《科學(xué)》、《自然》各自發(fā)布年度十大，它們?yōu)槭裁赐瑫r選中了這位中國科學(xué)家？

圖源：Pixabay來源：知識分子翻譯：李璐編輯：李珊珊● 　● 　●12月9日和12日，《自然》、《科學(xué)》兩大雜志分別發(fā)布了自己的2024年年度“十大人物”和“十大科學(xué)突破”。在《自然》雜志的十大人物中，有研究核鐘的物理學(xué)家、研究宇宙膨脹的天文學(xué)家、研究猴痘的病毒獵手、AI天氣預(yù)報員、與貧困作斗爭的經(jīng)濟(jì)學(xué)家，也有學(xué)術(shù)打假人、氣候斗士、為加拿大研究生爭取到漲薪的公平薪酬斗士，以及，最讓國人關(guān)注的兩位中國科學(xué)家：主導(dǎo)了嫦娥六號月背樣品研究工作的“月巖守護(hù)人”李春來，及將性的細(xì)胞療法應(yīng)用于治療自身免疫性疾病的勇敢的中國醫(yī)生徐滬濟(jì)。《科學(xué)》雜志的十大科學(xué)突破中，一次注射可以發(fā)揮6個月保護(hù)作用的艾滋病接觸前預(yù)防藥物萊納卡帕韋（Lenacapavir）列在了榜首。在這份榜單的亞軍位置，則再次出現(xiàn)了中國醫(yī)生徐滬濟(jì)的那項為自身免疫性疾病重癥患者帶來了顯著改善的療法。之后，列在這份榜單上的還包括：太空望遠(yuǎn)鏡探測到的宇宙黎明、RNA、海洋藻類中的新細(xì)胞器、新型磁性材料、來自中國的微小藻類化石提示多細(xì)胞生物出現(xiàn)時間提前、關(guān)于地幔的新研究，星艦“筷子夾火箭”式的成功著陸，以及古代DNA揭示的家庭關(guān)系。相較而言，《自然》雜志的“十大人物”，更看重的是這些人物們對科學(xué)界的影響，而《科學(xué)》雜志的“十大科學(xué)突破”則更看重對人類科學(xué)邊界的挑戰(zhàn)，令人吃驚的是，一位中國醫(yī)生成了這兩份榜單唯一的交集。這位醫(yī)生是上海的中國人民海軍軍醫(yī)大學(xué)的風(fēng)濕病專家徐滬濟(jì)，利用由捐贈者細(xì)胞制造的CAR-T療法，這位醫(yī)生成功使3位罹患嚴(yán)重自身免疫性疾病的患者病情得以緩解。數(shù)日前，遠(yuǎn)赴瑞士尋求的上海女孩沙白讓很多人認(rèn)識到了以紅斑狼瘡為代表的一大類自身免疫性疾病。這類疾病多以“難治”為特征，許多自身免疫疾病患者最終會復(fù)發(fā)，有時甚至?xí)l(fā)展出可能危及生命的并發(fā)癥，往往被稱作“不死的癌癥”。流行病學(xué)數(shù)據(jù)顯示，自身免疫性疾病影響大約8%的人口。在徐滬濟(jì)的臨床試驗入組了3名患者，一位是以肌纖維壞死和進(jìn)行性無力為特征的免疫介導(dǎo)壞死性肌病患者，兩位是以疼痛和逐漸硬化的皮膚為特征的系統(tǒng)性硬化癥，后者最終可影響到內(nèi)臟器官，導(dǎo)致心血管器官廣泛且不可逆的纖維化。在自身免疫性疾病中，B 細(xì)胞在常常是通過釋放攻擊關(guān)節(jié)、肺、腎等部位的毒性自身抗體發(fā)揮作用。因而，徐滬濟(jì)選取了一種可以定向?qū)ふ也⒋輾細(xì)胞的療法——CAR-T療法來應(yīng)對些些疾病。在傳統(tǒng)的CAR-T 療法中，醫(yī)生會從患者的白細(xì)胞中分離出T細(xì)胞（免疫系統(tǒng)的哨兵）。然后對這些細(xì)胞進(jìn)行基因改造，使它們可以尋找并摧毀B細(xì)胞，然后，將其送回患者體內(nèi)。15年前，CAR-T療法首次作為血癌療法出現(xiàn)，該療法還曾被《科學(xué)》雜志評為2013年的年度重大突破。本次用于自身免疫性疾病的CAR-T療法的一大特征則是，這些T細(xì)胞并非源自患者，而是來自捐獻(xiàn)者。研究者們利用來自捐獻(xiàn)者的T細(xì)胞，經(jīng)過基因編輯（CRISPR-Cas9），使得這些CAR-T細(xì)胞可以定向得殺滅患者體內(nèi)“倒戈”攻擊自己身體的B細(xì)胞，從而治愈疾病。這不僅是利用CAR-T來治療自身免疫性疾病的重大嘗試，更是將CAR-T做成一種現(xiàn)成產(chǎn)品（off-the-shelf）的一次大膽嘗試。這次嘗試的結(jié)果“超出了我們的想象”，參與了這次臨床試驗的華東師范大學(xué)教授杜冰曾向《自然》雜志這樣描述。三位患者中，一位免疫介導(dǎo)壞死性肌病患者病情得到了完全的緩解，另兩位的病情也發(fā)生了明顯改善——包括疤痕組織形成的愈合，以及自身抗體水平的下降。試驗中，幾位患者都沒有出現(xiàn)與CAR-T療法相關(guān)的危險副作用。