達(dá)爾文或許沒(méi)有想到,，時(shí)至今日，科學(xué)家仍在不斷揭示生物進(jìn)化基本要義的新細(xì)節(jié),。美國(guó)《科學(xué)》雜志上月23日公布了2005年度十大科學(xué)進(jìn)展，進(jìn)化研究名列榜首,。主編肯尼迪(Donald Kennedy)認(rèn)為,，該項(xiàng)進(jìn)展的重要性絲毫不亞于2004年度的火星研究。
同時(shí)被評(píng)選為2005年度十大科學(xué)進(jìn)展的,，還包括“大腦回路與疾病”等另外9項(xiàng)研究,。除進(jìn)化研究以外，其它進(jìn)展排名不分先后,。
進(jìn)化研究喜獲豐收
黑猩猩的基因組圖譜和人類基因組的單核苷酸變異圖譜先后發(fā)表,。幾個(gè)研究小組還發(fā)現(xiàn)了一系列與人類大腦進(jìn)化有關(guān)的基因。此外,，科學(xué)家神奇地再造出1918年大流感病毒,，并得到一個(gè)令人不寒而栗的結(jié)論：這種致命流感似乎起源于禽流感病毒。
●點(diǎn)評(píng)：宿兵(中科院昆明動(dòng)物所研究員)
人類是如何起源的,？人類和人類的近親-非人靈長(zhǎng)類在生物學(xué)功能上的差異,，尤其是認(rèn)知能力上巨大差異的遺傳基礎(chǔ)是什么？2005年,，科學(xué)家完成了與人類親緣關(guān)系最近的物種-非洲黑猩猩基因組全序列的測(cè)定,，為回答上述問(wèn)題提供了新的契機(jī)。
通過(guò)對(duì)人和黑猩猩基因組結(jié)構(gòu)和序列的比較,，科學(xué)家有可能找到對(duì)人類生物學(xué)功能起關(guān)鍵作用的基因變異,，這將有助于了解人類起源的遺傳學(xué)機(jī)制、探討人類認(rèn)知的分子基礎(chǔ)以及闡明一些人類疾病(如艾滋病和老年癡呆等)的致病機(jī)理,。在基因組水平,，人和黑猩猩的平均序列差異僅有約1.2%? 這么小的差異似乎很難解釋人與黑猩猩在生物學(xué)上的明顯不同。因此,，建立基因組水平的差異與生物學(xué)功能的分歧之間的關(guān)系,，將是未來(lái)人和黑猩猩基因組比較研究的重點(diǎn)。
●點(diǎn)評(píng)：藍(lán)田(美國(guó)芝加哥大學(xué)霍華德·休斯醫(yī)學(xué)院研究員兼中山大學(xué)干細(xì)胞與組織工程中心主任)
達(dá)爾文發(fā)表其進(jìn)化論重要著作已將近一個(gè)半世紀(jì),，如今,，所有生物均系進(jìn)化而來(lái)的觀念深入人心,。但人們通常認(rèn)為，進(jìn)化是一個(gè)極為緩慢的過(guò)程,，在人類歷史這樣一個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)幾乎不會(huì)發(fā)生,。因此，在大跨度的地質(zhì)年代范圍內(nèi)形成以后,，生物物種就被視為相對(duì)靜態(tài)的實(shí)體,。
但隨著近年尤其是2005年涌現(xiàn)的一系列研究成果，傳統(tǒng)觀點(diǎn)受到了挑戰(zhàn),?？茖W(xué)家已經(jīng)觀察到物種仍在實(shí)時(shí)進(jìn)化的大量例子，并且將視角延伸到對(duì)單個(gè)基因乃至基因突變的分析,。這些研究顯示,，傳統(tǒng)上認(rèn)為相對(duì)靜態(tài)的生物實(shí)體，包括(或許特別是)人類,，實(shí)際上仍在不斷發(fā)生進(jìn)化,。其進(jìn)化速度是如此之快，以至于在短短幾百年的時(shí)間中就可能改變DNA序列的組成,。
最激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)或許是,，在我們?nèi)祟惗虝旱娜舾扇f(wàn)年歷史中，我們的生物學(xué)特征——甚至是我們的大腦——已經(jīng)發(fā)生了明顯變化,，這樣的變化還在持續(xù),。可以預(yù)見(jiàn),，在不太遙遠(yuǎn)的未來(lái),，人類的外貌和行為將與今日大不相同。這種不可避免的現(xiàn)實(shí),，也給那些抱有種族意識(shí)或部落意識(shí)等觀念的人們傳遞了一個(gè)警醒信號(hào),。
大腦回路與疾病
幾項(xiàng)研究提出，精神分裂癥,、抽動(dòng)-穢語(yǔ)綜合征?Tourette syndrome?以及閱讀困難?dyslexia?等癥的根源在于子宮內(nèi)胚胎發(fā)育時(shí)期大腦神經(jīng)回路的“錯(cuò)誤連接”,。
●點(diǎn)評(píng)：張旭(中科院上海生命科學(xué)院神經(jīng)所研究員)
