2006十大科学突破：庞加莱猜想获证明列榜首

　　新浪科技讯 据MSNBC网站22日报道，有关百年数学难题(确切地说是102年)“庞加莱猜想”的一个有争议的证明占据了《科学》杂志评选的“年度科学突破排行榜”榜首的位置。

　　数学家难成宠儿

　　包括破译尼安德特人DNA密码、对世界上不断萎缩的冰川的研究在内的多项成跻进了本

年度科学突破排行榜十甲。俄罗斯数学家格里高利·佩雷尔曼(Grigory Perelman)对“庞加莱猜想”的证明显然最能打动《科学》杂志评委的心。《科学》是美国杂志最为重要的科学杂志，赫赫有名的“庞加莱猜想”则被称之为数学界的一个百万美元挑战。

　　《科学》杂志编辑表示，对于数学家们来说，佩雷尔曼的成就至少可称得上一项“十年突破”。《科学》主编唐纳德·肯尼迪承认数学界的论文不总是获得明星的待遇，“部分原因在于：高等数学在技术上是很难被解释清的”。肯尼迪在接受MSNBC.com的采访时说：“即便是这个穷困潦倒的生物学家(亨利·庞加莱)也很难完全理解。”

　　佩雷尔曼对“庞加莱猜想”的证明被摆在最突出的位置有几点原因。肯尼迪指出，首先，自1904年亨利·庞加莱第一次提出“庞加莱猜想”以来，它已经“挫败了很多天才的数学家”。庞加莱通常被誉为拓扑学的奠基人。

　　胶皮几何学

　　拓扑学也被称之为“胶皮几何学”，是对一般不受形状或大小变化影响的几何图形或固体物体特点的研究，它关注的焦点是在任何数量的拉伸或者捅刺情况下仍能保持原状的表面的特性。对于一名拓扑学家来说，甜甜圈和咖啡杯之间没有任何不同之处，因为它们都有一个洞刺穿它们的表面。根据这一逻辑，浮水气球(没有洞)和内胎(一个洞)就有天壤之别了。

　　庞加莱提出，如果不是“生拉硬拽”，没有任何方式能够将一个无洞表面变成一个一洞表面，但任何无洞表面都能够伸展成一个球体。截止到上世纪80年代初，数学家已经证明这一猜想适合于任何维量空间——除了我们生活的三维空间。

　　为了完成这最后一步，佩雷尔曼创造了一个新鲜的数学词汇“三维空间周期表”对这一问题加以描述；他并将这一问题分解成若干个部分逐一进行阐述。《科学》编辑表示，佩雷尔曼长达300页的证明材料重点阐述了“拓扑学核心中不易消化的种子”，为取得更大的突破打开了一条通路。“三维空间周期表”对数学家的意义和作用绝不亚于化学家手中的元素周期表。

　　探索和了解最重要

　　至于“庞加莱猜想”证明的实际应用，肯尼迪表示目前谁也无法确定。他说：“过去5年来，科学家在宇宙天体学方面取得了很多令人兴奋的成就，但暗能量对我们来说还没有一项实际用处。我们一直在探索和了解这个世界，这一点才是最重要的。”

　　《科学》杂志编辑挑选的另外9个“年度突破”，均是一些能够在未来改变社会和技术面貌的科学成果。虽然《科学》并未按照重要性对9大突破进行排序，但肯尼迪对有关格陵兰岛和南极洲不断萎缩的冰原的研究发现却是情有独钟。

　　众所周知，全球气候变化所带来的影响已是各国政要关注的一个焦点。他说：“美国人最终开始关注的一个问题就是全球变暖。”前副总统阿尔·戈尔有关这一问题的纪录片《难以忽视的真相》也在提高公众关注程度方面做出了贡献。

　　另外九大科学突破

　　化石DNA：研究人员利用破译、分析DNA的新技术，从穴居人和猛犸象化石中获取了遗传信息。

　　冰川融化：今年，研究人员证明了一个令人担忧的趋势。南极地区和格陵兰岛上的冰层正在消融，以更快的速度流入海洋。

　　过渡期的鱼类：一种鱼化石的发现成为2006年的一大新闻，这种鱼长有结实的、有关节的鳍。这种鱼是已知的与有肢脊椎动物最为接近的同族，它为研究生物如何离开海洋，开始在陆上生活提供了一个窗口。

