专业计算机领域近日也有着不俗的表现。美国耶鲁大学工程和应用科学学院的Eugenio Culurciello教授2010年9月15日表示，他和研究小组开发出了基于人类视觉系统的超级计算机，这台超级计算机被命名为“神经流”，其设计灵感来自人体视觉系统，能模仿人体视觉系统的神经网快速地识别自己周围的世界，具备实时处理上千万像素图像的能力。Culurciello教授将研究的重点放在让该系统能够自己判断道路情况以引导汽车行走上。最令人称道的是，虽然“神经流”超级计算机系统每秒能完成超过千亿次的操作任务，却外形小巧，能耗十分低下，甚至少于手机的用电量。这一特点使它在同类计算机中佼佼胜出，急速缩短了视觉计算机投入到实际应用的“未来”时间。
飞速前行的数字世界的变化往往超过人类的预期，而在另一“热点领域”——征服癌症的道路上，新型抗癌药的研发也正在从各个途径不懈努力，曙光频频浮现，让人们早日看到了抗击癌症的希望。
英国Nature杂志网站2010年9月17日发表了一篇论文摘要，美国达那·法博癌症研究所的一个国际联合研究小组研制了一种分子，能让控制癌症的基因指令失效，从根本上抑制了癌症肿瘤的生长。论文主要作者James Bradner说，如果能关掉一个癌细胞的生长基因，细胞就会死亡；相反，如果打开一个正常组织基因，就会让癌细胞变成正常的组织细胞。新研究演示了一种蛋白质能向癌症基因发出“停止”和“开始”的命令，这种蛋白就是表观基因“阅读”蛋白。该研究可能会产生第一个专为癌症病人设计的“个体化治疗”，也正是今后癌症治疗所瞄准的目标。
日本科学家在抗癌治疗上则使用了一种如同“特洛伊木马”一样潜入对手内部并杀死对手的方式。林原生物化学研究所的首席研究员竹内诚人和同事培育的一种免疫细胞，能进入癌细胞并从内部将它们杀死。能如此杀死癌细胞的是一种名为“HOZOT”的免疫细胞，由研究人员在2006年通过培养脐带血中的白细胞制作而成。这是一种与外部进攻癌细胞完全不同的机制，临床治疗的前景使人憧憬。
2010年，中国也迎来了见证中国航天事业50年的凝重时刻：“嫦娥二号”卫星于该年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空，成功实现星箭分离，进入地月转移轨道。作为探月工程二期的开路先锋，“嫦娥二号”开辟了地月之间的“直航航线”，使地月飞行时间缩短至不到5天。这使我们在科学上将获得更加丰富和准确的探测数据，深化对月球的科学认知。先期试验验证部分新技术和新设备，也将对后续的探月工程起到承上启下的关键作用。国家探月工程总指挥栾恩杰透露，准备登陆月球的“嫦娥三号”将带上一面五星红旗，并建议将“嫦娥三号”着落的地点称为“广寒宫”。
科学的发展速度永远超过人类的想象，我们总以为距离很远的事物，常常因为科学发现中那些伟大而奇妙的时刻，让人一下子感到触手可及。诚然，由于科学的发展过程充满了偶然和未知，很多的变数还会存在，但它们已给予了我们足够的信心——人们期盼的未来不会再那么遥远。
4 “量子纠缠”：97千米远的“心灵感应”
光是地球与生俱来的希望使者，也带有诸多不可思议的特性，如令人难以置信的超时空“量子纠缠”的首次实验验证，就是在一对纠缠态的光子间进行的。而更令人激动的是，这种光子间“心灵感应”距离的世界纪录——97千米，现在是由中国科学家创造并保持的。
利用“量子纠缠”，可以实现颇具科幻色彩的“超时空穿越”：让实验对象在一个地方神秘“消失”，不需要任何载体的携带，又在另一个地方瞬间神秘“出现”。早在2009年，来自中国科学技术大学的物理学家潘建伟小组就在这一被称为“量子态隐形传输”的通信方式中，在自由空间中把光子“瞬间移动”到了16千米之外，打破了当时的纪录；现在，同样是这个研究小组再次打破纪录，把光子“传输”到97千米外的地方。
光子的“瞬间移动”，其实就是利用处于纠缠态的一对光子，不论距离多远（即使是处于银河系的两端），只要干扰其中一个，另一个马上作出反应的特征，瞬间“传递”实验粒子的量子态信息。2004年，奥地利Zeilinger小组利用“光纤信道”分发纠缠态的光子，成功地将“量子态隐形传输”的距离提高到600米，但由于光纤信道中的损耗和环境的干扰，分发纠缠态的光子会遭遇不可抗拒的“瓶颈”，即光子之间的“纠缠”会因传播距离的增大而不断退化，其纠缠数量也会随之越来越少，这使得量子态隐形传输的距离一直难以大幅度提高。
