中國基礎(chǔ)研究十年回眸－－展望篇

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   進(jìn)入21世紀(jì)以來，許多國家都將發(fā)展基礎(chǔ)研究作為科技發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容進(jìn)行全面部署。國家之間的競爭逐漸前移到基礎(chǔ)研究階段，如何重新認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)研究的地位和作用已成為各國政府科技政策的熱點(diǎn)問題。主要?jiǎng)?chuàng)新型國家紛紛出臺(tái)了新的科學(xué)政策，制定了相應(yīng)的科學(xué)發(fā)展規(guī)劃。特別是在全球金融危機(jī)的背景下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展放緩，政府財(cái)政緊縮，如何通過加強(qiáng)基礎(chǔ)研究尋求經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的新機(jī)遇，發(fā)展新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，為國家振興奠定新的基礎(chǔ)，成為世界各國的優(yōu)先選擇。
    值此關(guān)鍵階段，我國必須在科學(xué)基礎(chǔ)研究方面有所作為，立足于解決當(dāng)前面臨重大瓶頸問題和引領(lǐng)未來發(fā)展的需求，力爭在若干科學(xué)前沿?zé)狳c(diǎn)上取得重大突破，才能為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
    ——編者  
    “軟硬兼施”的材料科學(xué)
    今年年初的國家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，材料科學(xué)家?guī)煵w因其研發(fā)高性能戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)材料的貢獻(xiàn)，獲得了國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。幾十年來，師昌緒研發(fā)的幾個(gè)系列的耐熱合金材料，用在中國制造的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上，縮小了與世界一流水平的差距。
    人類社會(huì)的發(fā)展水平，是以材料為主要標(biāo)志的。材料科學(xué)是多學(xué)科交叉的結(jié)晶，是一門與工程技術(shù)密不可分的應(yīng)用科學(xué)。20世紀(jì)70年代，人們把信息、材料和能源作為社會(huì)文明的支柱。80年代，隨著高技術(shù)群的興起，又把新材料與信息技術(shù)、生物技術(shù)并列作為新技術(shù)革命的重要標(biāo)志。
    無論是比鋼還強(qiáng)、比蜘蛛絲還細(xì)的纖維，還是能自動(dòng)修補(bǔ)的智能塑料；無論是有彈性的陶瓷，還是絕對平滑的鏡面，現(xiàn)代社會(huì)，材料科學(xué)能做到的奇跡越來越多，也越來越成為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和人民生活的重要組成部分。
    近二十年來，材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展異常迅猛，材料科學(xué)與生命科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等共同構(gòu)成了當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的前沿。據(jù)國際模具及塑料供應(yīng)商協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人羅百輝介紹，當(dāng)前材料科學(xué)技術(shù)研究開發(fā)主要包括微電子材料、新型光電子材料、生物醫(yī)用材料、先進(jìn)復(fù)合材料等十幾個(gè)前沿領(lǐng)域，內(nèi)涵極多。
