《科學(xué)》雜志每年會(huì)邀請網(wǎng)站的訪問者，投票評(píng)出在即將過去的一年里最為重要的科學(xué)突破（Science Breakthrough）。今年奪得桂冠的是“來自西藏的丹尼索瓦人”。
大約40年前，一位僧人在西藏高原邊緣的白石崖溶洞里，發(fā)現(xiàn)了一塊奇怪的人類頜骨。這個(gè)長著巨大臼齒的下顎很特別，于是他把它送給了當(dāng)?shù)睾苡型牧镭曁苹罘?，后者又把它捐給了研究人員。今年5月，科學(xué)家用了一種分析古代蛋白質(zhì)的新方法，鑒定出這個(gè)奇怪的下顎屬于丹尼索瓦人（Denisovan）——它們生活在約5萬年前的亞洲各地。此前，人類學(xué)家只在西伯利亞的丹尼索瓦洞穴中發(fā)現(xiàn)過尼索瓦人。這意味著，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了除了丹尼索瓦洞以外地方——中國青藏高原，發(fā)現(xiàn)了丹人。這塊神秘的骨頭下頜骨保存了右側(cè)的大半，第一和第二臼齒保存較好，第三臼齒（智齒）未萌出，臼齒前部齒列只剩下牙根。如今，在亞洲各地現(xiàn)代人的DNA中仍能找到丹尼索瓦人的痕跡，這表明該群體曾廣泛分布，并與尼安德特人和現(xiàn)代智人混在一起。剛果民主共和國暴發(fā)期間，一名衛(wèi)生工作者穿戴防護(hù)裝備1976年，一種新型病毒在剛果民主共和國（當(dāng)時(shí)叫扎伊爾）的雨林中出現(xiàn)。它肆虐了臨近的村莊，殺死了280人，從那以后，這種病毒以旁邊一條河流命名，同時(shí)也成為了致命的、無法治愈的同義詞：埃博拉病毒。今年，這一現(xiàn)狀終于開始改變。在另一場剛果的疾病爆發(fā)期間，科學(xué)家最終確定了兩種能夠顯著降低該病死亡率的藥物。它們都是抗體，一種是從1996年埃博拉疫情的一名幸存者身上分離而來，另一種是由三種抗體混合而成，這些抗體是在具有人類免疫系統(tǒng)的小鼠體內(nèi)產(chǎn)生的。在一項(xiàng)隨機(jī)試驗(yàn)中，四種不同藥物相互對(duì)照，接受其中一種藥物治療的患者中約有70%存活下來，而接受另外兩種藥物治療的患者中約有50%存活下來。在埃博拉病毒威脅出現(xiàn)40多年后，世界終于為應(yīng)對(duì)這種病毒做好了更好的準(zhǔn)備。這場勝利的策劃者、試驗(yàn)的主要負(fù)責(zé)人是讓-雅克·穆?lián)P貝-塔姆（Jean-Jacques Muyembe-Tamfum），他是剛果的病毒學(xué)家，在發(fā)現(xiàn)病毒的過程中發(fā)揮了重要作用。根據(jù)廣義相對(duì)論，宇宙空間中存在的一種質(zhì)量相當(dāng)大的天體和星體，是由質(zhì)量足夠大的恒星在核聚變反應(yīng)燃料耗盡后引力坍縮而成。黑洞的質(zhì)量大，產(chǎn)生的引力場特別強(qiáng)，以致于大量可測物質(zhì)和輻射都無法逃逸。然而，一直以來，我們卻未曾觀測到黑洞的存在。直到今年4月，一組國際天文學(xué)家公布了一張黑洞“陰影”的特寫圖像，顯示了一顆黑暗的心周圍環(huán)繞著一圈光，這些光是由環(huán)繞它的光子產(chǎn)生的。對(duì)于天文學(xué)家來說，這張照片是對(duì)他們幾十年來看不見的神秘物體的驗(yàn)證。斯坦福大學(xué)天體物理學(xué)家羅杰·布蘭福德（Roger Blandford）表示：“我還是有點(diǎn)震驚。直到最近，還很少有天文學(xué)家認(rèn)為我們真的有可能獲得黑洞的照片?！?