暗物質(zhì)實驗
XENON100暗物質(zhì)探測器主體結(jié)構(gòu)
75年來,科學(xué)家一直在尋找暗物質(zhì)的粒子,但是沒有成功。明年,科學(xué)家可能從深埋于意大利中部山洞的冰冷液體中揭開這個謎。一個國際物理學(xué)家小組正在準(zhǔn)備進(jìn)行一項龐大的XENON100實驗:記錄暗物質(zhì)撞進(jìn)液態(tài)氙原子核、觸發(fā)閃光和出現(xiàn)電荷的那一刻。該小組負(fù)責(zé)人、哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)家埃琳娜·阿普里萊說:“我們肯定有機(jī)會看到這些情況。”
根據(jù)最新的理論和研究,宇宙的暗物質(zhì)比構(gòu)成我們普通世界的原子物質(zhì)多得多。但是,盡管每秒鐘都有無數(shù)的暗物質(zhì)從地球旁經(jīng)過,人們卻看不到它們,它們不帶電荷,與原子物質(zhì)的相互作用很少,我們有希望發(fā)現(xiàn)它們的唯一途徑是布下一個巧妙的陷阱。
目前大約有10個科學(xué)小組在設(shè)計通過實驗發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)接近普通物質(zhì)原子的那一刻,但是XENON100的實驗是最保密的。所有參與者都住在地下很深的地方。意大利格蘭薩索國家實驗室位于山頂之下4600英尺(約1400米)的深洞里。
海洋生物調(diào)查
哪些物種生活在海洋?2000年,這個看似簡單的問題引來了一項耗資6.5億美元對所有海洋生物(植物、動物、細(xì)菌和真菌)進(jìn)行分類記錄的研究。領(lǐng)導(dǎo)海洋生物調(diào)查計劃科學(xué)家指導(dǎo)委員會的拉特格斯大學(xué)生物學(xué)家弗雷德·格拉斯?fàn)栒f:“我們根本想像不到海洋生物有多少種。不管是珊瑚礁、深海海底,還是生活在沿海人家后院的東西,我們知之甚少。”海洋生物調(diào)查可以幫助研究人員發(fā)現(xiàn)瀕危物種,以便更好地保護(hù)海洋資源。新發(fā)現(xiàn)的生物還可能提供可用來制藥或者有工業(yè)用途的寶貴自然化合物。
調(diào)查世界浩瀚的海洋需要時間,2000多名來自80多個國家的調(diào)查人員分成17個小組。海洋學(xué)家們用拖網(wǎng)取出浮游生物;給大型食肉動物掛上標(biāo)牌以跟蹤它們的洄游;排列海水中微生物的DNA;用拖網(wǎng)搜尋海底生物。
人造生命
在上世紀(jì)90年代中期,克雷格·文特爾宣布,在由政府科學(xué)家組成的龐大班子破譯出人類基因組以前,他和一些同事早已經(jīng)破譯出來了。他因此名聲大振。2000年以來,他的小組與政府的班子都提供了越來越精確的基因組圖,文特爾剛剛公布了一個人(他自己)的基因組序列,其中包括他父母遺傳的所有染色體。人類基因組序列固然重要,但是文特爾還在負(fù)責(zé)另一項可能使之黯然失色的實驗。在克雷格·文特爾研究所和他的合成基因公司,科學(xué)家們正在努力從零造出基因組。文特爾在他最近出版的回憶錄《破譯生命密碼》中宣布:“我準(zhǔn)備通過人造生命來顯示我們知道生命的軟件。”
文特爾在2002年首次宣布這個計劃,此后一直在孜孜不倦地追求。計劃的第一步是發(fā)現(xiàn)一種微生物在實驗室里生存所需要的最少數(shù)量的基因。然后科學(xué)家們要從原材料中合成這個最小的基因組,把它植入細(xì)胞。基因組可以生產(chǎn)自己需要的蛋白質(zhì),逐漸使細(xì)胞成為新生物。
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