    目前中國的材料科學(xué)研究水平位居世界前列，有些領(lǐng)域甚至居于世界領(lǐng)先水平。未來中國將繼續(xù)提高在材料科學(xué)領(lǐng)域的研究地位。
    復(fù)合材料是結(jié)構(gòu)材料發(fā)展的重點(diǎn)，主要包括樹脂基高強(qiáng)度纖維復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料及碳碳基復(fù)合材料等。表面涂層或改性是另一類復(fù)合材料，也具有廣闊的發(fā)展前景。
    功能材料將與器件相結(jié)合，趨于小型化與多功能化。材料與器件的制備控制在原子尺度上，將成為發(fā)展的重點(diǎn)。
    低維材料具有體材料不具備的性質(zhì)。例如零維的納米級金屬顆粒是電絕緣體及吸光的黑體，以納米微粒制成的陶瓷具有較高的韌性和超塑性；納米級金屬鋁的硬度為塊體鋁的8倍；作為一維材料的高強(qiáng)度有機(jī)纖維、光導(dǎo)纖維，作為二維材料的金剛石薄膜、超導(dǎo)薄膜等都顯示出廣闊的前景。
    半導(dǎo)體、激光、紅外、光電子、液晶、敏感及磁性材料等信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料將更加多樣化。高溫超導(dǎo)材料也預(yù)計(jì)在20世紀(jì)末達(dá)到產(chǎn)業(yè)化。
    生物材料將得到更多應(yīng)用和發(fā)展。一是生物醫(yī)學(xué)材料，可用以代替或修復(fù)人的各種器官、血液及組織等；另一是生物模擬材料，即模擬生物的機(jī)能，如反滲透膜等。
    比如說，由于材料科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有了人造皮膚和人造骨骼，用于移植，完全能替代人體自生的材料。人造器官也已經(jīng)出現(xiàn)在科學(xué)家的視野中。自從有了各種先進(jìn)材料制成的膜，淡化海水、凈化污水等任務(wù)已經(jīng)不再艱難。
    “以小搏大”的納米科學(xué)
    鉆進(jìn)人體器官，檢查和治療病灶的機(jī)器人；過濾掉水中細(xì)菌的超細(xì)膜網(wǎng)；存儲(chǔ)量增大了二十倍，耗電卻減少兩百倍的內(nèi)存……這些都是納米科技領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的成就。未來納米科學(xué)研究，還會(huì)帶給人們更多驚喜。
    1990年，IBM公司的科學(xué)家成功地對單個(gè)的原子進(jìn)行了重排，他們使用一種稱為掃描探針的設(shè)備慢慢地把35個(gè)原子移動(dòng)到各自的位置，組成了IBM三個(gè)字母。這成為納米技術(shù)的開始。中國科學(xué)家迅速跟上這一趨勢，并踏入該領(lǐng)域的世界第一集團(tuán)。
    1納米是1米的10億分之一。納米科技可以分為三個(gè)方面：一個(gè)是納米材料，一個(gè)是納米器件，另一個(gè)方面就是納米尺度的檢測和表征。應(yīng)該說，納米科技的發(fā)展藍(lán)圖中，對人類影響最大的就是納米器件。
    所謂納米器件，就是指從納米尺度上，設(shè)計(jì)和制造功能器件。有人曾預(yù)計(jì)，微米級的信息技術(shù)到2010年時(shí)會(huì)走到盡頭，就是說進(jìn)一步的發(fā)展會(huì)受到物理的局限。根據(jù)美國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)的預(yù)計(jì)，整個(gè)器件的尺度可以小到100納米，而電子器件小到100納米時(shí)，量子效應(yīng)就會(huì)起到很重要的作用，這時(shí)就需要用全新的理論和方法來構(gòu)建新的納米器件。
    由微電子器件對人類產(chǎn)生的重大影響不難想象納米器件會(huì)對人類產(chǎn)生怎樣的影響：計(jì)算速度更快、存儲(chǔ)密度更高、能耗大大減少等。
    三星公司已經(jīng)投入生產(chǎn)的20納米級閃存，容量達(dá)512GB，存取速度比之前的閃存更快；而臺(tái)灣最近研制的9納米級內(nèi)存，在一平方厘米大小內(nèi)能存儲(chǔ)一個(gè)圖書館的信息量。
    中國研制成功的納米膠囊機(jī)器人，在一個(gè)膠囊大小的空間內(nèi)容納了傳感器、攝像頭和微型芯片、無線傳輸裝置，在人體內(nèi)最多可拍攝5萬張圖片傳給醫(yī)生。
