2013年，科技一如既往以前所未有的速度向前發(fā)展。在這一年中，關(guān)于世界的本源，科學(xué)家們又多了一些認(rèn)識(shí)，他們看見(jiàn)了化學(xué)鍵，確認(rèn)了上帝粒子，也幫助人類更新了對(duì)自身的認(rèn)識(shí)——對(duì)人體腸道菌群作用的發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟了研究的新方向。

這一年，美女宇航員王亞平在太空中給我們上了課，中國(guó)科學(xué)家們給月球發(fā)射了嫦娥和玉兔，宇宙也給地球送來(lái)了隕石；人造肉制造的漢堡、鏈接大腦、克隆胚胎干細(xì)胞，在科技活躍的同時(shí)，對(duì)科研倫理和技術(shù)專利的討論也同樣激烈。這一年充滿了創(chuàng)新和突破，也有很多災(zāi)難和波折，在這許許多多的科技事件中篩選取舍，確實(shí)很難。

在2013年結(jié)束之際，小編選擇了10大科技事件及突破。是它們定義了這一年科學(xué)走過(guò)的足跡，是它們令我們的世界和人類的知識(shí)往前拓展。

10、人工耳和人造肉餅開(kāi)啟新的人造時(shí)代

人類在地球上出現(xiàn)不過(guò)幾百萬(wàn)年，但我們?cè)缫丫邆錉縿?dòng)地球的力量。2013年，人造的規(guī)模和意義又一次被重新定義。

2月20日，康奈爾大學(xué)的研究者聲明，用膠原蛋白和耳細(xì)胞造出了活的人工耳。與其他人工耳不同的是，這是使用3D打印技術(shù)創(chuàng)造的，更自然、更便于使用。

8月2日，荷蘭研究者利用干細(xì)胞培養(yǎng)出的肉纖維，做出了第一個(gè)完全誕生于培養(yǎng)皿的人造肉餅。這個(gè)價(jià)值37萬(wàn)元的肉餅后來(lái)被做成了漢堡，雖然因?yàn)槿狈χ径荒敲春贸?，但這項(xiàng)技術(shù)可能在遙遠(yuǎn)的未來(lái)導(dǎo)致畜牧業(yè)的終結(jié)。

荷蘭科學(xué)家馬克·博斯特（Mark Post）向媒體展示人造肉漢堡

肉餅使用了由干細(xì)胞培育而來(lái)的2萬(wàn)條肌肉纖維

在3D打印和組織培養(yǎng)技術(shù)的今天，我們正在愈發(fā)模糊天然和人工的界限。

9、原子力顯微鏡，給化學(xué)鍵一張素顏照

明察秋毫;級(jí)別的成像能力早已不足掛齒，高分辨率的顯微成像技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到能對(duì)化學(xué)鍵直接成像的水平。2013年5月，美國(guó)研究者在科學(xué)在線版上宣布利用非接觸式原子力顯微鏡拍到了化學(xué)反應(yīng)中舊共價(jià)鍵斷裂、新共價(jià)鍵形成的全過(guò)程。

2013年9月，中國(guó)科學(xué)家在科學(xué)上發(fā)文宣布，借助非接觸式原子力顯微鏡實(shí)現(xiàn)了對(duì)8-羥基喹啉分子間氫鍵的實(shí)空間成像，并對(duì)氫鍵的相關(guān)進(jìn)行了測(cè)量。憑借這樣的成像技術(shù)，科學(xué)家在結(jié)構(gòu)化學(xué)等領(lǐng)域的研究又可更進(jìn)一步。

中國(guó)科學(xué)家經(jīng)過(guò)修改的非接觸式原子力顯微鏡（AFM）首次將氫鍵可視化

高中化學(xué)課本上那些二次元的分子結(jié)構(gòu)圖旁，也終于可以為化學(xué)鍵配上貨真價(jià)實(shí)的素顏照。

8、了解腸道菌群，和小伙伴一起開(kāi)拓健康新途徑

人腸道菌群中的微生物總數(shù)約是人體細(xì)胞總數(shù)的10倍?？茖W(xué)家正利用小鼠等模式生物研究腸道菌群的功能，以圖更好地與這為數(shù)眾多的小伙伴攜手維護(hù)人體健康。