對于這項只入組了3名患者的臨床試驗上榜兩大雜志年度”十大“的原因，《科學(xué)》雜志提到：“這可能開啟了自身免疫性疾病治療的新篇章”。而《自然》雜志則認(rèn)為：如果成功，利用捐贈者細(xì)胞生產(chǎn) CAR-T 細(xì)胞，則可以實(shí)現(xiàn)CAR-T的大規(guī)模生產(chǎn)，從而降低成本并擴(kuò)大其覆蓋范圍。下文為今年的《科學(xué)》雜志十大年度科學(xué)突破：01一種新型作用機(jī)制的注射型艾滋病藥物顯示出顯著的預(yù)防感染能力by Jon Cohen幾十年來艾滋病防治工作取得了進(jìn)展，但每年仍有超過100萬人感染艾滋病毒，而疫苗仍難以企及。但今年，人類世界看到了可能成為下一個最佳選擇的東西：一種注射藥物，每注射一次可以保護(hù)人們6個月。今年6月，一項針對非洲青春期女孩和年輕女性的大規(guī)模療效試驗報告顯示，這些注射藥物將HIV感染率降至零——有效率竟高達(dá)100%。3個月后，一項橫跨四大洲進(jìn)行的類似試驗報告稱，這一藥物對與男性發(fā)生的性別多元化人群的療效達(dá)到99.9%，這一實(shí)驗結(jié)果消除了人們對前者的所有懷疑。許多相關(guān)研究人員現(xiàn)在對這款名為Lenacapavir的藥物寄予厚望，認(rèn)為將它用作暴露前預(yù)防（PrEP）的手段將大幅降低全球感染率。“如果我們能正確使用，即大規(guī)模推廣并讓更多人使用，它就會有潛力。”開普敦大學(xué)的傳染病專家 Linda-Gail Bekker表示，她曾領(lǐng)導(dǎo)這款藥物制造商Gilead Sciences開展兩項療效試驗之一。然而，這并不是《科學(xué)》雜志將Lenacapavir評為2024年度突破性成果的唯一原因。該藥物作為PrEP的巨大成功源于一項基礎(chǔ)研究的突破：對HIV衣殼蛋白結(jié)構(gòu)和功能的新認(rèn)識，該蛋白正是Lenacapavir的靶點(diǎn)，許多其他病毒也有自己的衣殼蛋白，這些蛋白圍繞其遺傳物質(zhì)形成外殼，因此該藥物的成功激起了類似的衣殼可以對抗其他病毒性疾病的令人興奮的期望。與可怕的缺醫(yī)少藥的時代相比，目前的艾滋病治療已經(jīng)取得了巨大進(jìn)展。在那個時期，感染意味著可怕的消瘦、免疫系統(tǒng)崩潰導(dǎo)致的其他感染泛濫并早逝。1996年，研究人員發(fā)現(xiàn)強(qiáng)效的藥物組合可以完全抑制艾滋病毒并阻止艾滋病的發(fā)展，《科學(xué)》雜志在那一年將其評為突破性成果。如今的抗病物更好，可以使數(shù)百萬人在患有慢性但可控的疾病的情況下過上正常的生活。接受了治療且病毒得到了很好地抑制的患者幾乎不會傳染給他人，這一發(fā)現(xiàn)使《科學(xué)》雜志曾將“治療即預(yù)防”評為2011年的年度突破。隨著全球范圍內(nèi)越來越多的人獲得藥物治療，全球新感染人數(shù)從2011年的210萬降至去年的130萬。02釋放免疫細(xì)胞對抗自身免疫疾病by Jennifer Couzin-Frankel一只嵌合抗原受體T細(xì)胞（CAR-T，粉紅色）正在靠近并消滅一只B細(xì)胞。今年，CAR-T療法在治療紅斑狼瘡等自身免疫疾病方面取得了重大進(jìn)展。圖源：Burgess/Science紅斑狼瘡、硬皮病、多發(fā)性硬化癥及其他自身免疫疾病的罪魁禍?zhǔn)锥际恰芭炎儭钡拿庖呦到y(tǒng)，它會攻擊人體自身的健康組織。現(xiàn)有的治療手段（如免疫抑制藥物）可以提供一定的幫助，但并不是每次都可以阻止疾病的發(fā)展，且可能導(dǎo)致嚴(yán)重的副作用。今年，一種新方法——嵌合抗原受體T細(xì)胞（CAR-T）療法，在重癥患者中取得了顯著療效，這可能開啟了自身免疫疾病治療的新篇章。CAR-T療法最初在近15年前作為血癌的治療手段問世（并成為《科學(xué)》雜志2013年的年度突破之一）。它是一種全新的疾病治療方式：醫(yī)生從患者的白細(xì)胞中提取出T細(xì)胞（免疫系統(tǒng)的哨兵），然后對這些細(xì)胞進(jìn)行基因改造（通常使其用于尋找并摧毀免疫系統(tǒng)的另一組成部分B細(xì)胞），再將這些改造后的細(xì)胞送回患者體內(nèi)。某些白血病和淋巴瘤源于癌變的B細(xì)胞，所以可以用CAR-T療法清除這些細(xì)胞。B細(xì)胞在自身免疫性疾病中也發(fā)揮了一定作用，尤其是通過釋放有毒的自身抗體攻擊關(guān)節(jié)、肺、腎臟等部位。