科技創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)，改變著地球上的生活并改變著我們對現(xiàn)實的看法。2018年的十大國際科技新聞，再次向我們證明了人類思維的深刻和創(chuàng)造能力的無窮：石墨烯旋轉特定角度可變超導體、精確定位“幽靈粒子”起源、首次造訪小行星并發(fā)現(xiàn)水……如果你還沒有了解這些最新的科學進展，現(xiàn)在是時候了。這些成果正在為無數(shù)科學家提供靈感，帶領他們繼續(xù)突破人類能力的極限。

1.49量子位超導測試芯片交付

英特爾公司2018年宣布，已成功設計、制造并交付49量子位超導測試芯片“Tangle Lake”，意指這些量子位需在極冷溫度等條件下工作，其將使研究人員能評估和改進糾錯技術，并模擬一些計算問題?！傲孔影詸唷北徽J為是量子技術發(fā)展史上的一個奇點?！傲孔影詸唷敝噶孔佑嬎銠C的計算能力超過傳統(tǒng)計算機，實現(xiàn)對于傳統(tǒng)計算機的“霸權”。有觀點認為，超過50（左右）量子位后，量子計算機的能力將一騎絕塵，令傳統(tǒng)計算機望洋興嘆。目前，“量子霸權”已引英特爾、IBM和谷歌等巨頭競折腰。IBM2017年底宣布成功研制出一款50量子位處理器原型;谷歌也計劃很快推出49量子位產(chǎn)品。

2.彎曲空間內首次實現(xiàn)激光束加速

這是曲面加速光束的第一次演示，操作卻很簡單，通過向白熾燈泡殼內發(fā)射激光得以實現(xiàn)。美國和以色列物理學家團隊2018年實現(xiàn)了光束軌跡偏移。此前，科學家已經(jīng)證實光束可以在平坦表面上被加速，加速度使其沿著彎曲而不是直線的軌跡行進。新研究發(fā)現(xiàn)，被加速的光束也并非沿著測地線（又稱大地線或短程線，可定義為空間中兩點的局域最短或最長路徑）移動，而是發(fā)生了偏移。平面加速光束的軌跡，完全由光束寬度決定，而新研究表明，曲面加速光束的軌跡，由光束寬度和表面曲率共同決定。這僅僅是個開始，這個聯(lián)合團隊現(xiàn)已著手研究光線在極薄的彎曲膜中傳播的可能性。

3.兩層石墨烯旋疊可變超導體

根據(jù)1957年的超導電性理論，某些材料能夠以零電阻導電。2018年，美國麻省理工學院科學家發(fā)現(xiàn)，當兩層石墨烯以1.1度的“魔角”旋轉疊加在一起時，可模擬被稱為銅酸鹽的銅基材料的超導行為。也就是說，研究團隊在兩層石墨烯中發(fā)現(xiàn)了新的電子態(tài)，其可以簡單實現(xiàn)絕緣體到超導體的轉變。這種“神奇角度”石墨烯除了會形成超導態(tài)，還會形成另一種電子態(tài)。在同時發(fā)表的第二篇論文中，團隊展示了交疊的雙層石墨烯系統(tǒng)會出現(xiàn)一種新的絕緣態(tài)——莫特絕緣體態(tài)。這一發(fā)現(xiàn)轟動業(yè)界，被稱為石墨烯超導的重大進展。更令人驚訝的是，在傳說中斃稿率高達90%的《自然》雜志上連發(fā)兩篇論文的第一作者，年僅22歲，他就是年輕的中國物理學家曹原。

4.“基因剪刀”首次讓皮膚細胞變身干細胞

2006年，格萊斯頓研究所的山中伸彌，用4種被稱為轉錄因子的關鍵蛋白處理普通的皮膚細胞，制造出了誘導多能干細胞，而后通過向細胞添加化學品混合物，制造出了誘導多能干細胞。在2018年的研究中，格萊斯頓團隊提供了制造誘導多能干細胞的第三種方法——使用CRISPR基因調控技術，直接操縱細胞的基因組，將老鼠的皮膚細胞變成了誘導多能干細胞。新方法不僅有助于科學家更方便地獲得重要的細胞，也能進一步了解細胞的重編程過程。其實，誘導多能干細胞就像胚胎干細胞一樣具備分化成多種細胞的潛力，可用于修復受損的組織和器官。而“基因剪刀”則能精確查找一串代碼在基因組中的位置，進行刪除或修改。

5.科學家首次精確定位“幽靈粒子”起源

2017年9月，來自太空的一個高能中微子橫穿南極洲“冰立方”中微子天文臺，科學家爭相為其追本溯源。2018年7月，數(shù)十個科研團隊在《自然》《科學》雜志撰文稱，這個“落入凡間的精靈”可能源自一個距地球約37.8億光年的耀變體（Blazar）。耀變體是由星系中央的巨大黑洞吸積大量物質而產(chǎn)生的劇烈天文現(xiàn)象。科學家稱，產(chǎn)生中微子的耀變體可幫助解決天文學的一個百年謎團：不時拜訪地球的宇宙射線從何而來？宇宙射線是由宇宙中的“爆發(fā)事件”拋射出的帶電粒子，是自然界中能量最高的粒子。100多年來，科學家一直希望找到其源頭，但通過對其行進路徑進行反向追蹤不可能做到，因為在抵達地球前，其飛行路徑已被地球磁場嚴重扭轉。