    還有，中國國家納米科學(xué)中心海外部主任王中林等最近發(fā)明了半根小指頭大小，薄如一張紙的納米發(fā)電機(jī)。只要按壓它，就能產(chǎn)生電能，大小足以點(diǎn)亮一臺(tái)小型液晶屏幕。三五年內(nèi)，納米發(fā)電機(jī)就可以真正應(yīng)用在保健設(shè)備、個(gè)人電子產(chǎn)品以及環(huán)境監(jiān)測設(shè)備上。
    納米材料的應(yīng)用同樣神奇。利用比頭發(fā)絲還細(xì)的碳納米管薄片制造出的揚(yáng)聲器能夠發(fā)出聲音，同時(shí)也可以消除噪聲，這種屬性對于潛艇來講無疑是最為理想的，利用這種特性，潛艇聲吶能夠探測海洋的深度，同時(shí)也能夠令己方潛艇對敵方隱身。
    南非科學(xué)家制造出的納米“茶葉袋”，其內(nèi)裝的“茶葉”是內(nèi)部涂敷薄薄一層生物殺菌劑的微細(xì)的納米管，可以殺死所有致病微生物。哪怕是污染最嚴(yán)重的水，經(jīng)過濾袋過濾后，都可以變成安全飲用水。用被病原體高度污染的河水做實(shí)驗(yàn)，過濾出來的水是完全干凈的。這種高科技、低成本、易處理的水過濾袋將很快實(shí)現(xiàn)商品化。
    另外，納米技術(shù)的發(fā)展也會(huì)對生命技術(shù)產(chǎn)生重大的影響，對環(huán)境、能源等很多方面都會(huì)產(chǎn)生重大影響。所以科學(xué)界預(yù)計(jì)納米技術(shù)是未來可能會(huì)取得重要突破的三個(gè)領(lǐng)域之一。
    創(chuàng)造生命的合成生物學(xué)
    人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了利用各種各樣生物的辦法，人類也能夠做到讓生物向著有利人的方向變異，但能不能把生命在實(shí)驗(yàn)室或工廠里制造出來呢？
    2010年夏天，美國科學(xué)家文特爾的創(chuàng)造震驚了世界。他合成了名為“辛西亞”的細(xì)菌細(xì)胞，這個(gè)細(xì)胞的一切構(gòu)件都是人制造的。辛西亞就是“合成物”的意思。
    文特爾的成功，再次引發(fā)了世界對合成生物學(xué)的興趣。合成生物學(xué)是伴隨著人類基因組計(jì)劃的成功實(shí)施、在21世紀(jì)初興起的生物學(xué)研究領(lǐng)域和工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域最有活力的前沿技術(shù)之一。
    從最基本的要素開始一步步建立零部件，重塑生命，正是合成生物學(xué)這一新興科學(xué)的核心思想。該學(xué)科致力于從零開始建立微生物基因組，從而分解、改變并擴(kuò)展自然界在35億年前建立的基因密碼。
    科學(xué)家們嘗試著利用基因的序列信息和人工合成DNA，去改裝細(xì)胞的新陳代謝路徑，從而使得細(xì)胞具有全新的功能，例如生產(chǎn)化學(xué)物質(zhì)和藥品。他們的最終目標(biāo)是嘗試從無到有地構(gòu)建基因——以及新的生命形式。
    打個(gè)常用的比方，生命是一臺(tái)電腦，基因組就是操作系統(tǒng)。合成生物學(xué)希望通過重新編寫操作系統(tǒng)和軟件，對電腦的功能進(jìn)行全新改造。但對舊的操作系統(tǒng)原理了解不明的情況下，改動(dòng)往往會(huì)造成死機(jī)，因此需要反復(fù)試錯(cuò)研究。
    文特爾的嘗試很簡單，他把人造染色體作為一個(gè)“啟動(dòng)裝置”植入另一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞壁中，因此而產(chǎn)生了一種可以自行復(fù)制DNA的新的生命形式。而合成生物學(xué)未來的實(shí)踐會(huì)越來越復(fù)雜。
    有的科學(xué)家正努力合成出一種細(xì)菌，它能估計(jì)刺激物的距離并做出反應(yīng)。這種細(xì)菌可用來探測地雷位置：當(dāng)它們靠近地雷時(shí)細(xì)菌發(fā)綠光；遠(yuǎn)離地雷時(shí)則發(fā)紅光。另一個(gè)研究方向是為成年干細(xì)胞編程，以促進(jìn)某些干細(xì)胞分裂成骨細(xì)胞、肌肉細(xì)胞或軟骨細(xì)胞等，讓細(xì)胞去修補(bǔ)受損的心臟或生產(chǎn)出人工膝關(guān)節(jié)。這些研究的前途不可限量。