今年的一系列新的臨床試驗顯示了CAR-T療法在自身免疫疾病中對抗B細(xì)胞的能力。今年2月，德國研究人員報告了15名紅斑狼瘡、硬皮病或肌肉損傷性疾病肌炎患者使用該療法的情況。患者在4至29個月前接受了CAR-T的治療，8名紅斑狼瘡患者均處于無藥緩解期；其他一些患者雖然仍有癥狀，但都已不需使用免疫了。其他已發(fā)表的成功案例還包括（利用該療法）治療重癥肌無力和僵人綜合征（一種痛苦且致殘的神經(jīng)系統(tǒng)疾病）。迄今為止已有30多名患者被治愈。研究人員還在理解為何被改造的T細(xì)胞如此有效的方面取得了進(jìn)展——比如，他們發(fā)現(xiàn)CAR-T療法可以深度清除其他療法難以觸及的組織（如患者的淋巴結(jié)）中的B細(xì)胞。對于CAR-T治療自身免疫性疾病難過，我們?nèi)匀挥性S多工作要完成，科學(xué)家們?nèi)栽谂ρ芯棵庖呦到y(tǒng)過度反應(yīng)等嚴(yán)重副作用發(fā)生的頻率，以及完全緩解疾病的可能性和持續(xù)時間。03詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡探測宇宙黎明by Adam Mann因距離顯得泛紅的早期星系擠滿了畫面，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）的首批圖像之一。NASA；ESA；CSA；STScI在黎明時分，這些耀眼的星系在做什么？自從美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡于2022年2月睜開它巨大的觀測之眼以來，這架太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的宇宙最早期明亮星系的數(shù)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了理論學(xué)家的預(yù)期。今年，對這些星系古老光芒的詳細(xì)研究，已經(jīng)開始解釋可能發(fā)生的。JWST是有史以來建造的最大、最強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡，與以往儀器相比，它可以捕捉更多的微弱紅光。它曾被《科學(xué)》雜志評為2022年度突破，專門設(shè)計用于研究宇宙誕生后約10億年的歷史。在最初幾個月的觀測中，該望遠(yuǎn)鏡觀測到的宇宙黎明時的星系候選者數(shù)量可能比預(yù)期多1000倍。基于這些星系異常的亮度，研究人員推測其中一些星系可能與銀河系一樣龐大，而根據(jù)當(dāng)前的星系演化理論，它們應(yīng)該不能在如此短暫的時間內(nèi)這樣迅速地成長。一種可能性是，這些星系實(shí)際上并沒有推測得那么大，只是非常明亮。例如，如果早期宇宙會偏向形成質(zhì)量比太陽大幾十倍甚至幾百倍的恒星，那么容納這些恒星的星系可能顯得異常明亮。另一種假設(shè)是，早期宇宙中充滿了黑洞，它們吞噬星際物質(zhì)，產(chǎn)生明亮的能量爆發(fā)，進(jìn)而解釋了望遠(yuǎn)鏡的觀測結(jié)果。當(dāng)前JWST的觀測結(jié)果表明，這兩種過程可能都在起作用。光譜學(xué)研究將古老的光分解為其組成波長進(jìn)行分析，表明早期星系中包含大量的氣體和塵埃，包括碳和氧等重元素。這些元素只能在更早期的大質(zhì)量恒星內(nèi)部形成，這些恒星壽命短暫，成超新星并將這些物質(zhì)廣泛散播。研究表明，時間黎明時期的環(huán)境使巨大的恒星快速高效地成長。其他光譜學(xué)研究指出，巨大且活躍的黑洞可能是早期宇宙光輝的來源。然而，沒有人可以確定這些“野獸”是如何如此迅速出現(xiàn)的：在現(xiàn)代宇宙中，黑洞被認(rèn)為是一顆大質(zhì)量恒星耗盡其生命后坍縮形成的。但一些理論提出，在非常早期的宇宙中，巨大的物質(zhì)團(tuán)塊而非恒星，可能在自身引力作用下快速坍縮，形成產(chǎn)生這些巨大黑洞的“種子”。04RNA走進(jìn)田間by Erik Stokstad殺蟲劑通常是一種廣譜性武器，會在殺滅害蟲的同時也一些無辜的物種。今年，美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）批準(zhǔn)了一種可能的解決方案：一種針對目標(biāo)害蟲中特定基因的RNA殺蟲劑噴霧，支持者認(rèn)為，這種新型精準(zhǔn)方法比現(xiàn)有化學(xué)殺蟲劑更安全，并且可以作用于許多害蟲。