3月27日，哈佛醫(yī)學(xué)院領(lǐng)銜的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，改變小鼠的腸道菌群的結(jié)構(gòu)能夠幫助小鼠降低體脂，并減輕約20%的體重，這為肥胖癥提供了潛在的治療手段。9月初，華盛頓醫(yī)學(xué)院的研究者在科學(xué)發(fā)表的另一項(xiàng)研究中指出，腸道菌落可以傳播消瘦或肥胖的生理特征。

對(duì)腸道菌群功能的研究結(jié)果或?qū)⑼卣怪委煼逝职Y和抑郁癥的新方向

就在12月，加州理工學(xué)院的研究者在自然發(fā)文，指出改變腸道菌群中的一種細(xì)菌的數(shù)量，能夠減輕小鼠的類抑郁癥狀。隨著腸道菌群對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的功能被逐漸探明，利用微生物改善人類腦功能狀況將指日可待。

7、從車?yán)镅刨e斯克流星到ISON彗星，天體命運(yùn)牽動(dòng)世人神經(jīng)

天體的命運(yùn)從來(lái)沒(méi)有像今年這樣，如此牽動(dòng)世人的神經(jīng)，甚至造成大范圍的人員受傷。2月15日，一顆直徑約17米、重達(dá)7000噸的小行星，在事先沒(méi)有被人發(fā)現(xiàn)并發(fā)出預(yù)警的情況下，從俄羅斯的車?yán)镅刨e斯克地區(qū)上空闖入大氣層，經(jīng)過(guò)多次爆炸之后，碎片散落在廣大的區(qū)域。爆炸產(chǎn)生的沖擊波抵達(dá)地面，震碎了7000多幢建筑的玻璃窗，導(dǎo)致約1500人不同程度受傷。

這起自1908年以來(lái)規(guī)模最大的隕石撞擊事件，向世人敲響了警鐘，提醒我們來(lái)自外太空的威脅并非杞人憂天。

11月29日，一顆名為ISON的彗星抵達(dá)近日點(diǎn)。自去年發(fā)現(xiàn)以來(lái)，I就曾有預(yù)測(cè)說(shuō)它的亮度可能比滿月還要明亮。結(jié)果，在世界各地天文臺(tái)及空間望遠(yuǎn)鏡的;眾目睽睽;之下，ISON彗星在近日點(diǎn)前就開(kāi)始分崩離析，最終灰飛煙滅。盡管沒(méi)能成為;世紀(jì)大彗星;，ISON卻為天文學(xué)家展示了一顆彗星死亡的全過(guò)程，這對(duì)研究這類天體乃至太陽(yáng)系及生命的起源都具有重要意義。

2013年2月15日，一棵隕石劃過(guò)俄羅斯車?yán)镅刨e斯克的上空，這位不速之客將給這里帶來(lái)百年來(lái)最大規(guī)模的隕石撞擊事件

車?yán)镅刨e斯克隕石的主要碎片擊中了車巴庫(kù)爾湖，將湖面上的冰撞擊出一個(gè)直徑6米的大洞

6、心靈感應(yīng)的曙光初現(xiàn)

雖然文學(xué)意義上的心靈感應(yīng)恐怕無(wú)法實(shí)現(xiàn)，但不影響我們用技術(shù)去逼近它。今年年初，第一只擁有觸覺(jué)的仿真手被制造出來(lái)，其傳感系統(tǒng)將與病人的神經(jīng)系統(tǒng)直接對(duì)接，快速、雙向的信息交流將使得大腦控制及觸覺(jué)回饋?zhàn)兂煽赡堋?月5日，致力于繪制大腦神經(jīng)元連接圖譜的;人腦連接組計(jì)劃;公布了它的第一批數(shù)據(jù)，提供了精度前所未有的大腦掃描圖像。