而中国科学家将目光转向了更具优势的“自由空间”。因为在自由空间，尤其是穿透大气层进入外层空间后，环境对光子的干扰效应便会极小，但同时，分发纠缠光子的技术难度也会随之增大。2005年，富有创造激情的潘建伟小组克服重重障碍，终于获得世界级的突破：创造出13千米的自由空间双向“量子纠缠”分发的世界纪录，同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性，
从此之后，中国科学家便“一发不可收拾”，一次又一次地打破自己保持的世界纪录，并首次成功实现对五光子、六光子乃至八光子纠缠的操纵，牢牢占据了“量子态隐形传输”技术的世界制高点，为未来卫星中的全球化量子通信网络最终实现奠定了重要基础，也使量子光学“跃迁”到新的境界。
在特定的时刻，人们还对光有“反其道而行之”的渴求，如“隐身衣”，就是科学家一直孜孜以求的目标。近日，英国伦敦大学的研究人员就获得了引人注目的突破：一种叫“纳米渔网”的新材料，很可能让实用的“隐身衣”在近期问世。
我们之所以能看见物体，是因为物体阻挡了光波通过，但如果物体表面有一种材料，能引着光波“绕着走”，物体就会“看不见”了，也就实现了视觉“隐身”，但与此同时，要达到有效的“隐身”结果，还要求避免光波发生损耗。
但这的确是个让人头疼的难题，因为光波即使通过一小段极薄的材料也会发生分解而消失得无影无踪。现在，研究人员借助一种由银和氢基倍半硅氧烷制成的多层材料，用离子束打出许多微小的孔洞，制造出一种被他们称作“纳米渔网”的结构，则会同时克服“弯曲”与“损耗”的难题。现在，“纳米渔网”已经可以对可见光中的红光“隐身”了，相信它对光的“全隐身”也不会太遥远了。
曾经，科学家一直认为光线的传播都是有规律的，很难令其发生改变。直到2000年，美国科学家Smith领导的小组研制出一种网格状材料，称它可以改变光的传播路线并获得科学界的承认后，这一突破自然法则的发明才为“隐身衣”的研制奠定了基础，从此之后，只存在于科幻小说中的“隐身衣”终于同现实接轨且开始急速发展。而且“隐身”可不仅仅科学家因为好奇才研究的“魔术工具”，它在军事、电子器件生产乃至生物工程中都蕴含着巨大的潜在价值。
有时候，科学家的聪明才智也会让光在某些看似不相关的领域中发出不可思议的力量。美国卡罗拉多大学的机械工程教授Martin Den最近就开发出一种用特定波长的光来“折叠”物体的技术，有望带来一种全新的三维结构制造技术。而且，由于照射光线可以非常细小，这种“光折技术”还有望在微观和纳米领域大展身手，比如“折叠”分子改变其形状，就能改变分子属性！
这是一项“说起来似乎很容易”的技术。首先在要折叠的材料中加入特殊的光敏剂，然后用光照射它要“折”的区域，光敏剂分解后，会使材料的分子链断裂重组，而材料自身为了缓解该区域张力，就会重新分布张力导致形变，材料则沿着照射线精准地“折叠”起来。
看似简单的技术其实蕴含着很高的“含金量”。因为目前折叠材料的其他方法都要从外部施加操作压力，而“光折技术”只靠光和机械张力让材料“自行折叠”，可大大简化工艺。“理论上讲，该技术能以任意方向，按任意顺序制造出由各种弯曲和折叠构成的复杂结构。” Den说：“我们可以通过三维编程和计算机模拟操纵来设计大量结构，这有可能带来一场设计技术的革命。”
光是人类生活的依据，即使是研究物质世界的科学界，光也被奉若神衹，它有一种令人敬畏的力量。而对光本质的每一次深层探求，都会给物理学界带来兴奋的新鲜空气，如对光的波粒二象性的认知，就直接导致了量子理论的诞生。也许，思索光的意义，就是打开了一扇创新的灵感之窗，进入现代科学时期。
5 中微子的中国震荡
2012年已被预测为“粒子之年”，但谁也没有料到，最先拔得头筹的居然是中国科学家。
“我们发现了一种新的中微子振荡模式，其信号显著性为5.2倍标准偏差（5倍标准偏差之上被视作可宣布为‘正式发现’的物理学黄金标准），并测得其振幅sin22θ13为0.092。”2012年 3月8日，中国大亚湾中微子实验国际合作组发言人、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳的宣布，圆了全世界高能物理学家的一个梦想：精确测量θ13数值。巴黎第七大学的Herve de Kerret教授评论，测量是“完美的确认和漂亮的结果”，美国杰斐逊国家加速器实验室的Robert McKeown表示，“这可以说是中国有史以来最重要的物理学成果，看似，中国粒子物理的时代业已到来。”