第一種RNA殺蟲劑產(chǎn)品針對的是科羅拉多馬鈴薯甲蟲，這種害蟲對現(xiàn)有化學(xué)藥劑已經(jīng)進(jìn)化出了抗性，每年在世界各地造成5億美元的農(nóng)作物損失。Calantha殺蟲劑由GreenLight Biosciences公司研發(fā)，它可以干擾科羅拉多馬鈴薯甲蟲特有的基因。當(dāng)甲蟲幼蟲咀嚼噴灑了該殺蟲劑的葉片時，RNA會阻斷一種關(guān)鍵蛋白的表達(dá)，使其在數(shù)天內(nèi)死亡。這一機(jī)制即RNA干擾（RNAi），是大多數(shù)細(xì)胞用來調(diào)控基因表達(dá)并防御病毒的自然過程。自2007年研究人員發(fā)現(xiàn)雙鏈RNA可以穿過昆蟲的腸道內(nèi)壁并有效它們以來，研究人員就嘗試將RNAi轉(zhuǎn)化為對抗樹皮甲蟲、蚊子和其他昆蟲的武器。2023年，一種經(jīng)過基因改造的玉米品種上市，它能夠自主產(chǎn)生玉米根蟲的RNA。GreenLight公司目前正在開發(fā)另一種殺蟲劑，以蜂巢中臭名昭著的害蟲瓦螨。研究人員現(xiàn)在希望將RNAi用于飛蛾及其他所謂的鱗翅目昆蟲，其中包括一些最具破壞性的農(nóng)作物害蟲，如小菜蛾和秋粘蟲。然而，與甲蟲不同，鱗翅目昆蟲的腸道酶能夠在RNA傷害它們之前將其輕易地分解。一個潛在的解決方案是將RNA包裝在一個微小的保護(hù)外殼中，這已成為一個熱門的研究領(lǐng)域。昆蟲和其他害蟲因其可以迅速進(jìn)化出對的抗性而臭名昭著，研究人員已經(jīng)開始擔(dān)憂自然選擇需要多長時間可以使RNA殺蟲劑失效。實(shí)驗室測試顯示，如果暴露在足夠高的劑量下，科羅拉多馬鈴薯甲蟲和玉米根蟲都能進(jìn)化出對RNA的抗性。與所有試圖對抗大自然的發(fā)明一樣，RNA殺蟲劑必須得到負(fù)責(zé)任地使用才能保持其優(yōu)勢。05細(xì)胞器的發(fā)現(xiàn)為進(jìn)化帶來轉(zhuǎn)折by Elizabeth Pennisi透射電鏡下，貝氏布拉藻中的硝質(zhì)體。圖源：維基圖片有一些細(xì)菌可以固氮，但直到今年，還沒有發(fā)現(xiàn)真核生物（如植物和動物等具有復(fù)雜細(xì)胞的生物）能夠從大氣中“固定”氮并將其轉(zhuǎn)化為氨，供植物制造蛋白質(zhì)和其他必需分子使用。這一狀況隨著細(xì)胞器“nitroplast”（硝質(zhì)體）的發(fā)現(xiàn)被改變，這是一種存在于海洋藻類細(xì)胞中的獨(dú)特的固氮“神器”。該發(fā)現(xiàn)不僅證明了我們對細(xì)胞復(fù)雜性進(jìn)化仍所知甚少之外，這一發(fā)現(xiàn)和相關(guān)工作還暗示著未來可能培育出具備硝質(zhì)體的作物，使它們能夠自行提供肥料。DNA研究顯示，這種新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞器起源于約1億年前海洋藻類與固氮藍(lán)細(xì)菌之間的共生關(guān)系。藻類細(xì)胞吸收了這些細(xì)菌，而這些細(xì)菌逐漸失去了足夠的基因和生化功能，導(dǎo)致它們依賴藻類才能生存，現(xiàn)在要依照藻類的時間表進(jìn)行繁殖。這使它們成為已知的少數(shù)內(nèi)共生細(xì)胞器（它們起源于曾經(jīng)的微生物）之一，而后被整合到另一個生物體的細(xì)胞中。葉綠體（使植物將陽光轉(zhuǎn)化為能量的）和線粒體（為所有真核細(xì)胞提供能量的內(nèi)部能量源）也有類似的起源故事。研究人員起初通過研究硅藻（一種二氧化硅包裹的微小藻類）中的固氮結(jié)構(gòu)，揭示nitroplast前體是如何在細(xì)胞中安家的。硅藻化石表明，它們大約在3500萬年前才開始寄生在固氮藍(lán)細(xì)菌中。這些細(xì)菌還未將自己的任何基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中，表明它們處于硝質(zhì)體進(jìn)化的早期階段，還未被整合為細(xì)胞器。利用這些知識改善農(nóng)業(yè)并非易事。目前，農(nóng)作物獲取氮肥的來源是化肥，或者是生活在豆類和其他豆科植物根部的共生固氮細(xì)菌。今年的另一項發(fā)現(xiàn)可能為賦予更多農(nóng)作物自身氮源提供線索：一種含有固氮細(xì)菌的硅藻與豆科植物根部活躍的固氮細(xì)菌有遠(yuǎn)親關(guān)系。