【消息】2019年十大科学突破

山海之声VIP

2019-12-20 19:31

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【消息】2019年十大科学突破

蔡汉以

2019-12-20

(来源于《科学》杂志)《科学》杂志在2019年12月19日的报道中，为我们盘点了2019年科学领域的累累硕果，选出了年度十大科学突破，其中不乏中国科学家的身影。
例如：人类首次一窥黑洞“真容”位居榜首；新晋“网红”丹尼索瓦人的出现让我们重新审视人类的往昔岁月。
接下来让我们看看2019年度十大科学突破都有什么吧！
1人类历史上首张黑洞照片问世
为了一窥黑洞“真容”，科学家联合遍布全球的8个射电天文台，通过甚长基线干涉测量技术，模拟出口径和地球直径相当的望远镜——事件视界望远镜。这一望远镜拍摄下的首张黑洞照片，使人类第一次看见了位于星系中心的引力怪兽。这个黑洞位于一个名为梅西耶87（M87）星系的中央，质量是太阳的65亿倍。
看见黑洞不仅再次证明了爱因斯坦的正确性，也为将来揭开与黑洞有关的种种谜题奠定了基础。进一步研究或许能为构建“大一统理论”带来新线索，这无疑是一个里程碑式的成就。
人类首张黑洞照片凝聚了全球200多位科学家的心血，其中包括多名来自中国的科学家。中科院上海天文台台长沈志强对媒体表示，中国科学家在望远镜观测、后期数据处理和结果理论分析等方面做了突出的贡献。
2人类学“新晋网红”——丹尼索瓦人
一名丹尼索瓦女孩面容的艺术化重构。人类学今年迎来“新晋网红”——丹尼索瓦人，她们是尼安德特人的姊妹，曾在亚洲各地繁衍生息。今年的多项研究让科学家对丹尼索瓦人有了进一步认识。包括中国科学院院士、中国科学院青藏高原所研究员陈发虎等带领的研究团队，通过一种新蛋白质技术，确认一块来自青藏高原的颌骨属于丹尼索瓦人；另一组科学家则利用基因技术，重建了一个7.5万年前居住在俄罗斯西伯利亚的年轻丹尼索瓦人女孩的面容。
3谷歌宣布实现“量子霸权”
谷歌公司量子处理器上的芯片阵列。今年10月，谷歌研究人员称实现了名为“量子霸权”的里程碑。“量子霸权”指量子计算机最终超越最先进超级计算机。谷歌表示，他们的Sycamore量子处理器能在200秒内完成世界上最强大的超级计算机需要10000年才能完成的计算，但国际商用机器公司（IBM）对此提出了质疑。不管怎样，这凸显了商业公司对量子计算领域的浓厚兴趣。目前，多国政府、多家公司都在这一前沿领域展开激烈竞争，希望能够拔得头筹。
4对抗营养不良的补充剂问世
改善肠道微生物的补充剂有望改变孟加拉国儿童的营养状况。每年有数百万严重营养不良的儿童无法完全康复，即使他们饱食后仍会发育不良并身患疾病。十年研究指出了根源所在：他们的肠道微生物尚未成熟。今年，一个国际团队在这项研究的基础上，提出了一种低成本、易于获得的补充剂，该补充剂可优先刺激有益肠道细菌的生长。在一个小型试验中，补充剂表现良好，科学家目前正进行大规模临床试验，以了解该补充剂在防止发育迟缓方面的表现。
5小行星撞击地球及其带来的影响
位于墨西哥尤卡坦半岛的希克苏鲁伯陨石坑的艺术图。大约6600万年前，一颗小行星无情地撞上地球，最终导致全球76％的物种（包括大型恐龙）灭绝。
但这里存在大量未解之谜：这些物种如何灭绝、何时灭绝以及生态系统恢复的速度如何？一直是未解之谜。现在，科学家通过分析位于墨西哥尤卡坦半岛193公里宽的希克苏鲁伯陨石坑的岩层，勾勒出了撞击后24小时的细节。结果表明，撞击导致了野火，引发了海啸，并向大气中喷射了大量硫，太阳被遮蔽，全球降温，从而使大量生物灭绝。研究还表明，海洋生态系统的恢复快于预期。
6“新视野”号飞掠“天空”
“雪人”形状的“天空”的艺术图。今年1月1日，美国国家航空航天局（NASA）的“新视野”号探测器飞掠“雪人”形状的小行星“天空”（Arrokoth），这颗远在64亿公里外的天体是人类探测器迄今拜访过的最遥远天体。
“新视野”号传回的数据不仅向我们展现了一个从未见过的奇异世界，也有望向我们揭示更多与太阳系起源和演化有关的谜题。而这则来自遥远太阳系远端的新闻，拉开了2019年的科学领域硕果累累的序幕。
7实验室成功培育古菌，有望揭示生命终极祖先。
科学家历时12年培育出深海古菌。日本一个研究小组历时12年，成功从深海沉积物中培育出一种神秘微生物MK-D1。对MK-D1基因组进行测序表明，它是阿斯加德（Asgard）微生物群中的一员。阿斯加德并非细菌，而是一种完全独立的生命分支——古菌。研究人员确认培育出的这种古菌携带真核基因；此外，今年也有研究人员在其他古菌DNA片段中确定了更多真核基因。包括人类在内的所有动物和植物都是真核生物。因此，最新研究朝揭示包括人类在内的终极祖先迈出了重要一步，我们有望在这一古菌的引领下继续探寻生命的起源。
8 FDA批准首个囊性纤维化三联疗法
囊性纤维化病患的跨膜传导调节因子（CFTR）的蛋白（绿色）模型。今年10月，基因药物迎来一座里程碑：美国食品药品监督管理局（FDA）批准了对大多数囊性纤维化（CF）病例有效的疗法，用于治疗年龄12岁以上CF患者。
这种被称为Trikafta的三联疗法可纠正肺部疾病最常见突变产生的影响，对于那些发生突变的病患（约占所有CF患者的90％），它可将CF从进行性疾病转变为更易控制的慢性疾病。自CF基因CFTR面世以来，科学家历时30年研究，才最终推出Trikafta疗法。
9人类终于拥有对抗埃博拉病毒的有力武器
刚果民主共和国爆发埃博拉疫情时，一名医务人员穿上防护装备。1976年，刚果民主共和国雨林中突然出现了一种新病毒：埃博拉病毒。自此，它就成为致命且无法治愈感染的代名词，但40多年后，人类今年终于拥有了对抗埃博拉病毒的有力武器。
今年，科学家们最终确定了两种药物，可大大降低该病的死亡率。一种是从1996年埃博拉疫情幸存者体内分离出来的抗体；另一种是在具有人源化免疫系统小鼠体内产生的三种抗体的混合物。在随机试验中，接受这两种药物之一的患者中约有70％存活下来；而不使用任一抗体的患者只有约50％存活下来。
10在多玩家扑克游戏中，AI战胜顶级人类玩家
人工智能（AI）在多玩家扑克游戏中战胜顶级人类玩家。今年7月，由Facebook与卡内基梅隆大学合作开发的一款新型人工智能系统Pluribus扑克机器人，在6人无限制德州扑克比赛中击败了15名顶尖选手，其中包括多位世界冠军。这是AI首次在超过两人的复杂对局中击败人类顶级玩家。
Pluribus通过自我博弈的方式从零开始进行训练，最终达到超越人类的水平。
这些给我们带来惊喜、反思，以及福祉的突破。加深了我们对宇宙、生命、万物，包括我们自身的了解。必将铭刻于人类科技史册。

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