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登录日期:2011-01-16 【编辑录入:wangdl】 文章出处:科学杂志编辑部 2010-12-29

科学因技术而改变
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由于计算机、互联网以及观察万物时注重各自联系的新方法,网络科学正在蓬勃发展

  

  回眸各科学领域在即将过去的十年中取得的突破,我们首先要感谢那些有可能使真知灼见变为现实的新工具。在这十年中,收集、分析、储存和传播信息的新方法改变了科学研究的格局。研究人员开展的观察、建立的模型和实现自动化的实验,其数量超过了以往任何时候,由此创建起一个数据饱和的世界。
  在这十年中,涌现了许多有助于传感和成像的新工具,包括2002年用于观察淋巴结和实时显示免疫细胞的活体扫描双光子共聚焦显微镜技术。正是借助于这些新工具,发育生物学领域自2000年以来取得了飞速发展。如今,研究人员能在样本保持鲜活的同时,用更持久的荧光标签来跟踪特定细胞,了解细胞处于分裂和移动中的整个器官和动物发育的完整过程。
  我们因此不仅获得了洞悉微观世界的犀利眼光,而且还能极目远眺人类足迹难以企及的地方。例如“勇气号”和“机遇号”在火星上的漫游范围已达到数千米而不再以米为单位,还装载以更精密的仪器来分析岩石的化学和物理性质,由此改写了火星无水的历史。再往近处看,与海洋表面无任何联系的鱼雷状机器人目前正在墨      从某种意义上说,计算能力也在改变研究人员的基本工作方式。在这方面,欧洲核子研究中心实验室甚至走得更远。为了处理大型强子对撞机(LHC)每年产生的千兆字节的数据,该研究中心已建立了一个计算“网格”系统,通过这个虚拟组织来汇集和共享各个成员机构的计算机处理能力。该网格也使上千名科学家得以按前所未有的方式访问LHC数据和实现合作。

  西哥湾寻找石油,在南极洲冰川架下探索水域。大小如同模型飞机或军用侦察机的遥控飞机,担负起观测穿越云层的阳光或翱翔于飓风之上的常规性职责。数千个远洋漂浮物不断发回测定水性质和水流的数据。这些移动传感装置不久将全天候监测地球的状况,使生态和环境科学的数据像天文学和粒子物理学一样丰富。
  当然,要处理这些空前的“数据洪流”,关键在于功能愈益强大、价格愈益低廉的计算机。在过去五年间,随着“下一代”测序新技术趋于成熟,如今一台机器只要用一个多星期即可破译三个人类基因组。测序成本之低,使研究人员能以空前的规模来研究基因表达以及蛋白质与DNA的相互作用。此外,遗传学家可以靠测序来寻找罕见疾病的遗传因子。2008年,10个国家联合成立了国际癌症基因组协会,目的是通过对2.5万个基因组的局部或全部测序,完成对大约50种癌症基因突变等异变的编目。(科学杂志编辑部)

  




荐稿人:wdl 2011-01-16  执行编辑:wdl 2011-01-16  责任编辑: wslxl 2011-01-21


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