研究這種共生關(guān)系如何發(fā)揮作用或許能為將硝質(zhì)體引入作農(nóng)作物指明方向。06一種新型磁性出現(xiàn)by Adrian Cho在交錯磁體中，相鄰電子沿相反方向（顏色）旋轉(zhuǎn)，但位于具有不同方向（形狀）的原子級結(jié)構(gòu)中。圖源：Libor ?mejkal and Anna Birk Hellenes98年來，物理學(xué)家只知道兩種永磁材料。現(xiàn)在，他們發(fā)現(xiàn)了第三種。在熟悉的鐵磁體（如鐵）中，相鄰原子上的未配對電子沿相同方向旋轉(zhuǎn)，使材料磁化，例如能夠吸附在冰箱上。鉻等反鐵磁體整體上磁性為零，但它們具有原子級的磁性模式，相鄰電子沿相反方向旋轉(zhuǎn)。五年前假設(shè)的新型的交錯磁體同時具備兩者的某些方面。相鄰電子以相反的方式旋轉(zhuǎn)，確保凈磁性為零，但在更深層次上，這些材料也類似于鐵磁體。今年多個研究小組證實(shí)了這一“特性”。理論物理學(xué)家通過想象時間倒流會發(fā)生什么來區(qū)分這兩種較早的磁性。他們設(shè)想，晶體材料中能量最高的電子占據(jù)抽象空間的一個三維“費(fèi)米面”，該空間的軸是電子動量的分量。在反鐵磁體中，旋轉(zhuǎn)電子（比如向上）的費(fèi)米面恰好與旋轉(zhuǎn)“向下”的電子的費(fèi)米面相同。時間倒流會翻轉(zhuǎn)自旋，但重合的費(fèi)米面看起來仍然相同，保持了所謂的時間反轉(zhuǎn)對稱性。在鐵磁體中，向上的電子數(shù)量多于向下的電子，并且有一個更大的費(fèi)米面包圍著較小的向下電子的費(fèi)米面。時間和自旋反轉(zhuǎn)，費(fèi)米面互換位置，時間反轉(zhuǎn)對稱性會“破缺”，而這種對稱性曾是鐵磁體的標(biāo)志。交錯磁體具有數(shù)量相等的向上和向下的電子，但材料自身的結(jié)構(gòu)特性導(dǎo)致上下電子的費(fèi)米面更復(fù)雜，從而也破壞了對稱性。想象兩個相同的橢圓以90度相交。由于橢圓大小相同，所以材料沒有凈磁性。但如果時間和自旋反轉(zhuǎn)，橢圓交換方向，這是可檢測到的差異。當(dāng)然，實(shí)驗物理學(xué)家無法逆轉(zhuǎn)時間，但今年多個小組測量了費(fèi)米面，在碲化錳和銻化鉻等材料中發(fā)現(xiàn)了明顯的。交錯磁體可能很多，也許可以用于制造電子產(chǎn)品中的超快磁性開關(guān)。07多細(xì)胞性在古代真核生物中早已出現(xiàn)by Elizabeth Pennisi微觀化石表明，單細(xì)胞真核生物的出現(xiàn)時間比我們之前認(rèn)為的要早。圖源：Lanyun Miao et al./Chinese Academy of Sciences’s Nanjing Institute of Geology and Palaeontology年初報道的來自中國的微小藻類化石以其極高的年代性震驚了進(jìn)化生物學(xué)家，這些標(biāo)本可以追溯到16億年前，它們表明：復(fù)雜生命的一項標(biāo)志性特征——多細(xì)胞性——的出現(xiàn)遠(yuǎn)早于之前的認(rèn)知。研究人員曾經(jīng)認(rèn)為，真核生物（DNA被包裹在細(xì)胞核中的生物，包括所有植物、動物和真菌）最初以單細(xì)胞形式存在了10億年，然后才聯(lián)結(jié)成了細(xì)胞鏈。一旦發(fā)生這種情況，就為更復(fù)雜的生物體的出現(xiàn)鋪平了道路，這些生物約在5.5億年前開始大量繁衍。該項新發(fā)現(xiàn)則表明，簡單的多細(xì)胞真核生物在更復(fù)雜的體型出現(xiàn)前的10億年就已經(jīng)出現(xiàn)了，其中包括無法直接接觸外部環(huán)境的細(xì)胞。幾十年前，中國北部的串嶺溝組地層中也發(fā)現(xiàn)了類似的化石，該地層也有16億年的歷史。發(fā)現(xiàn)者將其命名為“壯麗青山藻”（Qingshania magnifica）。但該發(fā)現(xiàn)發(fā)表在一個鮮為人知的期刊上，未能引發(fā)太多關(guān)注。2015年，中國古生物學(xué)家重返該地區(qū)，在接下來的幾年中發(fā)現(xiàn)并仔細(xì)分析了278個壯麗青山藻標(biāo)本。1月份，研究團(tuán)隊發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》的報告中指出，在顯微鏡下，這些化石由多達(dá)20個圓柱形細(xì)胞串聯(lián)組成，相鄰的細(xì)胞壁與植物細(xì)胞壁類似。