關 毅（本刊特約記者）

新年伊始，萬象更新。正如悄然來臨的2012年一樣，基礎研究與應用研究的交融也在不經(jīng)意間為我們展現(xiàn)了一朵朵科學奇葩。就在年初，科學家們設計出世界上最細的納米導線，為量子計算機的研制又添了一把柴；可捕獲損失能量的新型太陽能電池的問世，為新一代更高效太陽能電池的開發(fā)鋪平了道路；因為發(fā)明了世界上最小的“耳朵”，將開啟“聲學顯微術”這一全新領域；而科學家合成抗瘧藥物青蒿素的新方法，將使全球成千上萬的瘧疾患者掙脫死神的懷抱。基礎研究與應用研究就如同水和魚的關系。沒有水也就談不上魚，但哪個漁夫不想多打幾條魚呢？愿水更深、魚更肥。

科學家設計出世界上最細的納米導線

澳大利亞和美國科學家組成的研究團隊2012年1月6日在美國《科學》雜志上報告說，他們成功設計出迄今世界上最細的納米導線，厚度僅為人類頭發(fā)的萬分之一，但導電能力可與傳統(tǒng)銅導線相媲美。這項技術有望應用于量子計算機研制領域。

過去40多年來，工業(yè)界不斷研發(fā)制造更小尺度的晶體管、導線等元件，以開發(fā)更先進的計算機。然而，元件達到原子尺度后問題顯而易見：隨著電路變得越來越小，電阻相對于電荷而言常常過大，使得電荷難以流動形成電流。也就是說，量子效應會在接近納米尺度時限制電子設備的按比例縮減。

為解決這一問題，澳大利亞新南威爾士大學、墨爾本大學以及美國珀杜大學的科學家利用精心設計的原子精度掃描隧道顯微鏡，在硅表面以1 nm間隔只安放1個磷原子的方式制備了納米導線，其寬度相當于4個硅原子，高度相當于1個硅原子。通過這種方式設計的納米導線可以使電子自由流動，有效解決了電阻問題。

“我們的技術表明，（計算機）元件可以降低到原子尺度，”領導研究的新南威爾士大學博士生本特·韋伯表示，“感覺好極了，這是個巨大突破，我們都非常激動?！?/p>

韋伯的導師米切爾·斯蒙斯表示，量子計算機可能還需要10多年才能問世，不過，研究團隊已經(jīng)設定了目標：將磷原子作為最小信息單位——就像傳統(tǒng)計算機中的比特一樣，研制出磷基量子計算機。

量子計算機是建立在量子力學規(guī)律基礎上的計算機，它與傳統(tǒng)計算機的一個主要區(qū)別是，傳統(tǒng)計算機只使用1和0兩種狀態(tài)來記錄數(shù)據(jù)和進行計算，而量子計算機可以同時使用多個不同的量子態(tài)，因此具有更大的信息存儲和處理能力，被認為是未來計算機發(fā)展的方向。

中國陡山沱化石并非硫珠菌，可能代表了迄今發(fā)現(xiàn)的最古老動物

5.7億年前，一些生物體在今天的中國南方神秘地死去。隨著它們的死亡，這些細胞腐爛并通過一個被稱為磷酸化的過程形成了自己的鹽副本。當這些所謂的陡山沱化石在1997年被發(fā)掘出土后，它們的發(fā)現(xiàn)者相信，這些死亡的細胞是早期的動物胚胎，這將使它們成為迄今發(fā)現(xiàn)的最古老動物。有些科學家則認為，它們并不是動物，而只是一些被稱為硫珠菌（Thiomargarita）的大型硫代謝細菌。沒有人知道這些化石到底是什么，但是一個研究小組如今提出，如果你看一下死亡的硫珠菌細胞，就會發(fā)現(xiàn)它們與陡山沱化石一點都不像，表明這些遺跡并不是細菌。

