大型强子对撞机的运行可能发现新粒子

欧洲核研究中心建在法国和瑞士边界的大型强子对撞机已投入运行，它是世界上在建的能量最高、粒子物理研究水平最先进的设备，其环形隧道周长约27公里，位于地下175米，耗资84亿美元。强子对撞机让两个质子束在相反方向运行，然后对撞，希望产生一些新的粒子，如希格斯玻色子和所谓超对称粒子。

微RNA（mRNA）分子研究热

微RNA就是“微核糖核酸分子”，即比较短的RNA，大概有20个—22个核苷酸，或单链的RNA。研究表明，人体内mRNA可能有几百种甚至上千种，它调节了人体1/3的基因。mRNA可以调节生物体从早期发育到最后死亡的整个生长过程，因此，它与很多疾病的发病有关，包括癌症、艾滋病、心脏病等。美国国家卫生研究院宣布，从今年开始，连续5年每年拨款300万美元，来研究mRNA与精神分裂症、孤独症等精神疾病间的关系。

合成人造微生物

美国科学家文特尔成功把一个细菌的基因组完全移植到另一个细菌里，而且植入的基因组代替了原来的基因组工作。下一步就是人工合成一个染色体，然后合成一个完整的细菌所需要的基因组，把人工合成的基因组移植到细菌体内，让它开始工作。今年可能会有阶段性结果，这将标志着人造微生物首次诞生。
科学家认为，这种研究可以找到一种便捷、高效的制造替代能源的办法，比如产生乙醇，产生氢，另外也可处理有毒废料，如吸收大气中的二氧化碳。但有人提到这有悖于伦理，还可能被用来制造一些致命的病菌，甚至可能和生物恐怖联系起来。

古基因组学研究有突破

对古生物基因组的测定，近年有两个重要成果，一是测定已经灭绝的猛犸的部分基因组，另一是测出了生活在欧洲的古人类尼安德特人部分基因组。因为是多少万年之前的标本，其DNA已不太完整，有的DNA片段比较小，有的受到各种污染，也有考古学家在挖掘过程中，将自己的DNA混到里面去了。近年，技术上有所突破，即采用焦磷酸测序法。

测定古生物的基因图谱，是为了研究人类的进化。比如将尼安德特人跟人的基因组进行比较，研究人在进化过程中何时跟动物分化，人和黑猩猩只有百分之几基因组的差别，现在又多了一个比较对象。

加强对多铁性材料的研究

随着信息技术的发展，要求器件小型化、多功能化，人们对集电性与磁性于一身的多铁性材料研究兴趣不断高涨。多铁性材料是一类与氧化物陶瓷超导材料相似的化合物，它能在单一材料上展示电子、磁性和结构的多重特性。多铁性材料包括铁电磁体（单相多铁性材料）；铁电—铁磁复合体系；庞磁电阻氧化物体系。多铁性材料的研究是目前材料科学及凝聚态物理中一个宽广的新领域，有广阔的应用前景。

人类微生物组

人类微生物组是指人体内正常微生物基因组的集合。俄罗斯科学家指出，人类肌体内生活着1公斤到3公斤细菌。美国科学家发现，人类可能是细胞与细菌的共生体，甚至体内细胞9成是细菌。人类与细菌互相依赖不可分离，这些细菌对人类的消化和免疫系统相当重要。美国国家卫生研究院和欧盟等都计划在今年开展有关的研究项目，科学家有望绘出人体内约200种微生物的基因组，并着手对人的内脏、皮肤、口腔和生殖道内的微生物群落展开调查。同时，研究人员还正在对分布在冰山等环境中的微生物进行基因组测序。研究人员将分析这些细菌对于疾病和营养等方面的意义，以及如何利用它们更好地发挥药物在人体内的作用。

人类微生物组的研究目标是：确立是否有核心微生物组，发现微生物组变化对人类健康的影响，寻找分析这些微生物组的新工具（新技术的开发、培养微生物组、计算分析新工具），以及提出微生物组研究的伦理和社会问题，建立数据中心。

神经回路成为研究大脑的新方向

研究人的大脑原有两种方法：一种是把大脑切成薄片，进行扫描，将整个大脑绘成结构图进行研究；另外就是采用CT、核磁共振扫描。现在出现三种新方法，可研究大脑神经回路，这是大脑研究的新方向。

第一种方法是染色即“脑虹”技术，它是由美国哈佛大学研究开发的，科学家凭借引进细菌、珊瑚与水母的基因，给实验鼠原本红色的大脑染上五颜六色，建立大脑神经网络的详尽图表，以弄清神经脑细胞建立联络的主道与支线。此前，显示神经元细胞的技术最多只能使用两种颜色。而“脑虹”技术就像彩电显示器用红色、绿色与蓝色组合制造出各种颜色一样，一次就给几百个神经元细胞成功染上90多种颜色。研究小组透露，他们已使用该技术观测老鼠的神经系统，观察到了一些有趣的且未被人发现过的神经元细胞分布模式。

第二种方法是用激光控制啮齿动物大脑中单个神经细胞的电活动。动物没有天然的对光直接作出反应的离子通道。科学家已研制出一种由光线控制开关进出细胞的离子通道，光的作用时间和作用点都可精密调控。谷氨酸盐是大脑中最普通的神经传递素，这种新型的“光敏感通道”已被用于谷氨酸通道的神经生物学研究中，也许还可用于生物传感或生物电子学中的纳米尺度设备的设计。利用绿藻蛋白制成的“光纤开关”，将使科研人员对人脑某一部分的功能进行开关式控制，有助于治疗抑郁症、帕金森等神经性疾病。研究小组已将光纤开关分送到100个实验室，利用老鼠、蠕虫、苍蝇和石斑鱼进行进一步的试验。

第三种方法是“弥散张量成像的磁共振新技术”。美国明尼苏达州医科大学的科学家曾运用MRI脑部成像技术，在研究患有精神分裂症的大脑时，发现存在细微的线索可判断脑部结构出了问题，但这些问题如何导致精神分裂症，需要进一步观察病人的神经解剖图，而这远非标准的扫描仪所能办到。近年，他们将扩散张量成像技术，一种新的MRI的变体扫描仪，与其他领域的发现相结合，使之可以更细致地观察大脑的微观结构，研究不同脑部区域的联系，以揭示出神经系统紊乱的谜题。

目前，这三种方法都出现了突破，今年在大脑神经回路领域的研究完全有可能深入。