　　隐形衣：虽然它看起来比不上哈利·波特的魔法斗篷，但今年科学家们发明的这种“隐形衣”是第一种用来防止物体被看见的初步设计。这种设计支配导入微波的方式使得它们既不会产生反射也不会有影子。

　　眼部衰老的福音：研究视力衰退即老年黄斑病变(Age-related Macular Degeneration)形式的研究人员指出，一种叫做ranibimuzab的药物可以提高部分患者的视力，并确认了对人体在这种疾病感染性方面有影响的几种基因。

　　物种进化：从沙滩鼠到果蝇再到蝴蝶，多种动物帮助科学家们揭开了遗传变化的秘密，正是因为这些变化，才导致新物种的进化诞生。

　　显微镜的新用途：今年，生物学家利用了新的显微镜使用技术，这种技术能让他们看见比大约200毫微米更小的细目，从而给他们提供更为清晰的细胞和蛋白质微细结构图像。

　　记忆是如何形成的：2006年的几项发现让神经科学家们进一步了解了大脑是如何记录新记忆的。这种所谓的“长时程增强(1ong-term potentiation)”过程巩固了神经细胞之间的联系，现在这一过程似乎更可能是形成记忆的基础。

　　新的核糖核酸种类：科学家们发现了一种新的核糖核酸小分子，这种小分子会关闭基因表现，被称为“Piwi互相作用核糖核酸”。

　　明年的六大期待

　　《科学》杂志将韩国研究员黄禹锡(Woo Suk Hwang)和其同事在干细胞研究方面涉嫌作假选为2006年的反面新闻。先后有两篇作假文章刊登在《科学》杂志上，在调查过后不得不把文章撤消了。这一丑闻将黄禹锡带到了法庭的被告席上，也改变了《科学》杂志对刊登文章的把关。肯尼迪承认，这件事给他和编辑同事们带来的是一丝耻辱，但它也唤起了研究人类胚胎干细胞的希望，这一研究将继续朝着真正的突破口迈进。他说：“好的一面是，这个领域大大有益于健康，而且前景十分乐观，这桩丑闻没有挫败任何人的积极性。”最后，《科学》杂志的编辑们选出了6个在2007年值得期待的研究领域：

　　1 用于探测其它行星的探测器将会成为一大看点。从“火星侦察轨道器”(Mars Reconnaissance Orbiter)和“金星快车”(Venus Express)到欧洲的“克罗特卫星”(COROT satellite)，太空探测器将寻找其它行星周围的星球。美国宇航局送往冥王星的“新地平线”(New Horizons)行星探测器预定于2月穿越木星。

　　2 最近从格鲁吉亚、肯尼亚和中国掘出的原始人类头骨和骨骼为了解人类早期祖先提供了宝贵的新资料。

　　3 灵长类动物基因组可能会显示出数百万年以前它们是如何进化而来的。首个有关夜猴、树鼩和小嘴狐猴基因组的图谱有望在2007年绘制出来，连同对大猩猩和猩猩基因组更进一步的分析，也将出炉。编辑们表示：“如果事情按照计划进行的话，一份有关所有这些基因组的分析可能最终会揭开是什么让人类进化成与其它动物不同的谜底。”

　　4 明年2月，跨政府气候变化小组(Intergovernmental Panel on Climate Change)将发表其最新报告，届时气候变化可能再次成为全球关注的焦点。加上美国国会的控制权将从共和党转移到民主党手中，人们对全球气候变暖问题的关注可能会呈现一种新的态势。

　　5 全基因组关联分析将健康人群的基因组和患病人群的基因组进行比较，这在对抗疾病上可能会带来以遗传为基础的新方法。

　　6 从超冷原子和激光中创造的光格能够很快帮助科学家解决一些问题，例如高温超导电性。编辑们表示：“期待这一新兴领域能够快速发展。”(杨孝文）

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