因此英國布里斯托大學的古生物學家Philip Donoghue和同事決定研究死亡的硫珠菌和死亡的胚胎是如何“散架”的。Donoghue表示，在一種受控的方式下這樣做是很困難的?！昂芏嗳俗鲞@種實驗會把樣品黏在一個桶里，并觀察它的腐爛?！睂嶋H過程非常復雜，包括存在于環(huán)境中的細菌、真菌和某些礦物質。他說，當研究小組試圖用硫珠菌完成他們的試驗時，“我們試著用很多手段來殺死這種細菌”。盡管研究人員采用了有毒化合物、藥物以及極端條件，例如高溫，但“它耐受住了我們所有的努力”。最終，研究人員放棄了，轉而尋找之前死亡的硫珠菌，在沉積物樣本中發(fā)現(xiàn)不同死亡階段和腐爛細菌的例證。

利用來自一部同步加速器的X射線，研究人員獲得了死亡硫珠菌、死亡海膽胚胎，以及一些原始陡山沱化石的三維圖像。他們在2011年12月6日的英國《皇家學會學報B卷》上報告說，部分死亡和完全死亡的細菌圖像看起來與著名的化石一點也不一樣。首先，硫珠菌細胞在腐爛后變成了空球體，而陡山沱化石表現(xiàn)出了大量內部結構的證據(jù)。

Donoghue認為，陡山沱化石很可能是通過模板保存的——這一過程是指生活在海洋中的細菌通過一層生物膜包裹在大型死亡生物體的表面。當生物膜中的細菌死亡后，它們的細胞會成為磷酸鹽，并呈現(xiàn)出大型生物體的形狀。因此當研究人員發(fā)現(xiàn)這些化石時，它們實際上看到的是生物膜外衣的殘留物，而非最初的生物體。

研究人員嘗試著復制這一過程，其在海膽胚胎中很成功，但當Donoghue的研究小組試圖在硫珠菌上形成一個生物膜時，這一過程并不是很有效。硫珠菌細胞并沒有留下自己的模板，而是“崩潰”了。因此作者斷定，陡山沱化石不可能是硫珠菌。

南非發(fā)現(xiàn)7.7萬年前的床

一個研究小組宣布，他們在南非發(fā)現(xiàn)了已知最早的床鋪——它們是由植物材料制成的，距今約7.7萬年，這比之前的人類寢具證據(jù)提前了5萬年。這些早期的床鋪顯然是為了抵抗蚊子和其他昆蟲而特別準備的。

人類的早期成員智人可謂是游牧民族，以打獵和采集果實為生。當然他們也會建立一些臨時性的營地，用來烹煮食物和過夜。在這些營地中，最有名的要數(shù)位于南非德班以北40km的Sibudu山洞了，這是位于懸崖下的一處巖石庇護所。這里最早在7.7萬年前便有人類居住，并在接下來的4萬年里一直“香火不斷”。1998年，由約翰內斯堡市威特沃特斯蘭德大學的古人類學家Lyn Wadley率領的一個研究小組開始對Sibudu山洞進行發(fā)掘工作，并找到了大量人類復雜行為的證據(jù)，包括已知最早的弓和箭。

在過去的幾年里，研究小組發(fā)現(xiàn)許多條狀考古層具有約1 cm厚的植物遺存，其中包括莖和葉的殘骸。大多數(shù)的考古層都至少覆蓋了約3 m2的面積。研究小組懷疑，它們可能是床鋪的遺跡。之前最早的寢具證據(jù)發(fā)現(xiàn)于西班牙、南非和以色列，僅有2萬到3萬年的歷史，在這些遺址中也都無一例外地發(fā)現(xiàn)了植物的殘骸。

為了找到問題的答案，研究人員將這些遺跡放到了顯微鏡底下。在最近出版的美國Science雜志上，Wadley和她的同事報告說，研究人員使用了兩種復雜的考古學技術：植物化石分析，旨在鑒別植物的種類；以及微觀形態(tài)學分析，目的是對考古學遺跡進行高分辨率分析。