/span>以宇宙的標(biāo)準(zhǔn)來衡量，黑洞其實(shí)非常小，而且不發(fā)光，很難觀測到。然而恒星、氣體的運(yùn)動(dòng)透露了黑洞的蹤跡。過去的十年多時(shí)間里，麻省理工學(xué)院的天文學(xué)家聯(lián)合了其他機(jī)構(gòu)的同行，讓全球8個(gè)天文臺(tái)同時(shí)對(duì)銀河系中心的黑洞SgrA*和M87星系中的黑洞M87*展開亞毫米波段觀測，相隔兩地的望遠(yuǎn)鏡通過甚長基線干涉測量（Very Long Baseline Interferometry; VLBI）技術(shù)，解決了射電望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)高分辨本領(lǐng)的難題。黑洞照片的獲得，是研究勝利的開始而非高潮，之后將有更多有關(guān)于它的謎團(tuán)等待我們解答。參考閱讀：http://ghdvllcu.cn/depth/depth/5708.html
今年10月，科學(xué)家慶祝了基因藥物的一個(gè)里程碑：一種有效治療囊性纖維病（CF）的藥物（Trikafta）獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)。囊性纖維病是一種罕見遺傳疾病，患者的肺部、消化道和身體其他部位可形成稠厚的黏液，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的呼吸和消化系統(tǒng)病變，也可導(dǎo)致感染、糖尿病等其他并發(fā)癥，患者平均壽命在45歲左右。囊性纖維化的發(fā)病機(jī)制是名為 CFTR 的基因發(fā)生突變，現(xiàn)有的治療囊性纖維化的藥物大多靶向 CFTR 這一缺陷蛋白，但它們只能治療一部分?jǐn)y帶特定基因突變的患者，而這一新藥由3種藥物組成，共同靶向 CFTR 蛋白，能夠使約90%的患者獲益。目前，已有兩項(xiàng)臨床試驗(yàn)驗(yàn)證了該藥在12歲以上囊性纖維化患者的療效。參考閱讀：http://ghdvllcu.cn/news/biology/7318.html
微生物對(duì)抗?fàn)I養(yǎng)不良每年都有數(shù)百萬嚴(yán)重營養(yǎng)不良的兒童無法完全康復(fù)，即使后來他們吃飽了，仍然發(fā)育不良體弱多病。最近研究者找到了一個(gè)根本原因：他們的腸道微生物沒有成熟。今年，一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)提出了一種低成本、容易獲得的補(bǔ)品，優(yōu)先刺激有益腸道細(xì)菌的生長。這些補(bǔ)品在小規(guī)模試驗(yàn)中表現(xiàn)良好，目前正在進(jìn)行大規(guī)模的臨床試驗(yàn)，以觀察它們在預(yù)防發(fā)育遲緩方面的效果。研究小組首先確定了15種成熟腸道微生物群落的特征，他們發(fā)現(xiàn)奶粉和大米對(duì)關(guān)鍵細(xì)菌的擴(kuò)散幾乎沒有幫助，但含有鷹嘴豆、香蕉、大豆和花生粉的補(bǔ)充劑能夠幫助微生物群成熟。更多的兒童正在接受更長時(shí)間的隨訪，以了解這些變化是否會(huì)轉(zhuǎn)化為對(duì)發(fā)育遲緩起作用，者意味著改善微生物組有助于解決這一世界性問題的最終證據(jù)。6600萬年前，一顆巨大的小行星撞擊地球后，包括大型恐龍的76%的物種消失了。但這一過程具體細(xì)節(jié)目前還不清楚。為此，國際海洋探索計(jì)劃（International Ocean Discovery Program）在直徑193公里的?？