    合成生物學(xué)希望未來在闡明、學(xué)習(xí)并模擬生物合成的基本規(guī)律之上，通過始于基因的人工設(shè)計(jì)并構(gòu)建新的、具有特定生理功能的人工生物系統(tǒng)，為新型藥物、功能材料或能源替代品等建立起全新的生物制造途徑，以解決人類面臨的資源、能源、健康及環(huán)境危機(jī)問題。
    比如說，一些專家提出應(yīng)該制造一個(gè)配備有生物芯片的細(xì)胞機(jī)器人，讓它在我們的動(dòng)脈中游蕩，檢測并消除導(dǎo)致血栓的動(dòng)脈粥樣硬化。還有一些研究人員認(rèn)為，運(yùn)用合成生物學(xué)還可以制成各種各樣的細(xì)菌，用來消除水污染、清除垃圾、處理核廢料等。還有人提出，可制造生物機(jī)器用來探測化學(xué)和生物武器，發(fā)出爆炸物警告，甚至可以從太陽光中獲取能量，用來制造清潔燃料。
    盡管合成生物學(xué)的商業(yè)應(yīng)用多數(shù)還要幾年以后才能實(shí)現(xiàn)，但現(xiàn)在研究人員已經(jīng)在利用合成生物體來研制下一代清潔的可再生生物燃料以及某些稀缺的藥物。
    攻克頑疾的干細(xì)胞研究
    在許多無藥可醫(yī)的絕癥患者和苦苦等待器官移植的病人看來，干細(xì)胞療法是他們期盼已久的救星。在科學(xué)界看來，干細(xì)胞研究是目前最火熱和發(fā)現(xiàn)最頻繁的領(lǐng)域。中國學(xué)者近年在小鼠皮膚干細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域的成就得到了高度肯定。
    干細(xì)胞(Stem Cell)是一種未充分分化，尚不成熟的細(xì)胞，具有再生各種組織器官的潛在功能，醫(yī)學(xué)界稱為“萬用細(xì)胞”。干細(xì)胞技術(shù)，又稱為再生醫(yī)療技術(shù)，是指通過對干細(xì)胞進(jìn)行分離、體外培養(yǎng)、定向誘導(dǎo)、甚至基因修飾等過程，在體外繁育出全新的、正常的甚至更年輕的細(xì)胞、組織或器官，并最終通過細(xì)胞組織或器官的移植實(shí)現(xiàn)對臨床疾病的治療。
    干細(xì)胞及其衍生組織器官的廣泛臨床應(yīng)用，將產(chǎn)生一種全新的醫(yī)療技術(shù)，也就是再造人體正常的甚至年輕的組織器官，從而使人能夠用上自己或他人的干細(xì)胞或由干細(xì)胞所衍生出的新的組織器官，來替換自身病變的或衰老的組織器官。假如某位老年人能夠使用上自己或他人嬰幼兒時(shí)期或者青年時(shí)期保存起來的干細(xì)胞及其衍生組織器官，那么，這位老年人的壽命就可以得到明顯的延長。
    干細(xì)胞分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時(shí)，內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞即為胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞具有全能性，可以自我更新并具有分化為體內(nèi)所有組織的能力。
    成體干細(xì)胞也起著關(guān)鍵的作用，讓成年動(dòng)物的許多組織和器官，比如表皮和造血系統(tǒng)，具有修復(fù)和再生的能力。在特定條件下，成體干細(xì)胞或者產(chǎn)生新的干細(xì)胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能細(xì)胞，從而使組織和器官保持生長和衰退的動(dòng)態(tài)平衡。過去認(rèn)為成體干細(xì)胞主要包括上皮干細(xì)胞和造血干細(xì)胞。最近研究表明，以往認(rèn)為不能再生的神經(jīng)組織仍然包含神經(jīng)干細(xì)胞,說明成體干細(xì)胞普遍存在，問題是如何尋找和分離各種組織特異性干細(xì)胞。
    干細(xì)胞技術(shù)是生物技術(shù)領(lǐng)域最具有發(fā)展前景和后勁的前沿技術(shù)，已成為世界高新技術(shù)的新亮點(diǎn)，勢將導(dǎo)致一場醫(yī)學(xué)和生物學(xué)革命。干細(xì)胞技術(shù)最顯著的作用就是：能再造一種全新的、正常的甚至更年輕的細(xì)胞、組織或器官。由此人們可以用自身或他人的干細(xì)胞和干細(xì)胞衍生組織、器官替代病變或衰老的組織、器官，并可以廣泛用于治療傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)方法難以醫(yī)治的多種頑癥。
