本周焦点

    人类基因不得申请专利

    美国最高法院9名法官6月13日宣布的一项判决正引发大讨论。判决书大致的内容是：美国万基遗传科技公司持有的乳腺癌基因BRCA1和BRCA2的专利是无效的，因为天然形成的DNA片段（即基因）是大自然的产物，并不能仅仅因为被分离出来，就撼动了美国专利法的条款——换言之，人类身上的基因不得申请专利。

    人们争论于这项裁定究竟是自然的胜利还是对科学的桎梏。万基公司及其支持者认为，如果基因不能被授予专利，他们为此投入的巨额研究经费就会付诸东流，新研究也很难开展下去；但反对者则认为，这种裁定将有助于而不是阻碍生物技术行业的发展，其将导致更多机构提供针对乳腺癌风险基因的检测服务，检测费用有望大幅下降——而在宣判的锤音落地后，BRCA基因测试的成本紧跟着下降至995美元，还不到原价的三分之一。

    本周争鸣

    乳腺癌筛查效用之争

    携带家族缺陷基因并经过充分咨询医生后，切除乳腺可能是对乳腺癌防患于未然的最好选择。然而，关于乳腺癌的筛查和预防手段，历来有不少争议，这些相互矛盾的研究结论正让人们迷惑不已——譬如说，定期进行乳腺X光检查可将乳腺癌死亡率降低20％，但这种筛查的副作用也很明显，可能会被“过度诊断”。而英一项调查显示，死亡率下降最明显的群体也并不属于定期筛查人群，因此专家建议，并非所有人都有基因筛查的必要。

    一周技术刷新

    中丹合作开发出单分子层晶体管

    丹麦哥本哈根大学化学纳米科学中心和中国中科院的科学家携手，用仅仅一个分子单层制造出一款晶体管，同时，他们创造性地应用石墨烯的独特性能，用该分子晶体管制造出了一块石墨烯计算机芯片。此石墨烯芯片的最大好处是让测试分子电子元件变得简单易行，这也是科学家们朝着制造出分子集成电路迈出的第一步。未来该研究将有助于科学家们设计出体形更小、运行速度更快且更环保的电子设备。

    铁磁“三明治”可将数据存储效率提高万倍

    美国麻省理工学院（MIT）科学家将一块纤薄的铁磁材料薄膜放在金属基座上，在其顶端放置一层氧化物，形成一块铁磁“三明治”，其在置于铂和钽上时，有不同的特征出现，其中推动磁域的力是传统铁磁存储系统的100倍，而其效率为传统铁磁存储系统的1万倍。新结构完全可以同目前的制造技术相兼容，有望大大改变存储系统的面貌，使更快更紧密且能效更高的用于存储和计算的芯片出现。

    磷化镍纳米粒子可为制氢反应提速

    美国宾夕法尼亚州立大学团队发现，由储量丰富且廉价的磷和镍构成的磷化镍纳米粒子可以成为制氢反应的催化剂，为该反应提速；而加州理工学院对这种纳米粒子在反应中的催化表现进行了测试，结果表明反应不仅能如期发生，且效率非常高。该最新成果可以和铂的效果相媲美，但成本却更低，其将推动廉价的清洁能源技术成为可能。

    铂镍正八面体让燃料电池省铂90%

    目前氢动力燃料电池的电极需要用到大量“身价不菲”的铂，能否寻找到更高效耐用的催化剂，已成为该领域取得突破的关键。最近，德国于利希研究中心和柏林工业大学研发出一种铂镍纳米粒子，用其作催化剂，可将燃料电池中铂的用量减少90%。研究还发现，催化剂粒子合适的几何形状与其组成及大小一样重要，可借此来改进用来储能的功能性材料尤其是催化剂的性能。

    前沿探索

    DNA—纳米粒子自组装胶体可带来智能材料

    胶体特殊的性质在于它们的自组装能力，但两种或更多种不同的胶体在一起，它们的自组装会怎样？瑞士联邦理工学院（EPFL）和英国剑桥大学科学家就合作开发出一种技术，用DNA链给纳米粒子涂层，能控制并引导两种不同胶体的自动组装。这种胶体粒子可用于制造新奇的自组装材料，如智能递药补丁、随光变色的新奇涂料等。

    纳米温度计可揭秘原子尺度热散逸

    对于纳米尺度的终端来讲，经典物理学很难描述其中热和电之间的关系。但日前，由美国密歇根大学等单位组成的国际小组开发出一种纳米级的“温度计”，能从原子尺度测量热散逸，深入理解二者的关系以及从热到电之间的转变，并首次建立了一种框架来解释纳米级系统的热散逸现象。这一成果为开发体积更小、功能更强的电子设备扫除了一项重要技术障碍。

    全球变冷变暖都不妙

    目前的研究大多集中在全球变暖（温度上升）对过去和现在的生态系统造成的影响——譬如导致海洋生态系统危机，但这种危机也可能发生在较冷时期。一个由英国、德国几家机构组成的国际小组，对取自北大西洋海底的钻核沉积物进行了地球化学和微古生物学分析后指出，1.16亿年前地球上曾出现的一股“寒流”也引发过生态危机。如果全球温度变化向另一端摆去，且变化了同样数量，对海洋生命来说，后果可能同样严重。

    添加人造边缘可让二硫化钼原子层整齐生长

    半导体二硫化钼是制造功能性二维电子元件所需的三种材料中的一种，它们有望成为制造肉眼不可见设备的基础元件，但科学家一直没有找到好方法来种植二硫化钼。直到最近，美国莱斯大学和橡树岭国家实验室（ORNL）合作开发出一种新方法，通过朝基座添加人造边缘，控制了二硫化钼成核过程，让其原子层整齐一致地生长。而弄清楚原子厚度的二硫化钼薄片能否在化学气相沉积（CVD）熔炉内生长，以及它们有什么特性，是朝着二维电子设备制造方向前进的一步。

    本周之“首”

    首个超高精度的三维脑图像问世

    在一项称作“大脑”的国际科研项目中，来自德国和加拿大的研究人员利用一种称为超薄切片机的特殊工具，将一名已故捐赠者的大脑切成数千薄片，然后染色、成像，通过数字技术构建出史上第一个超高精度的三维脑图。由于现有基准脑图的精度都比较低，所以这一研究“意义特别重大”，其将有助了解人脑感知、思考和语言等过程的秘密。目前，项目的研究成果已公布在网上免费供人们研究。

    奇观轶闻

    3D打印机制造出了沙粒大小的微电池

    当前许多微型设备正面临一个“严峻”问题——给它们供电的电池往往比设备本身还要大。而美国哈佛大学和伊利诺伊大学厄巴纳—尚佩恩分校合作开发出一种3D打印的锂离子微电池，只有一粒沙子大小，但电化性能可媲美商用蓄电池。微电池可以为医疗、通讯等领域的微型设备，包括许多尚在实验室里、缺乏小电池的发明提供足够电力。而新研究改革了微电池墨水的设计，也极大拓宽了3D打印的实际应用领域。

    （本栏目主持人 张梦然）