新浪科技讯 北京时间1月14日消息，天文学家们近日表示，得益于一种新的方法，他们已经得到了有关我们附近宇宙中最大质量黑洞确切的质量和大小估算值。
一直以来，天文学家们一直都知道在M87星系的核心存在一个超大质量黑洞，但是关于它究竟有多大，学术界则意见不一。一些意见认为这个黑洞大约具有30亿个太阳质量。不过，在2009年，美国德克萨斯大学麦克唐纳天文台的卡尔·吉布哈特(Karl Gebhardt)采用新方法对已有数据进行分析后给出了不同的答案：64亿倍太阳质量。
“不过这还有很大的不确定性，”吉布哈特说。近日，他和他的同事们正式宣布了他们使用更精确的数据进行计算的结果。这些数据来自夏威夷双子天文台以及麦克唐纳天文台的观测。计算显示，M87中央黑洞的质量不会小于66亿倍太阳质量，误差正负4亿倍太阳质量。
对于一个距离我们仅有5000万光年的星系，这个消息不坏。
吉布哈特在此间正在西雅图召开的美国天文学会(AAS)冬季会议上对记者表示：“在离开我们这么近的距离上，存在这样的大质量星系和黑洞，非常令人激动。你知道，这个距离真的就相当于是我们的后院一样。”
这项研究已经被《天体物理学杂志》接受，即将发表。
观测和计算过程
吉布哈特的小组运用了双子望远镜上的一种设备，名为“近红外场光谱仪”。它能测量围绕黑洞运行的恒星的速度。当然这台望远镜不能直接看清单个的恒星，但是借助自适应光学系统，这台光谱设备的分辨率足以帮助小组研究人员确定星群的平均移动速度。自适应光学系统是一种通过计算机控制的微调系统，用以计算并补偿由于大气扰动产生的光学成像模糊现象，从而大幅提高地面望远镜的成像质量。
而另一方面，吉布哈特的同事，他的研究生杰里米·穆菲(Jeremy Murphy)则在麦克唐纳天文台，使用哈兰·史密斯望远镜(Harlan J. Smith Telescope)上的一台设备来追踪M87星系外缘恒星的运动状态。VIRUS-P光谱仪收集“天空的星光”，并判断这整个星系的总质量，包括围绕星系边缘分布的暗物质。计算的结果是5.7万亿倍太阳质量。
所有这些结果被输入计算机以便生成一个电脑模型，最后的计算结果是一个约66亿倍太阳质量的黑洞，视界直径达200亿公里。“这差不多是冥王星轨道距离的三倍，这个黑洞能毫不费力地吞下整个太阳系。”
吉布哈特表示，他的小组的工作显示了我们有能力判断遥远星系中黑洞的质量，只要我们能运用高精度的设备测量出其周围的恒星运动数值。他说：“这给了我们信心去对更遥远的星系进行测量研究。”
其中就有这样一个星系，距离地球达35亿光年，据称含有一个180亿倍太阳质量的黑洞。如果被证实，这将使M87中央的超大质量黑洞相形见绌。但是目前的这一估算值是建立在间接的数据基础之上的，吉布哈特希望他能运用第一手的测量数据去做出更好的判断。
直接观测黑洞的尝试
正如许多科幻迷们所熟悉的，黑洞是一种超级致密的奇异天体。它拥有极强的引力，使得即便光束也无法从它的表面逃离。任何进入它的边界，即所谓“视界”范围之内的信息和物体将无法离开。黑洞可能形成于恒星生命最后的急速塌缩，或成为星系的超大质量核心。目前，天文学家们已经观测到似乎源自黑洞的喷流和辐射现象，甚至还观测到了围绕黑洞运行的炙热气体吸积盘。但至今尚没有一起黑洞的直接观测记录。
“目前尚没有直接的证据证明黑洞确实存在，就观测证据而言，绝对是一片空白。”吉布哈特在双子天文台的一场发布会上说。“在现阶段，为了确认黑洞的存在，我们采用的是排除法。也就是说，对于某些天文现象，除了黑洞，其他解释看起来真的站不住脚。”
吉布哈特很希望自己能直接看到黑洞，或仅仅是它的视界边界也行。他认为对于这个想法，M87将是个很好的候选目标，因为它的质量很大。我们所在的银河系中心也有一个黑洞，不过要小得多，可能仅有400万倍太阳质量。这仅仅相当于M87中央黑洞最新估算值正负误差范围的1%。
不管你信不信，一些天文学家正在谋划着实施一个宏伟的计划，名为“视界望远镜”(Event Horizon Telescope)，其目标就是对银河中央的黑洞进行观测。这项计划需要调动甚长基线干涉仪(VLBI)的全部射电望远镜，并采用亚毫米波接收器。这样就有可能获得银河中央黑洞视界范围的图像。
“我们还需要两三年时间来实施这个计划，”吉布哈特说。并且当视界望远镜准备就绪时，他希望M87将成为候选目标。“这可是目前我们所知最清晰，最好的黑洞候选目标。”
美国天文学会会议上的其他有关黑洞的消息：