    現(xiàn)在，利用造血干細(xì)胞移植技術(shù)已經(jīng)逐漸成為治療白血病、各種惡性腫瘤放化療后引起的造血系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病的一種重要手段?？茖W(xué)家預(yù)言，用神經(jīng)干細(xì)胞替代已被破壞的神經(jīng)細(xì)胞，有望使因脊髓損傷而癱瘓的病人重新站立起來；不久的將來，失明、帕金森氏綜合癥、艾滋病、老年性癡呆、心肌梗塞和糖尿病等絕大多數(shù)疾病的患者，都可望借助干細(xì)胞移植手術(shù)獲得康復(fù)。
    上天入海的發(fā)現(xiàn)之旅
    “神舟”和“嫦娥”上天，讓中國公眾對空間科學(xué)的關(guān)注達(dá)到了高點(diǎn)?？臻g科學(xué)以航天技術(shù)為基礎(chǔ)，包括空間飛行、空間探測和空間開發(fā)等幾個(gè)方面。它不僅能揭示宇宙奧秘，而且也給人類帶來巨大利益。
    空間科學(xué)的研究內(nèi)容之一是研究日地空間天氣的鏈鎖變化規(guī)律，研究日地鏈鎖變化對人類活動(dòng)和生態(tài)環(huán)境的影響。災(zāi)害性空間環(huán)境對航天、衛(wèi)星、國防、通訊、導(dǎo)航定位、長距離管網(wǎng)等系統(tǒng)會(huì)造成破壞性影響，這些都和我們的生活密切相關(guān)。
    空間科學(xué)在實(shí)際應(yīng)用方面已取得了很大進(jìn)展，如在通信、導(dǎo)航、測地、氣象觀測、遙感等方面。在空間環(huán)境中，對于研制和生產(chǎn)高質(zhì)量的單晶、多晶、合金和非晶態(tài)材料，以及高精度的電子、光學(xué)元件和特殊藥品等，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)代空間科學(xué)技術(shù)，已發(fā)展到有可能在地球同步軌道的高度建立太陽能衛(wèi)星發(fā)電站，以獲得取之不盡、用之不竭的潔凈能源?？臻g的開發(fā)和利用已向人類展示了美好的前景。
    利用空間飛行來尋找宇宙中的生命，也是十分令人感興趣的重大科學(xué)問題。經(jīng)過對行星的探測，特別是對火星的探測，尚未發(fā)現(xiàn)生命的跡象。但已在空間發(fā)現(xiàn)了30多種有機(jī)分子，其中有幾種屬于地球生命的基本物質(zhì)?？茖W(xué)家們渴望能在星際空間找到更高級的有機(jī)分子形式。中國科學(xué)家也希望向包括火星在內(nèi)的更遠(yuǎn)空間進(jìn)軍。
    海洋科學(xué)研究也同樣引人入勝。正在世界三大洋上游弋的“大洋一號”，向中國傳回了種種海底的奇特影像，海底地形、礦藏和生物，都讓人類感到陌生。我們對占地球2/3面積的海洋的了解，許多方面還比不上對月亮的了解。
    海洋科學(xué)是研究海洋的自然現(xiàn)象、性質(zhì)及其變化規(guī)律，以及與開發(fā)利用海洋有關(guān)的知識(shí)體系。它的研究對象是占地球表面71％的海洋，包括海水、溶解和懸浮于海水中的物質(zhì)、生活于海洋中的生物、海底沉積和海底巖石圈，以及海面上的大氣邊界層和河口海岸帶。
    在海洋科學(xué)研究中，海洋觀測儀器和技術(shù)設(shè)備起著重要的作用，有時(shí)甚至是決定性的作用。海水的大密度和流動(dòng)性，給人們的直接觀測帶來極大困難。在萬米深處，海水可以把潛水鋼球的直徑壓縮幾個(gè)厘米，人類很難在這樣大的深處活動(dòng)。海水對電磁波的吸收也相當(dāng)顯著,在水深200米以下，可見光波被吸收殆盡。因此，靠簡單的手段去觀測海洋深層的生物活動(dòng)、海底沉積和海底地殼的組成及變化是非常困難的。即使在海洋上層，海水處于不斷的流動(dòng)和波動(dòng)狀態(tài)，依靠一個(gè)點(diǎn)上的觀測資料，也很難說明面上的情況。增加調(diào)查船只的數(shù)量固然可以擴(kuò)大觀測范圍以取得大量必須的資料，但耗資巨大。因此，只有大力發(fā)展海洋觀測儀器和技術(shù)設(shè)備才能取得所需要的大量海洋資料，以推動(dòng)海洋科學(xué)的發(fā)展。20世紀(jì)60年代以來,海洋科學(xué)的發(fā)展表明,幾乎所有主要的重大進(jìn)展都和新的觀察實(shí)驗(yàn)儀器、裝備的建造，新的技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用，觀察實(shí)驗(yàn)的精度以及數(shù)據(jù)處理能力的提高有緊密關(guān)系。
