2019年,德國科學(xué)家在揭示宇宙奧秘,研發(fā)新超導(dǎo)體,以及探索生命起源和進(jìn)化等方面取得較大進(jìn)展。
在探索宇宙奧秘方面,德國Hazel Hen超級計算機(jī)運行一年多生成了迄今最詳細(xì)的大尺度宇宙模型TNG50,其時間跨度138億年,物理寬度2.3億光年,包含數(shù)萬個正處于演化中的星系。在俄羅斯的幫助下,德國于7月成功發(fā)射X射線空間望遠(yuǎn)鏡“eROSITA”,并傳回首批圖像。未來有望發(fā)現(xiàn)大約10萬個釋放X射線的星系團(tuán)和數(shù)百萬個活躍黑洞,有助于更好地理解宇宙中占主導(dǎo)地位的暗物質(zhì)和暗能量。
馬克斯·普朗克學(xué)會下屬多個研究所有重要發(fā)現(xiàn)。如在兩個伽馬射線暴的觀測中發(fā)現(xiàn)迄今已知最高能光子,研究解析了高能伽馬射線暴形成過程;首次在行星狀星云NGC 7027中檢測到了宇宙演化的最重要標(biāo)記之一——氦合氫離子,為一項長達(dá)幾十年的研究畫上了句號。
在生命起源和人類進(jìn)化過程研究方面,法蘭克福大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)一種嗜熱細(xì)菌通過吸入一氧化碳呼出氫氣而生長,這被認(rèn)為是地球上最古老的細(xì)胞呼吸形式。圖賓根大學(xué)科學(xué)家在德國發(fā)現(xiàn)生活在約1160萬年前的猿類化石,證明了一種新型體式行為“延伸型肢體攀爬”,為人們了解猿類在成為兩足動物之前的情況提供了新線索。德國科學(xué)家還在希臘發(fā)現(xiàn)的一塊約21萬年前的頭骨,代表了有關(guān)亞歐大陸現(xiàn)代人類的最早證據(jù)。
腦科學(xué)研究方面,馬克斯·普朗克腦研究所科學(xué)家重建了小鼠桶狀皮層89個神經(jīng)元的形態(tài)特征及其連接。德國和英國研究人員合作發(fā)現(xiàn),阻斷特殊鈣通道可拯救神經(jīng)細(xì)胞,或能成為針對帕金森病的新神經(jīng)保護(hù)療法的基礎(chǔ)。德國和瑞士科學(xué)家開發(fā)出首個植入式磁共振探測器,能突破腦掃描方法的電物理極限,以前所未有的分辨率探測大腦的生理機(jī)能,為未來針對腦細(xì)胞神經(jīng)元活動和生物能過程的高特異性和定量繪圖技術(shù)鋪平了道路。
在量子技術(shù)領(lǐng)域,維爾茨堡大學(xué)研究人員設(shè)計汞碲量子阱,首次成功構(gòu)建拓?fù)淞孔狱c接觸,使研究邊界狀態(tài)之間的潛在相互作用成為可能。雷根斯堡大學(xué)科研人員在原子級半導(dǎo)體(二硒化鎢)中發(fā)現(xiàn)新的量子干涉現(xiàn)象,為開發(fā)新型激光源和量子信息光學(xué)處理裝置開辟了新途徑。
2019年,德國科學(xué)家在超導(dǎo)領(lǐng)域也取得突破性成果。德美兩國科學(xué)家合作發(fā)現(xiàn),在超過100萬倍地球大氣壓下,氫化鑭在零下23攝氏度具有超導(dǎo)性,這是迄今超導(dǎo)材料已獲證實的最高臨界溫度。
在未來地球科學(xué)研究領(lǐng)域,德國科考船“極地之星”于2019年9月20日開始有史以來最大一次國際北極氣候研究多學(xué)科漂流觀測(MOSAiC)。教研部資助1.5億歐元,來自19個國家的600人將輪班參與該項目。(李山)
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