8月27日，華盛頓大學(xué)的研究者發(fā)明了首個(gè)非入侵性的人腦互連，能用外接設(shè)備讓一個(gè)人的腦電波信號(hào)操控另一個(gè)人的手指運(yùn)動(dòng)；雖然它只能傳遞簡(jiǎn)單的信號(hào)而非復(fù)雜思想，也不能逆人意愿強(qiáng)行控制行為，但這依然是巨大的突破。

就在最近，賓夕法尼亞大學(xué)的研究者用他們繪出的兒童、青少年和青年男女不同腦區(qū)相互連接的電路圖告訴我們，男女大腦的工作方式從小就不一樣！腦的秘密正在逐漸揭開(kāi)。

心靈感應(yīng);的曙光初現(xiàn)

美國(guó)華盛頓大學(xué)的研究者實(shí)現(xiàn)了首次非入侵性的人腦互連。當(dāng)左邊研究者想像自己的右手按下鍵盤(pán)上的空格鍵時(shí)，系統(tǒng)將其大腦信號(hào)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸至右邊研究者的計(jì)算機(jī)并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成為磁脈沖。這樣，研究者的右手便身不由己地按下空格鍵。

5、基因療法又一年，定制化醫(yī)療或不遠(yuǎn)

雖然第一例基因治療已經(jīng)是二十多年前的舊事，但這個(gè)領(lǐng)域依然在不斷產(chǎn)生新的進(jìn)展。2月1日，西班牙研究者首次在大型動(dòng)物里治愈了I型糖尿病，向治愈人類又邁進(jìn)了一步；3月20日，美國(guó)科學(xué)家報(bào)道了3 例成人急性白血病的治愈。

4月12日，肌萎縮側(cè)索硬化癥（物理學(xué)家霍金所患疾病）的基因療法進(jìn)入動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。7月11日，意大利研究者發(fā)表的論。宣布治愈了6位腦白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良的兒童。

隨著基因治療所能觸及的疾病逐步增加，定制化醫(yī)療的時(shí)代可能并不那么遙遠(yuǎn)。

4、人類胚胎干細(xì)胞克隆首獲成果，干細(xì)胞療法邁入新里程

胚胎干細(xì)胞領(lǐng)域的研究一直在爭(zhēng)議中蹣跚前行，今年終于又獲得了里程碑式的突破。5月15日，美國(guó)科學(xué)家宣布成功利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆了人類胚胎干細(xì)胞。

通過(guò)將人體皮膚細(xì)胞與去核的卵母細(xì)胞融合并刺激融合細(xì)胞分裂，研究者成功獲取到足量的胚胎干細(xì)胞。患者特異性的胚胎干細(xì)胞能分化成不同細(xì)胞，從而在多種疾病的治療中發(fā)揮重要作用。

科學(xué)家利用克隆技術(shù)終于制造出了人類胚胎干細(xì)胞，向培育用于疾病治療的替代組織邁進(jìn)了一步

這項(xiàng)研究也引起了部分公眾的擔(dān)憂，他們害怕這項(xiàng)技術(shù)會(huì)被用于創(chuàng)造克隆人。其實(shí)目前靠體細(xì)胞核移植的技術(shù)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)人類克隆的，公眾大可不必?fù)?dān)心。

3、安吉麗娜效益，基因測(cè)試走入公眾視野

5月14日，37歲的好萊塢著名電影明星安吉麗娜·朱莉在***上發(fā)布***，宣布自己因有基因缺陷，罹患乳癌和卵巢癌風(fēng)險(xiǎn)較高，因而進(jìn)行了雙乳腺切除及乳房再造手術(shù)。這一事件引起了公眾的廣泛關(guān)注，時(shí)代雜志封面文章稱其為;安吉麗娜效應(yīng);：她把基因檢測(cè)（Genetic testing）帶入了公眾的視野，鑒于她巨大的影響力，會(huì)極大推動(dòng)基因檢測(cè)的發(fā)展。