    目前，中國對大洋一號等海洋科學(xué)考察設(shè)備的投入加大，蛟龍?zhí)柕壬詈？瓶佳b備也體現(xiàn)了中國研發(fā)制造的高水平。未來中國對海洋的好奇和期冀將會(huì)與日俱增。
    海洋是如此富饒，它可以提供食物、能源、礦物、水源、化工原料乃至廣袤的空間，當(dāng)今社會(huì)所面臨的許多問題，幾乎都可能從海洋中找到出路。隨著世界人口膨脹、資源枯竭、環(huán)境破壞等問題的日益嚴(yán)峻，沿海各國紛紛把經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目光投向海洋。

    ■ 相關(guān)鏈接
    無所不見的太赫茲光
    太赫茲光波是一種新的、很奇特的電磁波。
    如果能夠把X光換成太赫茲光，不僅對人體無害，你帶了什么東西都能看得一清二楚。不管你把東西藏在什么地方，都能在瞬間顯形。這方面的技術(shù)應(yīng)用顯然是非常重要的。2003年美國哥倫比亞號航天飛機(jī)失事后，科學(xué)家們受命參與事故分析。他們從美國航天局提供的一塊材料著手，利用太赫茲技術(shù)做這個(gè)檢測。材料里有90多個(gè)缺陷是對安全有害的，他們檢測出了大部分缺陷，漏檢率只有百分之幾，這是目前其他方法做不到的。
    X光和超聲波能發(fā)現(xiàn)物體的輪廓和狀態(tài)，但卻無法探測物體的化學(xué)性質(zhì)，無法分辨究竟是爆炸物還是藥品。然而太赫茲光卻有這種本領(lǐng)，對目前人類發(fā)明的上百種爆炸物和地雷，太赫茲光已能識(shí)別出其中的50多種。最新的進(jìn)展，是在30米左右，太赫茲光就能準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)爆炸物品。這對國際上的反恐斗爭具有特別重要的意義。據(jù)專家估計(jì)，在未來3年至5年內(nèi)，太赫茲技術(shù)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域首屬安檢和反恐。
    探究宇宙的暗物質(zhì)研究
    去年年底，中國首個(gè)極深實(shí)驗(yàn)室在雅礱江錦屏水電站2500米厚的巖石下投入使用。清華大學(xué)和上海交大的科學(xué)家，在這個(gè)不會(huì)被宇宙射線干擾的地洞里尋找暗物質(zhì)。
    暗物質(zhì)是既看不見又不發(fā)出輻射的物質(zhì)，占宇宙的90%。盡管它們不可見，但通過它們對星系和銀河星團(tuán)的引力作用結(jié)果，可以推斷它們確實(shí)存在。2007年，科學(xué)家甚至通過引力透鏡得到了一張宇宙暗物質(zhì)分布圖。但我們對暗物質(zhì)是什么，還一無所知。
    在宇宙學(xué)中，暗物質(zhì)是指那些不發(fā)射任何光及電磁輻射的物質(zhì)。暗物質(zhì)存在的最早證據(jù)，來源于對球狀星系旋轉(zhuǎn)速度的觀測。現(xiàn)代天文學(xué)通過引力透鏡、宇宙中大尺度結(jié)構(gòu)形成、微波背景輻射等研究表明：我們目前所認(rèn)知的部分大概只占宇宙的4％，暗物質(zhì)占了宇宙的23%。還有73%，是一種導(dǎo)致宇宙加速膨脹的暗能量。暗物質(zhì)的存在，可以解決大爆炸理論中的不自洽性，對結(jié)構(gòu)形成也非常關(guān)鍵。暗物質(zhì)很有可能是一種（或幾種）粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型以外的新粒子。
    對暗物質(zhì)和暗能量的研究，是現(xiàn)代宇宙學(xué)和粒子物理的重要課題，也可能是最為基礎(chǔ)的科學(xué)研究。雖然和應(yīng)用相去甚遠(yuǎn)，但它仍然能引起人類的興趣，因?yàn)樗俏覀冋J(rèn)識(shí)宇宙基本結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。

（科技日報(bào)）

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