一些化石中含有類似孢子的小球體，表明這些多細(xì)胞絲狀體具有專門的生殖結(jié)構(gòu)。化學(xué)測試排除了這些鏈狀結(jié)構(gòu)是藍(lán)藻化石的可能性——藍(lán)藻是非真核微生物，在30多億年前就開始形成簡單的鏈條。相反，研究人員得出結(jié)論，壯麗青山藻很可能是一種絲狀綠藻，類似于現(xiàn)存的一些綠藻。結(jié)合近期在印度、加拿大和澳大利亞發(fā)現(xiàn)的類似年齡的簡單多細(xì)胞真核生物，這些化石表明真核生物向多細(xì)胞性邁出了很早的一步，但通向我們今天在水母、紅木樹乃至我們自身所見的復(fù)雜性之路卻要慢得多。08地幔波塑造大陸by Paul Voosen當(dāng)板塊構(gòu)造力撕裂大陸時，這一過程極其劇烈，卻又緩慢展開。過去，人們認(rèn)為這一過程非常局部性：來自熾熱上升的地幔巖石的巖漿沿著裂谷帶形成火山，而遠(yuǎn)離裂谷的大陸寒冷內(nèi)部則保持完整。然而今年的研究顛覆了這一觀點(diǎn)，表明這種局部的劇烈活動會在地幔中產(chǎn)生膨脹波，從而塑造整個大陸的表面。在8月發(fā)表在《自然》雜志上的一篇論文中，研究人員對板塊構(gòu)造理論做出了有力補(bǔ)充。他們認(rèn)為，當(dāng)裂谷發(fā)生時，上升的地幔與寒冷的大陸板塊相互摩擦，形成旋渦狀的巖石對流。這些渦流以蝸牛般緩慢的速度沿著大陸的“龍骨”流動，就像船下的湍流一樣。當(dāng)它們翻滾時，它們便在上方造成各種混亂。研究人員指出，這種地幔波可以解釋為什么許多高原位于古老、寒冷大陸的內(nèi)部，例如里約熱內(nèi)盧西北部的巴西高地或印度的西高止山脈。當(dāng)?shù)蒯２ń?jīng)過時，它們會剝離龍骨上較重的巖石，留下浮力更大的巖石，然后這些巖石上升1至2公里，形成高原。去年，在另一篇《自然》論文中，幾位同一團(tuán)隊的成員提出，地幔波還有其他作用。通過攪動地幔，它們可以產(chǎn)生合適的巖漿混合物，從而引發(fā)特殊的性噴發(fā)，即金伯利巖，這種噴發(fā)可以將鉆石帶到地球表面。地幔波引發(fā)的上升還可以解釋侵蝕加劇和隨之而來的海洋滅絕時期，它們也可能是板塊中心本應(yīng)安靜的地區(qū)發(fā)生的未曾被認(rèn)知到的驅(qū)動因素。這一切都表明，大陸和地幔之間的動態(tài)關(guān)系比地球科學(xué)家想象的要復(fù)雜得多。09星艦成功著陸by Eric HandSpaceX的巨型星艦火箭從德克薩斯州發(fā)射。SpaceX via UPI/Alamy今年，世界上體積最大、動力最強(qiáng)的火箭（高達(dá)120米的不銹鋼火箭）四次在33臺發(fā)動機(jī)的中沖天而起。然而，最終銘刻在集體記憶中的是10月13日星艦助推器的著陸。助推器以超音速的速度從空中墜落，重新點(diǎn)燃部分發(fā)動機(jī)，幾乎減速至懸停，然后被發(fā)射塔的鉗爪抓住，而它僅僅7分鐘前剛剛從這里發(fā)射。這一非凡的技術(shù)壯舉標(biāo)志著經(jīng)濟(jì)可負(fù)擔(dān)的重型火箭新時代的到來，而這，將大幅降低太空科學(xué)研究的成本。回收并快速重復(fù)使用助推器是（這項技術(shù)的）關(guān)鍵所在。由埃隆·馬斯克創(chuàng)辦并運(yùn)營的火箭公司SpaceX已經(jīng)通過部分可重復(fù)使用的獵鷹9號和獵鷹重型火箭將貨物送入軌道的成本降低了約10倍。完全可重復(fù)使用的星艦將使得該成本再降低一個數(shù)量級。屆時，馬斯克將人類送上火星的愿景將不再如此遙不可及。科學(xué)家們也會受益于此。過去，進(jìn)入太空的機(jī)會極其寶貴，不能冒失敗的風(fēng)險，這也是為什么NASA的任務(wù)往往昂貴且繁瑣，要經(jīng)過無數(shù)次測試。但隨著星艦的定期飛行，科學(xué)家們將可以使用廉價的現(xiàn)有零件制造儀器并頻繁發(fā)射。科學(xué)家們設(shè)想的火星探測器將不僅是一輛，而是一群，或者是一組編隊飛行的自組裝艦隊，攜帶的鏡面可以自行組裝成一個比哈勃太空望遠(yuǎn)鏡大很多倍的儀器。獵鷹9號已經(jīng)引發(fā)了太空地球科學(xué)的變革，使得像Planet和ICEYE這樣的公司能夠發(fā)射大量廉價衛(wèi)星，以代替過去那些一次性的，價值數(shù)十億美元的龐然大物的功能。