耀眼的莫過于威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）頭3年的觀測結果，其相關論文囊括了整個這一時期6次前10名排行榜的榜首。朱雀號X射線觀測站則是這一時期新出現的天文學熱點課題。朱雀號是用于X射線天文學的日美聯合衛星，它能研究熱和非熱兩種現象的細節，這在X射線天文學中還是第一次。朱雀號將對以下重大問題提供答案：靠近黑洞的時空性質是什么？什么是暗能量？宇宙加速器是如何工作的？該衛星很有希望在未來幾年獲得新的發現。

在這一年中，弦論重新激發了學術界的關注。4篇關于弦論的文章同時進入物理學熱點論文的前10名排行榜，它們都描述M2型膜的性質。它們的同時出現在某種程度上暗示著弦論的第三場革命正在發生。

鐵基超導體是這一年物理學的另一個熱點前沿。科學家通過種種嘗試，使多種鐵基化合物獲得了高于標準BCS理論所提出的Te。在超導機制方面，實驗表明氟摻雜能抑制自旋密度波的不穩定性并導致超導性。鐵基超導體領域所取得的迅速進展大大激發了相關研究的熱情。

物理學領域的其他熱門課題包括石墨烯的特性、聚合物光電池、光學包角變換、玻色-愛因斯坦凝聚等。

（二）化學

與前一年相比，化學領域的前沿熱門課題有了明顯變化，相關領域主要集中在納米材料和納米技術、新型鐵基超導體、催化作用、分子電子儲存器和太陽能電池。

納米材料和納米技術方面：科學家在實驗中發現氣體和水流過碳納米管的速度比理論預期的快得多。這一成果可能為新的分離技術建立基礎，并可能在細胞膜的模擬研究中發揮重要作用；科學家研制成功一種能在超聲波驅動下產生電力的納米尺度器件，原則上能為活體內的生物傳感器和納米機器人供電而無需采用電池。

太陽能電池方面：科學家發現在制造塑料太陽能電池的氯苯溶液中適時加入少量的1,8-辛烷二巰基化物即可將電池的能源轉換效率提高幾乎一倍，且一旦制造太陽能電池的薄膜已經形成，上述添加劑就會消失，無需優化材料或改變電池的制作方式。

化學領域的其他熱門課題還包括密度函數理論、微孔金屬有機框架儲氫、蛋白質結構、非飽和酮的轉移氫化等。

（三）生物學

這一時期生物學的前沿熱點課題分布得非常集中。有關基因的研究和關于干細胞、T細胞的研究成為最主要的熱點領域。

國際HapMap聯盟于2007年發表了第二代人類單模標本圖譜，為200萬個SNP測了序，并將圖譜分辨率提高到每1000個堿基1個SNP的水平。該圖譜不僅使科學家對自然選擇獲得許多新見解，而且使繪制SNP圖譜的工具獲得不小的改進。

TH17輔助細胞是免疫系統中識別得較晚的一個組成部分。科學家發現，IL-21這種白細胞介素就是人們一直尋找的自分泌細胞因子，是產生TH17細胞的充要條件。同時，TH17細胞的分化可能受到包括RORγt在內的多個轉錄因子的共同調控。

G蛋白質偶聯受體（GPCR）的晶體結構是這一時期生物學領域新出現的前沿熱點。科學家通過與β阻滯劑卡拉左洛相結合的方法巧妙地使β2腎上腺素受體得以穩定，并成功地使其形成晶格，從而獲得了有助于理解受體功能和存在水通道等重要信息。

生物學領域的其他熱點課題還包括老鼠的自食癥與神經變異。

（四）醫學

癌癥的藥物治療和2型糖尿病的研究主導著這一時期的醫學前沿熱點課題。

關于癌癥的藥物治療：慢性白血病和胃癌是癌癥治療中取得較顯著進展的兩個領域。伊馬替尼的出現為慢性白血病的治療帶來了革命性的變化。臨床試驗還表明，對伊馬替尼有耐藥性的患者可以服用更新的藥物達沙替尼或尼羅替尼來收到較好的療效。胃癌是比慢性白血病普遍得多的疾病。根據臨床試驗提供的可靠證據表明，對于在實施胃切除術之前已被驗明有胃癌的患者而言，圍手術期治療結合服用ECF可以收到較好療效。目前，更新的藥物已經出現。

關于癌癥機制的研究：越來越多的證據表明，癌癥干細胞確實存在。對這類細胞的深入理解將有助于懂得腫瘤的形成機制和改進治療策略。科學家發現，所有能引發結腸癌的細胞都對CD133這一細胞標記呈陽性，但并非所有對CD133呈陽性的細胞都能夠引發結腸癌。基于采樣分組的生存分析表明，與對CD133呈低度陽性的患者相比，對CD133呈高度陽性的患者結果明顯較差。CD133也成為2008年紅極一時的分子。

關于2型糖尿病的治療：在NICE-SUGUR這項大型國際臨床試驗中，研究人員發現強化血糖控制可能增加死亡率。最近的綜合分析發現，強化胰島素對外科重癥護理中的患者有好處。但是，名為ADVANCE的臨床試驗卻并未發現強化控制與死亡率和心肌梗死等主要大血管事件發生率之間有何聯系。名為ACCORD的臨床試驗的研究者認為，建議達到接近正常水平的治療目標的指導方針尚缺乏大型臨床試驗的支持。

醫學領域的其他熱門課題還包括心血管疾病治療、體細胞導致多能干細胞、金黃色葡萄球菌感染、黃斑病變藥物等。（摘自中國科學院“科學發展報告”課題組撰寫的《2010科學發展報告》）

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