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　　6 基因组的精密工程

　　2012年，一种名为“转录激活因子样效应物核酸酶”（TALEN）的靶向基因操作技术，赋予研究人员对高级生物的DNA进行修改和删除的神奇能力。这是一种崭新的分子生物学工具，是基因功能研究领域的一项重大技术突破。该技术可以构建针对任意核酸靶序列的重组核酸酶，可在细胞基因组中切掉有缺陷或不想要的DNA部分，用DNA功能片段来替代。2012年，美国罗切斯特梅奥医学中心斯蒂芬·艾克尔领导的研究小组，第一次利用TALEN技术切割斑马鱼一段基因序列中的部分DNA，并用合成DNA取代它们。专家们认为，TALEN技术有望用来改良动植物的基因组并进行人类的基因治疗，在开发一些与代谢酶异常有关的遗传病的治疗药物方面具有重大前景。

　　7 马约拉纳费米子

　　1937年，意大利理论物理学家埃托雷·马约拉纳预测自然界中可能存在一种奇特的费米子——马约拉纳费米子。2012年，荷兰代尔夫特理工大学的莱奥·考恩霍文科研小组设计制造了专用晶体管，将锑化铟纳米线与一条电路相连，一端为黄金触点，另一端为超导体薄片,设备暴露于磁场中。磁场开启后，研究人员发现在纳米线同超导体接触区域两端出现了马约拉纳费米子存在的迹象。

　　2012年2月29日，莱奥·考恩霍文在美国物理学会年会上宣布了他们的这一发现。通过对马约拉纳费米子的研究，将使在固体中实现拓扑量子计算成为可能，这将引发未来电子技术的新一轮革命。

　　8 DNA元素百科全书

　　2012年9月5日，“DNA元素百科全书”计划公布首期成果：获得了迄今为止最详细的人类基因组分析数据。该计划启动于2003年，联合了来自美英等国家32个顶级实验室的442名科学家。花费近2亿美元和300年的计算机时间，获得并分析了超过15万亿字节的原始数据。该计划发现：人类基因组DNA，包括略少于21000个蛋白质编码基因，8800个小RNA分子，9600个长非编码RNA分子，11224个假基因；80%的基因组是有功能的，只有不到3%的基因组的基因能够编码蛋白质。如果说2003年完成的“人类基因组计划”是将人类基因组这部天书上的文字辨识出来，那么“DNA元素百科全书”计划就是对这些文字进行注解。

　　9 脑机接口

　　2012年5月18日，来自美国布朗大学、退伍军人事务所等单位的研究人员在英国《自然》杂志上公布了一项成果——成功帮助瘫痪患者利用大脑思维控制机械臂。实验于2011年4月12日完成。这项成果是大型科研计划——“大脑之门”的一部分。“大脑之门”是一种“脑机接口”系统，最初由布朗大学开发。对脑机接口的研究已持续了30多年。在多年动物实验的基础上，应用于人体的早期植入设备被制造出来。脑机接口从神经活动中解读出病人的意愿，将之转化为指令，发送给电脑。如此一来，瘫痪病人就可以控制如计算机、轮椅和仿生肢体等外部装置了。

　　10 中微子混合角

　　中微子共有3种类型，在目前已知的构成物质世界的12种基本粒子中，占据着1/4“江山”。中微子可以在飞行中从一种类型转变成另一种类型，被称为“中微子振荡”。探索“中微子振荡”之所以引起科学界的极大关注，是因为它直指宇宙中“反物质消失之谜”。在这之中，中微子混合角θ13的数值是个关键的因素。因为前两次振荡相应的混合角θ12和θ23已经准确测得。而第三次振荡，就是要求测量出θ13的大小。2012年3月8日，中国大亚湾中微子实验国际合作组发言人宣布：在位于广东深圳大亚湾反应堆的中微子实验装置中，发现新的中微子振荡模式，精确测量到中微子混合角θ13。这是中国诞生的一项重大物理成果，被国际科学界认为是物理学上具有基础意义的一项重大成就，被评价为中微子物理的一个里程碑。

　　（奇云 李大可/整理）

责任编辑：春华