盡管許多科學(xué)家對馬斯克的右翼立場和他與美國總統(tǒng)唐納德·特朗普的聯(lián)盟感到不安，但他們可能會為他的火箭將給NASA帶來的變革而歡呼。首先，這可能意味著太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）的終結(jié)，那是一種極其昂貴的火箭，它原計劃是在本世紀(jì)末將宇航員送回月球。而這套新的系統(tǒng)將能幫助NASA科學(xué)家更大膽地前進(jìn)——比過去更快、更好、更便宜。10古代DNA揭示家族關(guān)系by Andrew Curry公元7世紀(jì)，匈牙利一名男子被埋在一匹馬旁邊，如今他有了家族史。圖源：Institute of Archaeological Sciences/E?tv?s Loránd University Museum從古代骨骼和牙齒中提取的DNA為我們了解古代的人口遷徙、傳染病演化和史前飲食提供線索。如今這些DNA也揭示了古代家族的秘密。今年，一系列研究建立了類似古代家譜的數(shù)據(jù)，為數(shù)千年前去世的人重建了家譜。這些研究反映了提取古人類DNA技術(shù)的進(jìn)步和分析成本的降低。過去，對于古人類DNA的研究集中在時間和空間上廣泛分布的個體，以了解人口發(fā)展和流動的趨勢。但隨著古人類基因組數(shù)量的指數(shù)型增長，研究人員已經(jīng)能夠提出新的問題。通過研究不同人共享的相同遺傳密碼片段，即血統(tǒng)相同的片段，研究人員可以估計兩個人之間的親緣關(guān)系有多密切，最遠(yuǎn)可達(dá)六度親屬關(guān)系。研究人員通過將這一技術(shù)應(yīng)用于包含數(shù)千個古代基因組的數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)古時期的遠(yuǎn)距離（親緣關(guān)系）連接，例如在5000年前，一對五度親屬被埋在相距1500公里的歐亞草原上。新項目還在深入研究單獨(dú)的遺址，以及，對來自一個墓地的數(shù)百人進(jìn)行測序。遺傳信息只能揭示有限的信息——例如，二度親屬可能是祖母和孫女、姑姑和侄女，或是第一代表兄弟姐妹。但通過增加考古信息，例如骨齡、他們被埋葬在墓地的位置或埋葬在附近的親屬的遺傳關(guān)系，遺傳學(xué)家和考古學(xué)家共同合作，重建了長達(dá)八代的家族樹。了解遺傳親緣關(guān)系可以揭示一些僅憑考古學(xué)無法提供的關(guān)于過去社會的信息。例如，將德國南部的凱爾特酋長的DNA數(shù)據(jù)與他們墓地的詳細(xì)信息結(jié)合，可以揭示出2500年前該地區(qū)最有權(quán)勢的男性通過母親繼承了權(quán)力——這是一種被稱為母系的社會組織形式。與此同時，對石器時代歐洲農(nóng)民的親屬關(guān)系分析則表明，男性血脈是重點(diǎn)。于本周發(fā)表的一項研究發(fā)現(xiàn)，4萬多年前，生活在歐洲的第一批現(xiàn)代人中的兩名女性，盡管她們?nèi)ナ罆r相隔數(shù)百公里，卻屬于同一家族。隨著研究人員對更多個體的抽樣，這些了解將變得更為廣泛和深入，遠(yuǎn)古時期人類間的聯(lián)系將能展現(xiàn)得更為清晰。閱讀報告全文，請訪問歐米伽研究所的“未來知識庫”https://wx.zsxq.com/group/454854145828未來知識庫是“歐米伽未來研究所”建立的在線知識庫平臺，收藏的資料范圍包括人工智能、腦科學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)、超級智能，數(shù)智大腦、能源、軍事、經(jīng)濟(jì)、人類風(fēng)險等等領(lǐng)域的前沿進(jìn)展與未來趨勢。目前擁有超過8000篇重要資料。每周更新不少于100篇世界范圍最新研究資料。歡迎掃描二維碼或訪問https://wx.zsxq.com/group/454854145828進(jìn)入。截止到11月25日 ”未來知識庫”精選的100部前沿科技趨勢報告Air Street Capital《2024 年人工智能現(xiàn)狀報告》未來今日研究所：2024 技術(shù)趨勢報告 – 廣義計算篇科睿唯安中國科學(xué)院 2024 研究前沿?zé)岫戎笖?shù)報告文本到圖像合成：十年回顧《以人為中心的大型語言模型（LLM）研究綜述》經(jīng)合組織 2024 年數(shù)字經(jīng)濟(jì)展望報告加強(qiáng)連通性創(chuàng)新與信任第二版波士頓咨詢 2024 全球經(jīng)濟(jì)體 AI 成熟度矩陣報告理解世界還是預(yù)測未來？