不带电、质量不到电子的百万分之一、接近光速运动、几乎不与其他物质作用、能像光线一样直接穿越地球直径那么厚的物质——被称为“幽灵粒子”的中微子在物理学领域却有着举足轻重的分量，中微子共有3种类型，在目前已知的构成物质世界的12种基本粒子中，占据着1/4的江山，它可以在飞行中从一种类型转变成另一种类型，被称为中微子振荡，3种振荡中的前2种已经被确认存在，而中国科学家此次则为这幅激动人心的振荡图完成了最后的精彩一笔。
探索中微子振荡之所以引起科学界的极大关注，是因为它直指宇宙中“反物质消失之谜”。在这之中，θ13的数值是个关键的因素，因为前2次振荡相应的混合角θ12和θ23已经准确测得，而第3次振荡，就是要求出θ13的大小，而根据理论，如果测得θ13振幅大于0.01的话，就可以进行下一步的“CP破坏”实验，从而解释为何现在的宇宙中有如此多的物质，却只有那么一丁点儿的反物质。而在测出此次的“0.092”之前，物理学设想的“CP破坏”机制由于缺乏必要的验证手段，而迟迟无法进行实验设计。
中国大亚湾的胜利，揭开了“θ13掩藏的宇宙奥秘”，开辟了一条通向答案的道路。使中微子物理学、粒子物理学以及关于宇宙的起源与演化研究有了一个光明的前景。不过，同样是中微子，2011年9月制造出轰动全世界的“超光速中微子”的欧洲核子研究中心OPERA项目的科学家心情可就不那么愉快了，该项目负责人Sergio Bertoluccij近日向媒体证实，“超光速粒子”并不存在，相关实验结果的确受到了测量误差干扰。
经过全世界科学家的“同行评审”，尤其是2012年2月由诺贝尔物理学奖获得者Carlo Rubbia领导的一次重新测试表明，“超光速粒子”实验可能存在两处问题——全球定位系统GPS同步没有纠正好以及连接GPS和原子钟的光缆没接好，出现了松动，从而多出了中微子比光速快的“60纳秒”。
这一结果被评价为“爱因斯坦松了一口气”，狭义相对论理论依然稳如磐石，同时也让欧洲核子研究中心的科学家略感尴尬，毕竟原来预期这是一次能改变世界的大发现。不过，正如其中一名成员Antonio Eddietato，所说，“这是科学在走的路。最重要的是科学知识在全球进展。” 无论结果如何，欧核中心的科学家都为了完善科学的公正，开放了其测量数据并接受了广泛的监督，我们理应对其表示敬意。有意思的是，欧核中心的中微子实验本来目的也是要验证中微子振荡的，结果却推出了轰动更大的明星“超光速中微子”。
“超光速粒子”刚尘埃落定，“上帝粒子”又传出“疑似发现”的讯息。美国“万亿伏特粒子加速器”Tevatro项目的科学家近日表示他们在数据中发现了多个疑似“上帝粒子”希格斯玻色子的信号，并推测希格斯粒子可能存在于“125GeV质量数”附近，从而大为缩小了它可能存在的范围。
到目前为止，希格斯玻色子还只是一种科学家从理论上假定存在的粒子，但它被认为赋予了所有其他粒子以质量，是物质的质量之源，也是“粒子标准模型”中的“压轴”粒子，它的存在与否与数值大小，让粒子物理学家魂萦梦牵，然而此次最新的数据依然是“看上去很美”，希格斯粒子可能存在于115~135 GeV之间，置信度为2.2Σ，小于5Σ，本身仍然不足以从统计学角度上增加这项发现的可靠性。然而，这一发现的重要意义在于，尽管美国“万亿伏特粒子加速器”和欧核中心的“大型强子对撞机”采用的方法大相径庭，但两者对希格斯玻色子的测量结果非常接近。看来，在科学家的努力下，希格斯玻色子的模糊形象正日益变得清晰起来。
“粒子世界”的进展还不止于此，荷兰代尔夫特理工大学的科学家Leo Kouwenhoven继续演绎着最新发现：他们或许已制造出了神秘莫测的马约拉纳费米子。
量子粒子被分为费米子和玻色子两大类，玻色子可以成为其自身的反粒子，而费米子拥有与自身完全不同的反粒子，但1937年，物理学家马约拉纳预测自然界中可能存在一种费米子是自己的反粒子，人们将其称为马约拉纳费米子，并预测其能从固体物质内电子的集体行为中“现身”。如果Kouwenhoven的实验得到证实，那将又是物理学领域的一次重大突破。
不过，与这些悬而未决的粒子发现相比，中国大亚湾中微子实验已获得世界物理学界的广泛认可，甚至有评价指出，中国物理学界有望凭此贡献问鼎诺贝尔奖。这一说法也许有些过于乐观，但作为迄今为止中国实验物理学最大的成就，中国本土的科学家在世界科学史上留下自己的足迹，已是不争的事实。
6 “上帝粒子”如约现身
“我输了100美元。”霍金承认。