6.火星極地冰蓋下存在液態(tài)水

2015年，火星勘測軌道飛行器告訴我們，紅色星球的溝壑，很可能是高濃度咸水流經(jīng)所產(chǎn)生的，這是火星存在流動液態(tài)水“迄今最強有力證據(jù)”。但還不是實證。直到2018年，意大利科學家報告在火星上首度發(fā)現(xiàn)了一個地下鹽水湖，這座湖位于火星南極冰蓋之下，直徑約20千米。研究人員稱，這是火星首次發(fā)現(xiàn)持久水體存在的痕跡，解決了關于紅色星球是否存在液態(tài)水的曠日持久的爭論。這處水體的發(fā)現(xiàn)，不僅僅是增加了人們對火星上存在生命的期待，這對科學家利用冰蓋解讀火星氣候變化歷史十分關鍵，是未來數(shù)年天體生物學研究的科學目標，同時，它也將是本世紀人類登陸火星前，基地建設的最重要資源。

7.反氫內基準能量躍遷首次實現(xiàn)

物理學中最大的謎團之一就是：反物質去哪兒了？氫原子最簡單，所以反物質研究由反氫原子開始。100多年前，科學家首次在氫原子內觀察到其最基本、最重要的躍遷——萊曼-α（Lyman-alpha）躍遷。2018年8月22日，加拿大和歐洲核子研究中心（CERN）的物理學家在《自然》雜志撰文稱，他們首次在反氫原子內實現(xiàn)并觀察到了萊曼-α躍遷，向冷卻和操縱反氫原子邁近了一步，有望開辟反物質科學的新時代。操控反氫原子有何意義？從理論上來說，500克反物質產(chǎn)生的破壞比世界上最大的氫彈威力都要大，雖然科學家已能制造并抓獲反物質，但其存在時間太短，且代價太過昂貴。反物質如能操控，將能成為人類用之不竭的新能源！

8.科學家造出全新光物質形式

光子作為幾乎沒有質量的基本粒子，是一種“超然”的存在——如果你把兩束激光相對，光子只會連個招呼都不打，互相穿過。但在2013年，麻省理工學院和哈佛大學的聯(lián)合團隊，讓光子相互作用產(chǎn)生一種物質形式，人們不知道它是什么，都說這就像一個真實版的“光劍”——光束之間會彼此推拉產(chǎn)生對抗。2018年，仍然是這個團隊在《科學》上發(fā)表論文，宣布他們實現(xiàn)了三個光子之間相互作用，即粘在一起形成了此前未被觀察過的一種全新光子物質。研究人員發(fā)現(xiàn)，利用弱激光照射，它們不是作為單個、隨機分離的光子通過致密的超冷銣原子云，而是成對或者三個光子結合在一起——這表明在光子之間發(fā)生了相互作用。

9.人類探測器首次造訪小行星“貝努”

小行星是約45億年前太陽系形成時遺留下來的碎片。有科學家認為，對小行星樣本進行原子級分析有望為上述假說提供重要證據(jù)。于是，2016年，美國國家航空航天局（NASA）肩負重要使命的“源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器”（OSIRIS-Rex）朝小行星“貝努”（Bennu）整裝出發(fā)了。2018年12月10日，NASA興奮地宣布，OSIRIS-Rex發(fā)現(xiàn)小行星的巖石外表下暗藏著由氫分子和氧分子組成的羥基的蹤跡，這使直徑500米的“貝努”具有孕育生命的潛力，或許也蘊藏著關于地球生命起源的線索。2023年，探測器會將這些物質的樣本送回地球，屆時，科學家將獲得與太陽系歷史和演化有關的寶貴資料。

10.嫦娥四號探訪月背

2018年12月8日2時23分，中國的嫦娥四號乘坐長征三號乙運載火箭成功發(fā)射升空，將于2019年1月進行月球背面軟著陸和巡視勘察。如果成功，它將實現(xiàn)人類歷史上首次在月球背面投放著陸器和月球車;同時也將實現(xiàn)國際首次地月拉格朗日L2點的測控和中繼通信。中國在2018年5月成功發(fā)射了“鵲橋”中繼衛(wèi)星，為嫦娥四號探測器與地面測控站之間搭建了一座傳輸信號與數(shù)據(jù)的橋梁。嫦娥四號此次背負著勘探艾特肯盆地——馮·卡門隕石坑的重要使命，該隕石坑被認為是月球最古老的撞擊特征。而此次前所未有的太空探秘旅程，將為人類了解月球、地球、太陽系的演化提供第一手數(shù)據(jù)和線索。