研究小組發(fā)現(xiàn)，這些距今5.8萬到7.7萬年的考古層是由莎草、燈心草和草構成的。這些植物并非干燥的巖石庇護所能夠生長的，因此研究人員推斷，必定是古人類將它們有選擇地帶到洞里來。在顯微鏡下，這些植物殘骸表現(xiàn)出了被擠壓和反復踩踏的痕跡。在距今7.7萬年的考古層中，研究小組還找到了角桂樹的葉子——作為傳統(tǒng)醫(yī)學的一部分，它們被使用至今。這些葉片包含有多種化學物質，能夠殺死昆蟲，因此研究人員推測，早期人類可能用這些葉子保護自己免遭攜帶瘧原蟲的蚊子和其他害蟲的侵襲。

新型太陽能電池可捕獲損失能量，為研制新一代高效太陽能電池奠定基礎

研究人員日前研制出一種新型太陽能電池，能夠捕捉到陽光中通常以熱量損失掉的額外能量。迄今為止，這種新型太陽能電池將陽光轉化為電能的效率依然低于商用太陽能電池。然而如果這一過程得到改進，將為研制新一代更高效的太陽能電池鋪平道路。

對大多數(shù)材料而言，陽光的光子向電能的轉化已被充分搞清。不同顏色的光子具有不同的能量。在可見光區(qū)，紅色與橙色光子具有較少的能量，然而藍色、紫色和紫外光子攜帶了較多的能量。當高能光子接觸到太陽能電池中的半導體材料時，它們便會把這種能量轉移給半導體電子，從而將其從靜止狀態(tài)激發(fā)，并形成電流。在許多情況下，紫光和紫外線的高能光子攜帶的能量要多于形成電流所需的能量。但是這些額外的能量都以熱量的形式損失了。

幾年前，來自多個研究小組的科學家報告說，陽光中的高能光子實際上能夠激發(fā)不止一個電子，前提是它們所碰到的半導體由一種名為量子點的納米級微粒構成。這一過程——被稱為多重激子發(fā)生（MEG）——為研究人員通過收集這些額外的電荷從而改進太陽能電池的效率帶來了希望。然而制造能夠工作的MEG太陽能電池不是一件容易事。

2010年，由美國拉勒米市懷俄明州立大學的化學家Bruce Parkinson領導的研究小組在美國Science雜志上報告說，他們開發(fā)出一種裝置，即在一種半導體上覆蓋了一層硫化鉛量子點，能夠激發(fā)出比它所接收到的光子數(shù)量更多的電子，從而產(chǎn)生了更大的電流，而這正是MEG的特征。然而與一枚能夠實際應用的太陽能電池相比，這種裝置更多的是對概念的證明，原因是它的轉化效率過低。

如今，由科羅拉多州國家再生能源實驗室的化學家Arthur Nozik領導的研究小組報告說，他們研制出第一枚能夠工作的MEG太陽能電池。Nozik表示，制造這種裝置的關鍵就是想出一個化學合成的方法，隨后再對量子點進行處理。在合成時，這些量子點——由直徑約5 nm的鉛和硒微粒構成——與長有機分子結合在一起。然而之前的研究表明，這些長有機鏈就像是包裹在電線周圍的塑料絕緣體。

因此Nozik的研究小組用兩種無色液 體——聯(lián) 氨 和1，2－ 乙二硫醇——處理了他們的量子點，從而使其被短鏈有機物所包圍。這樣使得電荷更容易移動，并最終使太陽能電池將光變?yōu)殡姷目傂蔬_到5%。研究小組在最近出版的美國《科學》雜志上報告了這一研究成果。盡管這一效率依然低于傳統(tǒng)的硅太陽能電池——約為20%，但重要的是，這種裝置采集的電荷數(shù)比擊打量子點的光子數(shù)多了30%，從而使其成為真正意義上的MEG太陽能電池。

Parkinson表示：“他們將它變成了一種真正的裝置，并證明其能夠采集真正的能量……從而為下一代太陽能電池的設計帶來了希望。”

靜海石并非月球獨有，罕見月巖礦物現(xiàn)身地球

一種之前認為僅僅存在于月球巖石和隕石中的礦物如今出現(xiàn)在地球上。研究人員在西澳大利亞的6個地方發(fā)現(xiàn)了這種物質——在阿波羅11號的宇航員于1969年7月在月球的“靜?！敝懞?，它也隨之被稱為靜海石。這種礦物僅僅以痕量出現(xiàn)因此并不具備任何經(jīng)濟價值，但科學家表示，它可以用于測定這些巖石形成的時間。