隨著生活和醫(yī)療水平的提高，人們?cè)絹?lái)越重視精神與心理健康,，神經(jīng)和精神性疾病受到了極大的關(guān)注,。但由于神經(jīng)和精神性疾病的發(fā)病機(jī)理具有較大的個(gè)體差異，這方面的研究一直沒(méi)有很大突破,。近年來(lái),，隨著遺傳學(xué)和基因操作技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家可以在病人中篩選到突變的基因，用基因操作在小鼠上證明該突變與發(fā)病之間的關(guān)系,。同時(shí),，越來(lái)越多的基因在小鼠中被成功操作，發(fā)現(xiàn)了單個(gè)基因和一些基因突變與疾病之間的關(guān)系,，其中也包括神經(jīng)和精神性疾病,。
然而，只有真正了解神經(jīng)和精神性疾病的發(fā)病機(jī)理,，才能更有效地預(yù)防和治療這些疾病,，目前這方面的研究還有很長(zhǎng)的一段路要走。我們國(guó)家在這方面的研究也有了較好的起步,，任重而道遠(yuǎn),。
ITER落戶法國(guó)
世界首座國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)堆?ITER?建設(shè)地點(diǎn)的爭(zhēng)奪告終。參與國(guó)際合作的各方一致同意將試驗(yàn)反應(yīng)堆設(shè)在法國(guó)南部的Cadarache,，而不是日本的Rokkasho,。ITER的目的之一是通過(guò)在地球上模擬太陽(yáng)內(nèi)部所發(fā)生的核聚變來(lái)發(fā)電。
●點(diǎn)評(píng)：霍裕平(ITER中國(guó)專家委員會(huì)首席科學(xué)家,、鄭州大學(xué)教授、中科院院士)
由于核聚變?cè)诘厍蛏系娜剂腺Y源幾近無(wú)限,，核聚變堆又不產(chǎn)生溫室氣體及高放射性核廢料,，熱核聚變能極有可能成為人類主要的最終能源。經(jīng)過(guò)各國(guó)近60年的合作努力,，建設(shè)ITER的科學(xué),、技術(shù)準(zhǔn)備以及工程設(shè)計(jì)都已完成，并得到各國(guó)的認(rèn)可,，2005年10月,，建設(shè)地址的選定解決了七方(中、韓,、日,、歐、美,、俄及印度)合作建設(shè)ITER的最后一個(gè)主要障礙,。2006年將成為實(shí)際建造ITER的開(kāi)始。這是人類為徹底解決能源需求,、從根本上改善地球環(huán)境的一個(gè)新階段,。在本世紀(jì)內(nèi)，人類開(kāi)始使用受控?zé)岷司圩兡苁峭耆锌赡艿摹?/p>
作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,，中國(guó)參加ITER計(jì)劃? 體現(xiàn)了一個(gè)人口及能源消費(fèi)大國(guó)負(fù)責(zé)任的態(tài)度,，以及在科技實(shí)力方面趕上世界先進(jìn)水平的決心。
地球起源理論受到挑戰(zhàn)
科學(xué)家仔細(xì)觀察了地球巖石和可能的太陽(yáng)系早期物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)它們的成分有很大不同,，從而引發(fā)了關(guān)于地球誕生的新?tīng)?zhēng)論,。
●點(diǎn)評(píng)：徐偉彪(中科院紫金山天文臺(tái)研究員)
地球巖石中的釹同位素組成與太陽(yáng)系原始隕石不一樣。這個(gè)發(fā)現(xiàn)說(shuō)明組成地球的物質(zhì)與其它行星不同,，或者地球在形成初期發(fā)生了重大變化,，一部分物質(zhì)被隱藏在地幔底部。不管是哪種可能性,，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)地球起源理論將產(chǎn)生革命性的挑戰(zhàn),。此項(xiàng)研究入選《科學(xué)》年度科學(xué)突破，再次體現(xiàn)了行星科學(xué)研究的重要性,。當(dāng)今國(guó)際地球科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)是向深度和廣度開(kāi)拓,，地球不再是孤立的研究對(duì)象，而是作為太陽(yáng)系的一員,，有機(jī)地與其它行星體結(jié)合在一起,。
植物開(kāi)花的秘密
幾個(gè)有關(guān)植物開(kāi)花和其它神秘或驚人特征的關(guān)鍵分子線索被揭示。
●點(diǎn)評(píng)：楊洪全(中科院上海生命科學(xué)院植物生理生態(tài)所研究員)
光周期(日照長(zhǎng)短)是調(diào)控植物開(kāi)花時(shí)間最重要的環(huán)境信號(hào)因子之一,，早在上世紀(jì)初科學(xué)界就已認(rèn)識(shí)到植物感受光周期的部位在葉片,，而花的分化形成在植物的頂端組織。為解釋這種光周期對(duì)開(kāi)花調(diào)控的時(shí)間與空間的矛盾,，曾假設(shè)植物中存在一種物質(zhì)——開(kāi)花素,，當(dāng)植物接受光周期誘導(dǎo)后，開(kāi)花素可以從葉片移動(dòng)到頂端組織誘導(dǎo)開(kāi)花,。
