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2007年世界科技发展回顾:美国

2007年，美国基础研究所获甚丰，在光学信号存储、超发光现象、利用激光冷却技术获得物体接近绝对温度零度、暗物质的存在与否、无线传送电能、飞秒激光脉冲等基础研究上都取得了成就。

毛黎（本报驻美国）美国物理学家利用2个原子干涉重力仪，找到测量万有引力常数的新方法，测量精度可达百万分之一。该技术不仅可用来测量万有引力常数，对在实验室中研究广义相对论也有重要意义。

波士顿大学设计制造出纳米同轴光缆，能把可见光挤压到极小的几何尺度，将波长在380纳米—750纳米的可见光在直径约300纳米的纳米同轴光缆中实现传送。这一技术挑战了一条重要定理：光无法穿过比自己波长小得多的孔。该成果能为多个领域带来革命性突破，应用于高效太阳能电池、微型光开关等，竹胶板甚至能帮助盲人重见光明。罗切斯特大学则利用新开发的单光子技术，将相当于整张图像的信息进行编码和储存，并使其完美再现，为信息以光形式储存奠定了基础。

能源部布鲁克海文国家实验室在利用钛—蓝宝石激光器的激光束控制自由电子激光光脉冲持续时间的实验中，首次观察到超发光现象，有助于开发新一代光源发光设备。

研究人员借助“计算化学”科学，在计算机中设计出一种分子，它有让甲基氟化物（简单的碳氟化合物）中的中方参与对蒙合作坚持互利共赢原则碳—氟化学键断裂的能力，把碳氟化合物中的氟原子“拽”出。如能合成出这种分子，用其去除碳氟化合物中的氟，将有助于减少对大气臭氧层的破坏。

麻省理工学院利用激光冷却技术，成功将体积相当于硬币大小的物体冷却到接近绝对温度零度，创造了激光冷却相同体积物体的最低温度纪录，为最终将较大物体冷却到绝对零度，以观察物质的量子行为带来了希望。

暗物质的存在与否是标准宇宙学的基石，美国天文学家在距地球50亿光年的“CL0024＋17”星系团中，探测到跨度约有2以判定强度参数60万光年的暗物质环。这是迄今为止能证明暗物质存在的最强有力证据，也是人类首次探测到有着独特结构的暗物质。欧美科学家还首次为暗物质绘出了大型三维图。三维图显示，正如原先所料，暗物质在可见物质聚集的基础上形成了一种丝状“骨骼”，最终产生了天体。

麻省理工学院通过无线传送电能方式，点亮2米开外的一盏60瓦灯泡。该技术如能投入实用，今后移动和其他便携电器有望不需电源线也能充电，而污染环境的一大祸首电池有望“下岗”。

能源部布鲁克海文国家实验室成功地将金纳米粒子附着于蛋白质，形成蛋白质—金纳米粒子均匀排列的薄层结构。这种人工组合式功能性生物分子在能源转换、结构生物学、药物输送和医学成像等众多领域具有广泛潜在影响。

研究人员首次在实验中观测到分子混沌现象，即分子在碰撞前互不相干，只在碰撞后才变得相互存在联系，从而证实这一早已广为承认的假设确实存在。

普度大学工程专家实现对超短光脉冲的光谱性质进行精细调控，并首次对一个用户不用改动)单脉冲“飞秒光学频率梳”中的100条“梳状线带”进行精确“脉冲整形”。这是一个具有重要意义的里程碑，为制造更先进的传感器和更精密的实验室仪器、研发更高效的通讯技术奠定了基础。

能源部橡树岭国家实验室的散裂中子源（SNS）创下中子源加速器束流功率的新纪录，达183千瓦。新的世界纪录将为科学家提供前所未有的分析和了解分子结构和行为的能力。

科学家发现，中子在内部中心和外部边缘各有一个负电荷，而其间像三明治一样，每一层有一个正电荷夹在其中，使中子呈电中性。该成果改变了对中子如何与携带负电荷的电子，以及与携带正电荷的质子相互作用的理解。

劳伦斯3G手机利弗莫尔国家实验室采用化学力显微镜方法，首次掌握了测定单一官能团和碳纳米管间发生特殊相关作用的能力。纳米管探针的接触区域被减少到1.3纳米，从而能准确测定出单一官能团与碳纳米管的附着力，了解它们之间的相互作用。这项研究有助于设计和制造出更好、更强的材料以及更灵敏的装置和传感器。

亚利桑那州立大学设计出一种革命性的激光技术，形成的飞秒激光脉冲可对微生物的蛋白质外壳产生致命振动，从而将微生物摧毁，它可以消灭艾滋病病毒和细菌而不损害人体细胞，有助于减少医院抗药性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的扩散。

麻省理工学院开发出利用红外线在微型芯片上移动微小粒子的新方法。由于红外线不会被制造微型芯片的硅材料反射，采用红外线“光镊”不仅可用于研究芯片表面，还可用来对芯片表面进行实际操作。该学院还运用类似X光CT扫描海绵机械方法，开发出一种新型成像技术，可在不用荧光标记或其他外加对比试剂的情况下展现活细胞内的任何活动，使人类首次能够对活体细胞在自然状态下的各种功能加以研究。

科学家采用分子工程技术，研制出细胞内最大粒子穹隆体结构模型。利用这种结构可研制一种灵活的、靶向纳米胶囊来递送药物，未来还可用于生物传感器、酶运输、控制释放，甚至可作为纳米电机的一部分。

加州大学伯克利分校利用一种纳米粒子技术，首次探测到单个细胞内生物分子的动力反应机制。这是分子成像技术的突破，将对细胞药物开发和生物医疗诊断产生深远影响。

美国《国家地理》12月3日说，1999年模具机在美发现的恐龙“木乃伊”达科他具有重大研究价值。这是首次发掘到表面皮肤没有塌陷进骨架内的恐龙化石，很可能为研究恐龙进化和生物群落提供无可替代的依据，让科学家在研究恐龙蛋白质甚至DNA中，找到其生活周期和生长方面的重要线索。

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