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2011年01月24日16:42 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号：T|T

关键词： 2010科学发展报告 2010 科学发展报告 中国科学院院士 

中国科学院国家科学图书馆黄矛研究员在《2010科学发展报告》上发表了题为“2008.9~2009.8物理学、化学、生物学、医学前沿的热门课题”的文章。该文以ISI提供的科学引文统计数据为基础，重点介绍了一年来国际上物理学、化学、生物学、医学四大基础学科中最受人们关注和最新出现的前沿热门课题。以下分别加以简述。

（一）物理学

在这一年中，有关天文学的研究仍然占据绝对主导地位。在宇宙论和天体演化研究中，最耀眼的莫过于威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）头3年的观测结果，其相关论文囊括了整个这一时期6次前10名排行榜的榜首。朱雀号X射线观测站则是这一时期新出现的天文学热点课题。朱雀号是用于X射线天文学的日美联合卫星，它能研究热和非热两种现象的细节，这在X射线天文学中还是第一次。朱雀号将对以下重大问题提供答案：靠近黑洞的时空性质是什么？什么是暗能量？宇宙加速器是如何工作的？该卫星很有希望在未来几年获得新的发现。

在这一年中，弦论重新激发了学术界的关注。4篇关于弦论的文章同时进入物理学热点论文的前10名排行榜，它们都描述M2型膜的性质。它们的同时出现在某种程度上暗示着弦论的第三场革命正在发生。

铁基超导体是这一年物理学的另一个热点前沿。科学家通过种种尝试，使多种铁基化合物获得了高于标准BCS理论所提出的Te。在超导机制方面，实验表明氟掺杂能抑制自旋密度波的不稳定性并导致超导性。铁基超导体领域所取得的迅速进展大大激发了相关研究的热情。

物理学领域的其他热门课题包括石墨烯的特性、聚合物光电池、光学包角变换、玻色-爱因斯坦凝聚等。

（二）化学

与前一年相比，化学领域的前沿热门课题有了明显变化，相关领域主要集中在纳米材料和纳米技术、新型铁基超导体、催化作用、分子电子储存器和太阳能电池。

纳米材料和纳米技术方面：科学家在实验中发现气体和水流过碳纳米管的速度比理论预期的快得多。这一成果可能为新的分离技术建立基础，并可能在细胞膜的模拟研究中发挥重要作用；科学家研制成功一种能在超声波驱动下产生电力的纳米尺度器件，原则上能为活体内的生物传感器和纳米机器人供电而无需采用电池。

太阳能电池方面：科学家发现在制造塑料太阳能电池的氯苯溶液中适时加入少量的1,8-辛烷二巯基化物即可将电池的能源转换效率提高几乎一倍，且一旦制造太阳能电池的薄膜已经形成，上述添加剂就会消失，无需优化材料或改变电池的制作方式。

化学领域的其他热门课题还包括密度函数理论、微孔金属有机框架储氢、蛋白质结构、非饱和酮的转移氢化等。

（三）生物学

这一时期生物学的前沿热点课题分布得非常集中。有关基因的研究和关于干细胞、T细胞的研究成为最主要的热点领域。

国际HapMap联盟于2007年发表了第二代人类单模标本图谱，为200万个SNP测了序，并将图谱分辨率提高到每1000个碱基1个SNP的水平。该图谱不仅使科学家对自然选择获得许多新见解，而且使绘制SNP图谱的工具获得不小的改进。

TH17辅助细胞是免疫系统中识别得较晚的一个组成部分。科学家发现，IL-21这种白细胞介素就是人们一直寻找的自分泌细胞因子，是产生TH17细胞的充要条件。同时，TH17细胞的分化可能受到包括RORγt在内的多个转录因子的共同调控。

G蛋白质偶联受体（GPCR）的晶体结构是这一时期生物学领域新出现的前沿热点。科学家通过与β阻滞剂卡拉左洛相结合的方法巧妙地使β2肾上腺素受体得以稳定，并成功地使其形成晶格，从而获得了有助于理解受体功能和存在水通道等重要信息。

生物学领域的其他热点课题还包括老鼠的自食症与神经变异。

（四）医学

癌症的药物治疗和2型糖尿病的研究主导着这一时期的医学前沿热点课题。

关于癌症的药物治疗：慢性白血病和胃癌是癌症治疗中取得较显著进展的两个领域。伊马替尼的出现为慢性白血病的治疗带来了革命性的变化。临床试验还表明，对伊马替尼有耐药性的患者可以服用更新的药物达沙替尼或尼罗替尼来收到较好的疗效。胃癌是比慢性白血病普遍得多的疾病。根据临床试验提供的可靠证据表明，对于在实施胃切除术之前已被验明有胃癌的患者而言，围手术期治疗结合服用ECF可以收到较好疗效。目前，更新的药物已经出现。

关于癌症机制的研究：越来越多的证据表明，癌症干细胞确实存在。对这类细胞的深入理解将有助于懂得肿瘤的形成机制和改进治疗策略。科学家发现，所有能引发结肠癌的细胞都对CD133这一细胞标记呈阳性，但并非所有对CD133呈阳性的细胞都能够引发结肠癌。基于采样分组的生存分析表明，与对CD133呈低度阳性的患者相比，对CD133呈高度阳性的患者结果明显较差。CD133也成为2008年红极一时的分子。

关于2型糖尿病的治疗：在NICE-SUGUR这项大型国际临床试验中，研究人员发现强化血糖控制可能增加死亡率。最近的综合分析发现，强化胰岛素对外科重症护理中的患者有好处。但是，名为ADVANCE的临床试验却并未发现强化控制与死亡率和心肌梗死等主要大血管事件发生率之间有何联系。名为ACCORD的临床试验的研究者认为，建议达到接近正常水平的治疗目标的指导方针尚缺乏大型临床试验的支持。

医学领域的其他热门课题还包括心血管疾病治疗、体细胞导致多能干细胞、金黄色葡萄球菌感染、黄斑病变药物等。（摘自中国科学院“科学发展报告”课题组撰写的《2010科学发展报告》）

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