2005年《科學(xué)》發(fā)表的植物開(kāi)花光周期調(diào)控機(jī)理的論文終于揭開(kāi)了這個(gè)世紀(jì)之謎,，在擬南芥菜(科學(xué)家用來(lái)進(jìn)行基礎(chǔ)研究的一種植物)之中，決定開(kāi)花時(shí)間的基因FT產(chǎn)物在性質(zhì)上屬于開(kāi)花素,。FT主要在葉片中表達(dá),，接受合適的光周期誘導(dǎo)后，F(xiàn)T產(chǎn)物從葉片移動(dòng)到頂端組織,，F(xiàn)T蛋白與頂端組織特異表達(dá)的FD基因的編碼產(chǎn)物之間結(jié)合,，形成一種蛋白復(fù)合體，該復(fù)合體的形成會(huì)促進(jìn)開(kāi)花決定基因的表達(dá),，從而最終導(dǎo)致植物開(kāi)花,。
中子星碰撞
一個(gè)2004年12月27日記錄下來(lái)的、來(lái)自銀河系中心附近的短暫,、強(qiáng)烈的輻射脈沖,，可能是一個(gè)短γ射線暴發(fā)。
●點(diǎn)評(píng)：鄒振隆(中科院國(guó)家天文臺(tái)研究員)
這是γ射線暴自1997年以來(lái)第4次被《科學(xué)》評(píng)為年度十大進(jìn)展,。γ射線暴按其延續(xù)時(shí)間分為兩類,，長(zhǎng)于2秒者稱為長(zhǎng)暴,。短于2秒者稱為短暴。2005年5月以來(lái),，美國(guó)宇航局(NASA)的高能衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)了4個(gè)短γ射線暴,，錢(qián)德拉X射線天文臺(tái)、哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和地面望遠(yuǎn)鏡的后繼觀測(cè)發(fā)現(xiàn),，它們位于距離我們約20億光年的星系外圍,，沒(méi)有超新星爆發(fā)的跡象，最有可能是由兩個(gè)中子星碰撞,，或者一個(gè)中子星被黑洞吞食造成的,。
這一發(fā)現(xiàn)揭開(kāi)了困惑人們達(dá)35年之久的謎團(tuán)。根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論,，中子星碰撞或黑洞吞食中子星會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的引力波,。因此，這一進(jìn)展對(duì)激光干涉直接探測(cè)引力波的計(jì)劃是一個(gè)利好信息,。
入選2005年度科學(xué)進(jìn)展的成果還包括：
對(duì)氣候變化的看法在轉(zhuǎn)變——2005年中不斷積累的人類活動(dòng)與全球變暖聯(lián)系的證據(jù),，終于引起了向來(lái)頑固的美國(guó)政客的關(guān)注。這些證據(jù)包括,，海洋深處的水變暖,、最強(qiáng)烈熱帶風(fēng)暴的頻率增加、北冰洋的冰覆蓋繼續(xù)減少,，以及鳥(niǎo)類遷徙模式的改變等,。
星際旅行高歌猛進(jìn)——前往月球、水星,、金星,、火星,、一個(gè)彗星,、一個(gè)小行星、土星,，以及太陽(yáng)系邊緣的宇宙飛船不是已經(jīng)到達(dá),，就是已經(jīng)上路。其中,，最精彩的表演或許是歐洲宇宙飛船“惠更斯探測(cè)器”在土星最大衛(wèi)星土衛(wèi)六(又名“泰坦”)的登陸,。
關(guān)鍵蛋白的詳細(xì)圖像——科學(xué)家發(fā)表了迄今為止最詳細(xì)的細(xì)胞鉀離子通道圖像。這些通道是負(fù)責(zé)鉀離子進(jìn)出細(xì)胞的看門(mén)蛋白,，它們?cè)谏窠?jīng)和肌肉功能上的作用同晶體管在計(jì)算機(jī)中的作用一樣重要,。
細(xì)胞信號(hào)研究更上層樓——科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞如何響應(yīng)其周邊化學(xué)和環(huán)境信號(hào)的新機(jī)制。比如,，有科學(xué)家創(chuàng)建了一個(gè)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡網(wǎng)絡(luò)所涉及的近8000個(gè)化學(xué)信號(hào)的模型,。
最大科學(xué)挫折：美國(guó)粒子物理研究
《科學(xué)》還評(píng)選出2005年度遭受最大挫折的領(lǐng)域：美國(guó)粒子物理研究。兩項(xiàng)重大實(shí)驗(yàn)被取消，還有人要求提前停止三個(gè)現(xiàn)有粒子對(duì)撞機(jī)中一個(gè)的運(yùn)行,。其實(shí),，或許最應(yīng)該入選年度最大科學(xué)挫折的應(yīng)該是韓國(guó)“克隆”之父黃禹錫造假事件。
(采訪整理： 本報(bào)記者 李虎軍 李愛(ài)華)