1、借助位于夏威夷的10米口径凯克望远镜，天文学家们已经在星系合并现象中发现了16对密近黑洞，即靠的很近，关系密切的“双黑洞”。来自加州理工大学的天文学家乔治·多戈夫斯基(George Djorgovski)说：“这一发现补上了我们目前观测中缺失的一环，即远距离的双星系统，以及正发生合并的黑洞。”这16个“双黑洞”是凯克望远镜逐个检查50个候选目标时被发现的。同样，自适应光学系统对观测成功起到了至关重要的作用。
这一观测结果支持了现有的宇宙结构理论，即宇宙中的结构是由“不同等级的合并事件”形成的。多戈夫斯基开玩笑说，要是观测结果和现有理论不符，那样才有趣呢。“只是很可惜，看起来我们现有的这一理论是正确的。”
2、另一组天文学家则正关注着黑洞系统的“心跳”。借助美国宇航局钱德拉X射线天文台和罗西X射线时变探测器(Rossi X-ray Timing Explorer，RXTE)，他们对GRS 1915+105展开了细致研究。这是银河系中一个被认为含有一个约14倍太阳质量黑洞的双星系统。环绕黑洞旋转的物质吸积盘大约每50秒会发出一次X射线脉冲。通过对这种X射线脉冲变化的监测，科学家们得以追踪物质的流入状况。
“每一次脉冲都意味着一部分物质落入视界范围以内，”来自哈佛大学的乔伊·尼尔森(Joey Neilsen)解释道。“不过事实上，下落过程中有95%的物质都被黑洞风吹走了。”乔伊说，每天被从吸积盘上吹走的物质的质量都相当于三分之一个月球质量。
杂志封面
封面故事：
给企鹅戴标记物的研究方法不可靠
几十年来，研究企鹅（已被确定为最能反映气候变化的动物）的研究人员的标准做法是，用被称为“flipper bands”的标记物来标记企鹅。然而这种做法是有争议的，因为关于标记物本身是否会改变企鹅的行为有相互冲突的报告。
现在，对自由放养的王企鹅所作的一项为期十年的研究结果提供了令人信服的证据：戴这种标记物的企鹅存活率明显较低，每个主要的生活史特征都受到了影响，并且受气候变化的影响也比不戴标记物的企鹅要大。除了对利用这种标记方法获得的海洋生态系统的数据提出质疑外，这项工作也牵涉到了动物标记方法的道德问题。
b2AR的X-射线晶体结构
Brian Kobilka及其同事的两篇论文和Christopher Tate及其团队的第3篇论文，介绍了与不同激动剂（增效剂）结合在一起的“人b2肾上腺素能受体”（b2AR）的X-射线晶体结构。
b2AR是感应细胞外分子和激发内部信号作用通道的“G-蛋白耦合受体”（GPCR）跨膜受体家族的一个成员。在人类生理中普遍起作用的GPCR是药物发现的主要目标。这一系列新的结构揭示了伴随激动剂的结合而发生的微妙结构变化，显示了细胞膜内外的结合事件是怎样稳定受体的激发状态的。
激动剂的结合被发现诱导“儿茶酚胺结合‘袋’”相对于与拮抗剂相结合的受体发生收缩，而且分子动态模拟表明，与激动剂相结合的激发状态在没有一个G-蛋白存在时会自然松弛到一种类似于非激发的状态。
引力透镜效应对高红移星系观测结果的影响
重新离子化时期（这个时期宇宙正从“黑暗时期”形成，中性氢正被重新离子化）所发生的恒星形成活动的一个度量，可从红移值z>～7处的高红移星系候选对象的数量获得。然而，由在我们与这些遥远天体之间的星系所产生的引力透镜效应会使问题复杂化。
一项新的理论模拟研究表明，引力透镜效应很可能支配红移值z>～12的星系的所观测到的性质，在这个位置，仪器“极限星等”预计要比星系样本的特征星等更亮。这个因素可能会使（星系）数量发生一个数量级的改变。因此，今后的研究工作将需要把在高红移星系样本中的显著引力透镜效应考虑进去。
复杂生物材料的纳米断层扫描图
牙齿和骨头等很多生物矿化组织是无机物和有机物的混合物，其性质由它们难解的内部结构决定。现在，Lyle Gordon和Derk Joester介绍了怎样利用“脉冲激光原子探针断层扫描术”（APT）（这是在冶金和半导体研究中的一种成熟方法）来阐明这种生物材料及其人工合成的类似物质的内部结构和化学复杂性。
该研究中所用的材料是来自一种被称为“Eastern beaded chiton”的海洋软体动物的一颗牙齿。所获得的高分辨率3D化学图显示了牙齿内的不同有机纤维，它们有不同的组成，因此在控制有机基质与无机矿物相之间的相互作用中很可能也有不同的功能。除了揭示自然出现的物质的性质外，APT方法在该领域的这种应用也应当能够为设计从生物得到启发的、有医学和工业用途的复合材料提供有用数据。
生物合成的模块化
要使合成生物学家的创造力得以释放，那么基本线路就必须是真正可以互换的，即必须是模块化的和可伸缩的。本期两篇论文朝着这个目标又有所迈进——一篇是用大肠杆菌作的研究，而另一篇则是用酵母作的研究。