世界模型的綜合綜述Google Cloud CSA2024 AI 與安全狀況調(diào)研報告英國制造商組織 MakeUK2024 英國工業(yè)戰(zhàn)略愿景報告從概念到實(shí)施花旗銀行 CitiGPS2024 自然環(huán)境可持續(xù)發(fā)展新前沿研究報告國際原子能機(jī)構(gòu) 2024 聚變關(guān)鍵要素報告 – 聚變能發(fā)展的共同愿景國際可再生能源署 IRENA2024 年全球氣候行動報告Cell: 物理學(xué)和化學(xué) 、人工智能知識領(lǐng)域的融合智次方 2025 中國 5G 產(chǎn)業(yè)全景圖譜報告未來今日研究所：2024 技術(shù)趨勢報告 – 移動性，機(jī)器人與無人機(jī)篇Deepmind：AI 加速科學(xué)創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)的黃金時代報告PitchBookNVCA2024 年第三季度全球風(fēng)險投資監(jiān)測報告德科 2024 年未來全球勞動力報告高工咨詢 2024 年協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書國際能源署 IEA2024 年全球能源效率報告基因慧基因行業(yè)藍(lán)皮書 2024 – 2025普華永道 PwC2024 全球經(jīng)濟(jì)犯罪調(diào)查英國報告 – 智對風(fēng)險直面挑戰(zhàn)中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會 2024 面向未來網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字孿生城市場景應(yīng)用白皮書中移智庫 2024 先進(jìn)感知新技術(shù)及新應(yīng)用白皮書智次方研究院 2025 中國 AIoT 產(chǎn)業(yè)全景圖譜報告未來今日研究所：2024 技術(shù)趨勢報告 – 人工智能篇國際電聯(lián)：邁向衡量數(shù)字經(jīng)濟(jì)的通用框架的路線圖聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織：2024 年世界糧食安全和營養(yǎng)狀況大語言模型綜述李飛飛等，AI 智能體：探索多模式交互的前景綜述哈爾濱工業(yè)大學(xué) – ChatGPT 調(diào)研報告2024《美國核部署戰(zhàn)略報告》最新文件清華大學(xué)：AIGC 發(fā)展研究 3.0 發(fā)布版 b 版OpenAI：2024 年 OpenAI o1 大模型技術(shù)報告Verizon2024 年世界支付安全報告皇家學(xué)會哲學(xué)學(xué)報 從復(fù)雜系統(tǒng)角度評估人工智能風(fēng)險復(fù)旦大學(xué) 大模型 AI 代理的興起和潛力：綜述經(jīng)合組織 OECD2024 年氣候行動監(jiān)測報告Wevolver2024 年邊緣人工智能現(xiàn)狀報告 – 探索各行業(yè)邊緣 AI 應(yīng)用動態(tài)2024 全球人形機(jī)器人產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫報告 – 人形機(jī)器人洞察研究 BTIResearch《全球金融穩(wěn)定報告》 把舵定航 不確定性、人工智能與金融穩(wěn)定瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院 《人工智能中的 – 創(chuàng)造力：進(jìn)展與挑戰(zhàn)》《你所需要知道的理 – 論：人工智能、人類認(rèn)知與決策》牛津大學(xué)最新 53 頁報告世界經(jīng)濟(jì)論壇 新興技術(shù)時代的網(wǎng)絡(luò)彈性導(dǎo)航：應(yīng)對復(fù)雜挑戰(zhàn)的協(xié)作解決方案 2024ADL 理特咨詢 2024 汽車出行未來展望報告2024 中國硬科技創(chuàng)新發(fā)展白皮書 – 開辟未來產(chǎn)業(yè)新賽道科學(xué)時代的大語言模型中的人工智能Gartner2025 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