Science：2024年度十大科學(xué)突破

12月13日，美國(guó)Science雜志網(wǎng)站公布了2024年度十大科學(xué)突破評(píng)選結(jié)果。其中，中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)迄今最古老的多細(xì)胞真核生物化石榮登榜單。這十大突破如下。

一針管半年的艾滋病預(yù)防藥問(wèn)世

艾滋病是由人類(lèi)免疫缺陷病毒（HIV）感染引起的疾病。一種名為來(lái)那卡帕韋（即Lenacapavir）的注射藥物，每次注射可保護(hù)人體長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月。6月，一項(xiàng)針對(duì)非洲青少年女性和年輕女性的大型有效性試驗(yàn)報(bào)告稱(chēng)，這種注射藥物將HIV感染率降至零，有效性高達(dá)驚人的100%。

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來(lái)那卡帕韋，注射一針效果管半年的防艾滋新藥，有效性可達(dá)100%，獲評(píng)2024年《科學(xué)》雜志年度突破之首。

地�！熬蘩恕蓖苿�(dòng)大陸高地崛起

長(zhǎng)久以來(lái)，科學(xué)家們一直認(rèn)為懸崖和高原是兩種截然不同的地質(zhì)現(xiàn)象，分別由不同的過(guò)程驅(qū)動(dòng)。但今年英國(guó)南安普頓大學(xué)地球科學(xué)家的一項(xiàng)研究表明，陡峭的懸崖和高原是由大陸分離時(shí)在地球中層引發(fā)的同一“巨浪”造成的。當(dāng)構(gòu)造板塊斷裂時(shí)，會(huì)在地球深處引發(fā)強(qiáng)大而緩慢的地幔波，進(jìn)而導(dǎo)致大陸表面上升一千米以上。

最早多細(xì)胞真核生物“現(xiàn)身”

今年1月，中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎團(tuán)隊(duì)在華北燕山地區(qū)16.3億年前地層中發(fā)現(xiàn)迄今最早多細(xì)胞真核生物化石。這一發(fā)現(xiàn)將多細(xì)胞真核生物出現(xiàn)的時(shí)間進(jìn)一步提前了7000萬(wàn)年。

第三種磁性材料發(fā)現(xiàn)

鐵磁性和反鐵磁性一直被認(rèn)為是材料的兩種主要磁序。2019年，研究人員預(yù)測(cè)，第三種磁性類(lèi)型，即交變磁性，能兼具鐵磁性和反鐵磁性?xún)烧叩奶匦�。今年，多個(gè)研究小組證明了存在這一磁性材料。而擁有該特性的交變磁體未來(lái)可用于制造自旋電子計(jì)算機(jī)。

“星艦”實(shí)現(xiàn)“筷子夾火箭”

10月13日，SpaceX“星艦”第五次試飛成功。升空7分鐘后，其助推器在降落時(shí)由發(fā)射塔上被稱(chēng)作“筷子”的機(jī)械臂“夾住”，首次實(shí)現(xiàn)在半空中捕獲回收。這一壯舉是SpaceX向完全可重復(fù)使用火箭系統(tǒng)邁進(jìn)的重要里程碑。

藻類(lèi)固氮“神器”首次發(fā)現(xiàn)

教科書(shū)告訴我們，生物固氮只發(fā)生于細(xì)菌和古菌中。而今年4月，美國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)了第一種固氮真核生物，其通過(guò)一種名為“硝基質(zhì)體”（Nitroplast）的新型細(xì)胞器來(lái)固定氮?dú)�，這顛覆了以往真核生物（如動(dòng)植物）無(wú)法直接從大氣中固定氮?dú)獾恼J(rèn)知。

靶向農(nóng)作物害蟲(chóng)的RNAi殺蟲(chóng)劑上市

今年，美國(guó)環(huán)境保護(hù)局批準(zhǔn)可噴灑RNAi生物農(nóng)藥Calantha上市，專(zhuān)門(mén)用于防治馬鈴薯頭號(hào)害蟲(chóng)——馬鈴薯甲蟲(chóng)。這種新的、精確的方法將比現(xiàn)有的化學(xué)物質(zhì)更安全。

詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡探索宇宙黎明

自2022年詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡“睜眼”以來(lái)，其觀測(cè)到的宇宙黎明時(shí)期星系數(shù)量遠(yuǎn)超預(yù)期。今年，對(duì)這些星系古老光線的詳細(xì)研究進(jìn)一步揭示了其背后的原因。

在詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的首張遙遠(yuǎn)宇宙圖像中，出現(xiàn)了一群明亮的星系。

古代DNA揭示千年前家族關(guān)系

今年，利用從古代骨骼和牙齒中提取的DNA，一系列研究為數(shù)千年前的家庭重建了“家族樹(shù)”，為人們提供了有關(guān)遠(yuǎn)古時(shí)期人口遷徙和親屬關(guān)系等新見(jiàn)解。

CAR-T療法用于自身免疫性疾病

今年，一系列新的臨床試驗(yàn)測(cè)試了CAR-T療法在自身免疫性疾病中對(duì)抗B細(xì)胞的能力。例如，2月，德國(guó)研究人員報(bào)告，15名接受CAR-T療法的嚴(yán)重自身免疫性疾病患者在中位隨訪15個(gè)月的時(shí)間內(nèi)（最短隨訪時(shí)間為4個(gè)月，最長(zhǎng)為29個(gè)月），疾病均得到緩解或癥狀大幅減輕，并已停止使用所有免疫抑制劑和抗炎藥物。