在第一撥阿波羅宇航員返回地球后不久，科學家便分析了他們采集的火成巖——被稱為玄武巖——樣本。這些巖石含有3種之前未知的礦物，其中的兩種——鎂鐵鈦礦和三斜鐵輝石——此后10年內陸續(xù)在地球上被發(fā)現(xiàn)。然而在過去的40年中，第三種礦物——靜海石——除了在月球巖石以及被巨大的撞擊從月球表面激濺而出的隕石之外，別處再無發(fā)現(xiàn)。這種紅褐色的礦物主要由鐵、硅、鋯和鈦組成，但同時也含有痕量的稀土元素，例如釔。地質學家一直在地球巖石中尋找靜海石，部分緣于對月球樣本的研究表明，精確測量礦物中的放射性同位素比例能夠被用來確定巖石的年代。

如今，在1月份出版的《地質學》雜志上，澳大利亞賓利市科廷大學的地質學家Birger Rasmussen及其同事報告說，他們終于在我們的星球上找到了靜海石。

研究人員對西澳大利亞的火成巖進行了研究，特別是針對那些并未表現(xiàn)出經(jīng)歷了大規(guī)模質變跡象的巖石。這是因為當靜海石暴露在極度的熱量和壓力下，它很容易轉變?yōu)槠渌V物。研究小組通過由小的巖石樣本激發(fā)的高速電子證實了這種礦物的存在。他們指出，微量靜海石以一種非常特有的模式散射電子，與月球礦物樣本產(chǎn)生的結果相匹配。

Rasmussen指出：“靜海石的全部化學性質并沒有那么獨特，因此之前在地球上一直沒有找到它真得很奇怪?！钡撬J為，這種礦物之所以難以被發(fā)現(xiàn)可能有幾個原因。首先，靜海石通常很小，大約只有150μm長，甚至還不及人類毛發(fā)的直徑；其次，月球上的巖石比地球上的巖石更為原始，后者可能經(jīng)歷了一些化學變化，例如被熱流溶解，或被板塊運動帶入地下、歷經(jīng)高熱與高壓；最后，靜海石很容易被錯認為金紅石——一種在火成巖中常見的顏色類似的礦物。

愛爾蘭數(shù)學家破解數(shù)獨之謎，至少17個提示才能玩，相關算法可用于諸多領域

如今，一位愛爾蘭數(shù)學家利用一套極為復雜的運算法則以及數(shù)億小時的“超級計算”，解決了數(shù)獨（Sudoku，又稱九宮格游戲）運算中的一個重要的開放問題。數(shù)獨是在日本乃至全球非常流行的一種游戲，玩法是按照一定規(guī)則在一個9×9的方格內填寫數(shù)字1到9。

都柏林大學學院的Gary McGuire于2012年1月1日在互聯(lián)網(wǎng)上貼出了自己的證明——完成一次數(shù)獨所需的最小提示數(shù)（或起始數(shù)）是17；而16個或更少的線索無法得到唯一解。大多數(shù)報紙上的數(shù)獨都有25個線索，而隨著提示的減少，游戲的難度也不斷增加。

在1月7日于美國波士頓市召開的一次會議上，數(shù)學家們就此達成了共識，McGuire的證明很可能是有效的，并且是發(fā)展中的數(shù)獨領域的一項重要進展。

弗吉尼亞州哈里森堡詹姆斯·麥迪遜大學的數(shù)學家Jason Rosenhouse是一本即將出版的數(shù)獨算法書籍《嚴肅看待數(shù)獨：全球最流行的鉛筆游戲背后的數(shù)學》的作者之一，他認為：“這一方法是合理的，并且似乎是可靠的。對此我持謹慎樂觀的態(tài)度?！?/p>