與此同時(shí)，不少商業(yè)公司也看中了這片新興的市場(chǎng)，推出了許多包括基因檢測(cè)在內(nèi)的高端臨床檢測(cè)業(yè)務(wù)，興起了所謂的;基因經(jīng)濟(jì);，其中代表則為美國(guó)的Myriad genetics生物公司。在基因?qū)＠谋Ｗo(hù)下，Myriad 公司成為美國(guó)本土唯一可以進(jìn)行對(duì)BRCA1和BRCA2基因進(jìn)行序列分析的公司，安吉麗娜·朱莉也是在這里進(jìn)行了基因檢測(cè)。

數(shù)十年的民間爭(zhēng)論之后，美國(guó)高院終于在6月13日于Myriad公司一案中以9:0裁定天然存在的人類基因不可申請(qǐng)專利，但人工合成的基因可以。此前Myriad公司一直從事乳腺癌相關(guān)基因BRCA1的檢測(cè)并從中獲利，而這一裁定將使得該檢測(cè)價(jià)格降低。這一裁定可能將改變整個(gè)基因市場(chǎng)的格局：很多其它健康風(fēng)險(xiǎn)的遺傳檢測(cè)價(jià)格也將大幅下降，但資本可能會(huì)因此而回避某些領(lǐng)域的基因研究。

安吉麗娜效益，基因測(cè)試走入公眾視野

美國(guó)影星安吉麗娜·朱莉使用Myriad公司的基因檢測(cè)了解自己患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)后，在今年接受了預(yù)防性雙側(cè)乳腺切除術(shù)。有鑒于朱莉巨大的社會(huì)影響力，;基因檢測(cè);的概念從此不再陌生

2、世界物質(zhì)本原，認(rèn)知進(jìn)展連連

3月14日，歐洲核子研究中心（CERN）宣布，他們?cè)诖笮蛷?qiáng)子對(duì)撞機(jī)里發(fā)現(xiàn)的新粒子確系希格斯玻色子。10月8日，希格斯機(jī)制這一理論的提出者——恩格勒和希格斯，被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。希格斯機(jī)制能夠解釋其他基本粒子何以擁有質(zhì)量。找到了希格斯粒子，標(biāo)志著粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的所有粒子均已找到，這一理論得到了最終的證實(shí)。

然而，基礎(chǔ)物理研究、特別是粒子物理研究，仍有更多疑團(tuán)有待解答，比如標(biāo)準(zhǔn)模型無(wú)法解釋中微子的質(zhì)量，也無(wú)法解釋暗物質(zhì)究竟是何種粒子。所幸，這方面的基礎(chǔ)物理研究今年也接連取得進(jìn)展。

2013年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主之一的希格斯，站在愛(ài)因斯坦蠟像旁。找到希格斯玻色子標(biāo)志著粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型得到證實(shí)

4月3日，NASA的阿爾法磁譜儀宣布探測(cè)到多余的正電子，可能源自宇宙中的暗物質(zhì)。7月19日，日本研究者證實(shí)，μ子中微子能夠自發(fā)轉(zhuǎn)換成電子中微子，這有可能解釋宇宙大爆炸時(shí)物質(zhì)與反物質(zhì)為何會(huì)失去平衡。11月21日，位于南極的;冰立方;中微子天文臺(tái)則首次發(fā)現(xiàn)了源自太陽(yáng)系外的超高能中微子。這些進(jìn)展表明，在探尋世界物質(zhì)本原方面，人們還在繼續(xù)努力。

1、中國(guó)航天兩步飛躍，載人、探月吸引全球目光

6月26日，神舟10號(hào)飛船載著聶海勝、張曉光和王亞平3名航天員，與天宮一號(hào)再次交會(huì)對(duì)接。在為期13天的太空飛行期間，他們演練了神舟與天宮的手動(dòng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了神舟環(huán)繞天宮的飛行，還進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)直播的太空授課。

12月14號(hào)，嫦娥3號(hào)探測(cè)器飛向月球，降落在月球表面的虹灣地區(qū)，并釋放出玉兔號(hào)月球車，對(duì)著陸地點(diǎn)周邊的地質(zhì)狀況展開(kāi)了全面的考察。

嫦娥三號(hào)登月成功