颂K魯伯隕石坑（Chicxulub crater）中心周圍的崎嶇山丘上進(jìn)行了鉆探。這次鉆探提取了835米的巖芯，其中包括小行星撞擊時(shí)130米的沉積物。研究表明，撞擊發(fā)生后，熔化的巖石填滿了撞擊孔，破碎后海水涌了進(jìn)來，攪動(dòng)起沉積物；然后，海嘯席卷了更多的物質(zhì)，包括撞擊引發(fā)的野火產(chǎn)生的木炭。盡管該地點(diǎn)富含硫，但在地核中幾乎不存在，這表明它全部蒸發(fā)了，可能導(dǎo)致了全球迅速變冷變暗。在北達(dá)科他州的一個(gè)新地點(diǎn)捕捉到了地震對(duì)生物造成的災(zāi)難性影響。在不到1個(gè)小時(shí)的時(shí)間里，撞擊引發(fā)的地震活動(dòng)導(dǎo)致海浪沖上了一個(gè)古老的河流。魚化石生動(dòng)地記錄了撞擊的痕跡：它們的鰓里充滿了來自撞擊者自身的、富含銥的微粒。但生命恢復(fù)的速度比預(yù)期要快，在對(duì)另一個(gè)遺址科羅拉多，花粉、植物化石、哺乳動(dòng)物頭骨和其他骨骼的分析編年史中可以發(fā)現(xiàn)。那次撞擊結(jié)束了白堊紀(jì)，標(biāo)志著古近紀(jì)的開始。今年十月，來自谷歌的物理學(xué)家聲稱，他們已經(jīng)使用量子計(jì)算機(jī)來計(jì)算普通計(jì)算機(jī)無法計(jì)算的東西，從而實(shí)現(xiàn) “量子優(yōu)越性”。常規(guī)計(jì)算機(jī)處理以0和1編碼信息，量子計(jì)算機(jī)使用量子比特，由于該系統(tǒng)可同時(shí)探索大量潛在的解決方案，因此成熟的量子計(jì)算機(jī)比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)能更快地分解出大量因子，從而使得量子計(jì)算機(jī)能破解當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)安全協(xié)議。谷歌研究人員使用了一個(gè)包含53個(gè)量子比特的芯片，這些芯片由超導(dǎo)金屬的微小電路制成，實(shí)現(xiàn)了一組隨機(jī)選擇的相互作用，并從本質(zhì)上證明了該機(jī)器將輸出正確的量子態(tài)。對(duì)該處理器利用量子疊加和量子糾纏實(shí)現(xiàn)的計(jì)算空間與經(jīng)典比特所能達(dá)到的相比，實(shí)現(xiàn)了指數(shù)級(jí)的增加。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的糾錯(cuò)流程可以保證較高的運(yùn)算保真度。但 IBM研究人員立即質(zhì)疑谷歌 eegguugg 是否真的達(dá)到了目標(biāo)。其他物理學(xué)家說，要解決實(shí)際問題，量子計(jì)算機(jī)將必須能夠糾正其自己的量子位中的錯(cuò)誤，這尚待實(shí)現(xiàn)。參考閱讀：http://ghdvllcu.cn/depth/depth/7388.html