數(shù)獨的規(guī)則要求游戲者用1到9填滿9×9的方格，同時每個數(shù)字在同一行、列以及3×3的小方格中不能重復，而所謂的線索或提示則是事先填充在其中的數(shù)字。數(shù)獨愛好者經(jīng)過長期的觀察發(fā)現(xiàn)，盡管會有17個提示的數(shù)獨出現(xiàn)，但沒有人能夠提出一個僅有16個提示的有效數(shù)獨。這導致了一種推測，即具有16個提示且有唯一解的數(shù)獨根本不存在。要想證明這一點的一個潛在方法便是核對所有可能的16個線索的數(shù)獨，但這需要太多的運算時間。因此McGuire通過設計一個“打集合算法”簡化了這一問題。

McGuire和他的研究小組花了兩年時間來測試這一算法——他們在都柏林的愛爾蘭高端計算中心耗費了約7億個CPU小時，利用“打集合算法”來尋找可能的方格。同樣利用不同算法證明17個線索的數(shù)獨的佩斯市西澳大利亞大學的數(shù)學家Gordon Royle表示：“做到這一點的唯一現(xiàn)實辦法就是這種強力的方法……這是一個極具挑戰(zhàn)性的問題，它可以激發(fā)人們將計算與數(shù)學方法推向極限，就像在攀登最高的山峰?！?/p>

McGuire表示，他的方法還可能在其他領域產(chǎn)生作用。這種“打集合算法”已經(jīng)被用于基因測序分析和蜂窩網(wǎng)絡的論文中，McGuire期待它能夠被更多的研究人員所利用。他說：“希望這種算法能夠激發(fā)更多的興趣?！?/p>

迄今最大暗物質地圖繪就，證實了目前關于宇宙物理特性、構成及進化的普適理論

天文學家日前繪制出迄今為止最大的宇宙暗物質地圖。這種看不見的物質并不發(fā)光，但它會對周圍的環(huán)境施加引力。暗物質可能由未知的基本粒子構成，并且比構成恒星、行星和人類的普通物質更為普遍。

就像計算機模擬預測的那樣，新的地圖顯示，暗物質被集中在一些巨大的團塊以及絲狀體中，其間布滿了巨大的空曠區(qū)域。加拿大溫哥華市不列顛哥倫比亞大學的天體物理學家Ludovic van Waerbeke表示：“我們很高興看到最終的結果與我們的預測相類似?！?/p>

為無形的東西繪圖可能聽起來不靠譜，但實際上相當簡單。就像一個隱形人在你的床上睡覺會在床單上留下皺褶一樣，看不見的暗物質所產(chǎn)生的引力會使觀測到的背景星系的形狀產(chǎn)生微小的扭曲。van Waerbeke的合作者、英國愛丁堡大學的Catherine Hey－mans表示，利用這種“弱引力透鏡”效應繪制暗物質是“了解黑暗宇宙的重要的第一步”。

在5年的時間里，研究小組利用安裝在美國夏威夷莫納克亞山上的加拿大—法國—夏威夷望遠鏡（CFHT）上的340兆像素MegaCam照相機，對距離約60億光年的1000萬個星系進行了成像。van Waerbeke說：“我們的地圖比迄今為止最大的暗物質地圖大了100倍?！睂@些星系的形狀進行的一項統(tǒng)計分析揭示了介于其間的暗物質的空間分布情況。

天文學家在日前于得克薩斯州奧斯丁市召開的第219屆美國天文學會大會上公布了這一研究成果。它看起來非常接近超級計算機對宇宙進化進行的模擬分析，即暗物質成群分布在由絲和結構成的“宇宙網(wǎng)”中。就像宇宙論指出的那樣，這些塊狀疙瘩——大部分的暗物質便聚集于此——整齊地與巨大的星系團契合在一起。

普林斯頓大學的天體物理學家Rachel Mandelbaum指出，實際上，“像CFHT透鏡巡天這樣的項目能夠用來驗證暗物質理論和廣義相對論”。van Waerbeke說，迄今為止，“一切看來都正常。這些地圖所展現(xiàn)的恰好是我們所預測的”。換句話說，這些結果證實了目前關于宇宙物理特性、構成以及進化的普適理論。