Tamsir等人利用大肠杆菌中的细菌“群体效应”、Regot等人利用酵母信息素通信来通过执行简单逻辑功能的各个细胞之间的通信实现复杂的计算。这样的细胞外“化学连线”（chemical wiring）是绕过对不同遗传线路（当这些线路在一个细胞内发挥作用时）进行隔离中所存在困难的一个很有希望的方式。
利用GWAS方法识别致癌基因
全基因组关联研究(GWAS)表明，在LMO1位点内的单核苷酸变异体与“成神经细胞瘤”（一种儿童期交感神经系统癌症）的遗传性易感性相关。
LMO1编码一种以前与癌症联系在一起的转录调控因子。同一位点上的获得性结构变异在“成神经细胞瘤”患者中普遍存在，说明通过GWAS方式识别出的位点也许容易受体细胞改变（somatic alteration）的影响，所以可以用来识别潜在治疗目标和/或癌症攻击性的生物标记。
推动细胞形状发生变化的力
推动细胞形状发生变化的力在发育中起根本性作用。在有丝分裂过程中，黏附细胞从扁平形变成圆形，这种变化被认为是细胞分裂的几何要求所必需的。
Stewart等人研究了推动这种形状变化的力。他们发现，有丝分裂中让细胞形状变成圆形的力既取决于肌动球蛋白的细胞骨架，又取决于细胞调控“克分子渗透压浓度”的能力。让细胞形状变成圆形的力是由渗透压产生的，肌动球蛋白皮质通过抵抗外力来维持这种变圆的力。
这些结果支持以下观点：在动物细胞中，肌动球蛋白皮质起细胞内壁的作用，引导渗透扩张来控制细胞形状。
中新网1月14日电 中共中央、国务院1月14日上午在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。中国科学院院士、金属学及材料科学家师昌绪和中国工程院院士、内科血液学专家王振义荣获2010年度国家最高科学技术奖。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛向他们颁奖。
据中国科学院网站介绍，师昌绪，金属学及材料科学家。河北徐水人。1945年毕业于国立西北工学院，获学士学位。1948年获美国密苏里矿冶学院硕士学位，1952年获欧特丹大学博士学位。1994年选聘为中国工程院院士。1995年当选为第三世界科学院院士。中国科学院金属研究所名誉所长、研究员、国家自然科学基金委员会特邀顾问。曾任中国工程院副院长。中国高温合金开拓者之一，发展了中国第一个铁基高温合金，领导开发我国第一代空心气冷铸造镍基高温合金涡轮叶片，可用作耐热、低温材料和无磁铁锰铝系奥氏体钢等，具有开创性。多次参加或主持制订中国有关冶金材料、材料科学、新材料全国科技发展规划；主持国家重点实验室、国家工程研究中心及国家重大科学工程的立项和评估工作。1980年当选为中国科学院院士(学部委员)。
据中国工程院网站介绍，王振义，内科血液学专家。江苏省兴化人。1948年毕业于上海震旦大学医学院，获博士学位。1992年当选为法国科学院外籍院士，2000年美国哥伦比亚大学授予荣誉科学博士学位。上海血液学研究所名誉所长，上海交通大学医学院附属瑞金医院终身教授。自1954年起，从事研究血栓和止血，在国内首先建立血友病A与B以及轻型血友病的诊断方法。1980年起开始研究癌肿的分化疗法。1986年在国际上首先创导应用全反式维甲酸诱导分化治疗急性早幼粒细胞白血病，获得很高的缓解率，为恶性肿瘤在不损伤正常细胞的情况下，可以通过诱导分化疗法取得效果这一新的理论，提供了成功的范例。因而获得国际肿瘤研究奖五项，国内国家级奖七项(一项第一作者)。发表论文314篇，主编专著5本。1994年当选为中国工程院院士。
据悉，目前中国设立了国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖、中华人民共和国国际科学技术合作奖等5项国家科学技术奖。这些奖项每年评审一次。其中，国家最高科学技术奖报请国家主席签署并由国家主席亲自颁发证书和奖金。国家最高科技奖每年授予人数不超过两名，而且获奖者必须在当代科学技术前沿取得重大突破或者在科学技术发展中有卓越建树；在科学技术创新、科学技术成果转化和高技术产业化中，创造巨大经济效益或者社会效益。
中国国家最高科技奖得主每人奖金500万元人民币，此前已有16位著名科技专家先后获此殊荣，他们分别是袁隆平、吴文俊、黄昆、王选、刘东生、金怡濂、吴孟超、王永志、李振声、叶笃正、闵恩泽、吴征镒、王忠诚、徐光宪、孙家栋、谷超豪。