“開普勒”發(fā)現(xiàn)最小系外行星，預示宇宙中可能存在大量宜居小行星球

美國宇航局（NASA）的開普勒空間望遠鏡如今發(fā)現(xiàn)了最小的太陽系外行星。這3個巖石世界比地球還??；最小的一顆僅比火星略大。它們一道構成了迄今為止最緊密的行星系統(tǒng)——其寬度不及500萬km。此外，它們的被稱為KOI－961的母星是一顆微不足道的紅矮星，僅僅比巨行星木星大70%。美國帕薩迪納市加利福尼亞理工學院的天文學家John Johnson表示，實際上，同一顆與太陽類似的恒星及環(huán)繞的行星相比，KOI－961系統(tǒng)更類似于木星及其衛(wèi)星。

當行星從恒星前掠過時會阻擋后者的一部分光線，從而造成恒星的暗淡，而開普勒空間望遠鏡也正是通過這一點來發(fā)現(xiàn)遙遠的行星。開普勒空間望遠鏡已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了紅矮星昏暗光線出現(xiàn)的周期性亮度減弱，但天文學家仍未能排除其他可能的解釋。他們同時也不能確定這顆恒星的確切大小，而這恰好是在用行星遮擋的星光計算這些穿越行星大小之前所必須知道的。

根據(jù)Johnson于2012年1月11日在于奧斯丁市召開的第219屆美國天文學會大會上的介紹，所有的改變都緣于英國業(yè)余天文愛好者Kevin Apps——其與開普勒科研團隊有著密切的合作關系。Apps指出，KOI－961距離地球約120光年，它的精確顏色非常接近于那些更近的褐矮星，例如巴納德星。這意味著它必定與巴納德星一樣大小，而對后者直徑的測量已相當精確。

利用來自夏威夷莫納克亞山上的10m凱克望遠鏡，以及加利福尼亞州帕洛瑪山上的5 m海爾望遠鏡的額外觀測，Johnson和他的研究小組還證實了觀察到的亮度減弱實際上緣于行星。一篇描述這一新發(fā)現(xiàn)的論文已經(jīng)被《天體物理學雜志》接受并準備發(fā)表。

蛙類成全球最小脊椎動物

你不小心掉落在新幾內亞東部雨林中的一枚一角硬幣，有可能壓死一只新發(fā)現(xiàn)的蛙類。

Paedophryne amauensis如今穩(wěn)坐全世界最小脊椎動物的頭把交椅——其平均成年個體體長為7.7 mm，甚至不足美元一角硬幣的半徑。

這種蛙類一舉擊敗了之前的紀錄保持者，一種來自鯉魚家族的印度尼西亞小魚，其雌性個體體長約7.9 mm。

美國巴吞魯日市路易斯安那大學的動物學家Eric N.Rittmeyer和同事在2012年1月11日的《科學公共圖書館—綜合》網(wǎng)絡版上報告說，這種新發(fā)現(xiàn)的蛙類棲息在雨林的落葉層中，可能以跳蟲、螨蟲和蜱為食。

他們還在新幾內亞發(fā)現(xiàn)了全球第二小的蛙類品種Paedophryne swiftorum，其體長在8.3 mm至8.9 mm之間。

微型化對于蛙類而言并不是什么新鮮事。已知29個最小物種的體長都不足13 mm。

研究人員推測，蛙類極端小的體形的反復進化，加上它們獨有的潮濕環(huán)境，使得這些生物能夠探尋雨林地面植被的角落和縫隙。

科學家發(fā)明最小的“耳朵”

你有沒有想過一個病毒聽起來像什么，或者一個細菌在宿主之間游走會發(fā)出什么噪音？如果答案是肯定的，那么由于世界上最小耳朵的發(fā)明，你或許很快就有機會搞清這一切?！凹{米耳”——被一道激光束俘獲的金微?！軌蛱綔y到僅為人類聽覺閾值一百萬分之一的聲音。研究人員認為，這項研究將開啟“聲學顯微術”的一個全新領域，后者是利用生物體釋放的聲音對其進行研究的一門科學。

納米耳的概念起源于1986年被稱為光鑷子的一項發(fā)明。這種鑷子利用一個透鏡將一道激光束聚焦到一點，從而能夠抓住微粒并移動它們。光鑷子已經(jīng)成為分子生物學和納米技術的一種標準工具，幫助研究人員向細胞內注入脫氧核糖核酸（DNA），甚至在DNA注入后對其進行操作。光鑷子還能夠用來測量作用于微觀粒子上的極小的力；一旦你用激光束控制住你的粒子——而不是由你來讓其移動，你便只須用一臺顯微鏡或其他合適的觀測設備觀察它是否在自動地運動。這也正是納米耳遵循的道路。

聲波隨著它們經(jīng)過的介質粒子的前后移動來傳播。因此為了探測聲音，你需要對這種前后運動進行測量。德國慕尼黑大學光子學與光電學研究團隊的光物理學家Jochen Feldmann和同事將一個直徑60nm的金微粒浸入水中，并用光鑷子夾住了它。

Feldmann的研究團隊記錄并分析了該粒子響應聲振動所產(chǎn)生的運動——這種聲振動由在附近水中的其他金納米粒子的激光感應加熱所導致。除了具有前所未有的敏感性外，他們的納米耳還能夠計算聲音來自于哪個方向。研究人員提出，使納米耳的三維陣列一道工作將能夠用來監(jiān)聽細胞或微生物，例如細菌和病毒，隨著運動和呼吸，它們都能夠釋放出非常微弱的聲振動。Feldmann表示：“這里顯然存在著醫(yī)學上的可能性，我們可以用其來研究適當?shù)娜巳?，但我們首先必須搞清它是如何工作的?！?/p>

研究人員在最近出版的《物理評論快報》上報告了這一研究成果。

科學家發(fā)明合成抗瘧藥物青蒿素，新法成本低、產(chǎn)量高，有望解決供應鏈瓶頸問題

作為全球治療瘧疾的一種決定性藥物，青蒿素或許很快就能夠更廉價、更簡單地生產(chǎn)，而這多虧研究人員發(fā)現(xiàn)了一條合成這種化合物的更佳途徑。并未參與此項研究的美國加利福尼亞州艾莫利維爾市埃米瑞斯生物技術公司的工業(yè)化學家Jack Newman表示：“這項成果的影響是難以估量的?！盢ewman說，根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）提供的數(shù)據(jù)，2010年有65.5萬人死于瘧疾，“然而盡管青蒿素能夠治療這種傳染病，它的供應鏈卻是一個大問題”。

2001年，WHO推薦在全世界用所謂的以青蒿素為基礎的聯(lián)合療法（ACTs）替代那些陳舊的、效果不明顯的藥物，并由此使其成為瘧疾防控的基石。

迄今為止，合成青蒿素價格昂貴且工序復雜，并且植物所含青蒿素只占很小的比例——介于0.001%到0.8%之間。結果導致ACTs每個療程的費用仍然在1美元到2美元之間，這樣也就產(chǎn)生了一個問題：那些貧窮的病人往往都會選擇價錢便宜但療效甚微的藥物。同時由于全球僅有中國、越南等少數(shù)國家種植青蒿，這種一年生草本植物產(chǎn)量又不固定，藥品青蒿素的價格波動較為明顯。

然而青蒿還能夠產(chǎn)生青蒿酸——提取1 kg青蒿素會產(chǎn)生10kg青蒿酸。目前由于將其轉化為青蒿素成本過高，因此這些青蒿酸往往都被處理掉了。如今，德國波茨坦市馬普學會膠體與界面研究所的化學家Peter Seeberger及其博士后Francois Lévesque表示，他們已經(jīng)攻克了這一難題。

Seeberger和Lévesque使用一種所謂的流動化學——即在化合物流經(jīng)一根細管時發(fā)生反應——來解決這一問題。通過用光源包裹這根管道，他們戲劇性地增加了活性氧的產(chǎn)量。首先，青蒿酸被還原為左旋二氫青蒿酸。隨后這種產(chǎn)物與氧一道被泵入管道，并在那里混合；光照會活化其中的氧，進而產(chǎn)生青蒿酸前體。最后，研究人員向化合物中添加三氟乙酸，并最終產(chǎn)生青蒿素。經(jīng)提純后，其產(chǎn)量可達40%。研究人員在本周的《應用化學》雜志上報告了這一研究成果。