出現(xiàn) “缺失環(huán)節(jié)” 微生物今年，微生物學(xué)家朝著解決關(guān)于真核生物起源的爭議邁出了重要的一步。經(jīng)過12年的嘗試，日本的一個(gè)研究小組成功地從深海沉積物中培育出了一種神秘微生物，并對(duì)其基因組進(jìn)行了測序。這種生物為 Prometheoarchaeum syntrophicum 菌株 MK-D1，是最近被認(rèn)可的 Asgard 微生物群的成員，這些微生物不是細(xì)菌，而是一種完全獨(dú)立的生命分支，稱為古細(xì)菌。令人驚訝的是，這些片段包含的基因以前被認(rèn)為僅在真核生物中發(fā)現(xiàn)。比較DNA 分析表明，Asgard 甚至可能產(chǎn)生了真核生物。這個(gè)激進(jìn)的想法會(huì)將生命領(lǐng)域從三種（古細(xì)菌、真核生物和細(xì)菌）縮小到兩種：細(xì)菌和古細(xì)菌，而真核生物被簡化為古細(xì)菌的一個(gè)子集。研究還發(fā)現(xiàn)，微生物似乎與某些細(xì)菌結(jié)合在一起生長最好，并且它形成的短觸手可能會(huì)吞噬細(xì)菌伴侶。如果是這樣，那可以解釋 Asgard 微生物如何獲得、并成為線粒體的微生物。今年的其他研究已從 Asgard 研究組其他成員的 DNA 片段中鑒定出更多的真核基因。今年，NASA耗資8億美元的 “新視野” 號(hào)飛船在 “天涯海角”（2014 MU69）上空掃過，這是一個(gè)距離地球66億公里的天體，位于海王星以外的一個(gè)稱為Kuiper 帶的區(qū)域，它成為了人類探測器至今為止到達(dá)的最遠(yuǎn)的天體，初步發(fā)回的數(shù)據(jù)解釋了該星體形狀與運(yùn)動(dòng)的疑團(tuán)，這將進(jìn)一步揭示太陽系起源的奧秘。MU69 的新正式名稱為 Arrokoth，它由兩個(gè)類似塊狀薄煎餅的原始行星結(jié)構(gòu)組成，并在狹窄的頸部連接。這兩瓣在太陽系形成時(shí)分別形成，奇特的形狀和無瑕的均質(zhì)表面為行星構(gòu)造塊的形成提供了新觀念。它們并非撞擊而成，相反在太陽形成后不久，靜電將塵埃顆粒聚集到了幾厘米大小，然后原始星云的漩渦使這些小塊聚在一起，聚集成云團(tuán)，這些云團(tuán)在重力作用下坍塌成千米大小的團(tuán)塊。這種 “流動(dòng)不穩(wěn)定性” 可以解釋為什么Arrokoth 有兩塊：卵石云塌陷時(shí)旋轉(zhuǎn)得更快，產(chǎn)生了使其破裂的湍流。兩塊靠近，直到它們的軸對(duì)齊，并且相互吸引，靠攏在一起。參考閱讀：http://ghdvllcu.cn/news/multiple/4948.html
今年，美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的 Noam Brown 和 Tuomas Sandholm 設(shè)計(jì)出了新的智能系統(tǒng) Pluribus，在無限注德州撲克中擊敗了最厲害的專業(yè)玩家。撲克相比棋類游戲，挑戰(zhàn)在于玩家看不到對(duì)手的牌，因此獲得的信息有限，Pluribus 并未利用納什均衡找到博弈論上的最優(yōu)策略，在德州撲克中，由于每一回合可以采取的行動(dòng)實(shí)在太多，為了減少問題的復(fù)雜度，研究者采用了行動(dòng)抽象（Action abstraction）和信息抽象（Information abstraction）的簡化技術(shù)，Pluribus 因此只會(huì)將信息抽象用于對(duì)未來幾個(gè)回合的預(yù)想中，而不會(huì)用在當(dāng)前回合的決策上。但通過對(duì)自己進(jìn)行數(shù)萬億場比賽，Pluribus 制定了針對(duì)各種情況的基本策略。然而，AI還沒有玩完所有游戲。即使在撲克方面，仍有改進(jìn)的空間，像是橋牌這種更復(fù)雜的游戲，AI仍未掌握。盡管 Pluribus 可以虛張聲勢，但它無法調(diào)整其策略來利用對(duì)手的特殊弱點(diǎn)。參考閱讀：http://ghdvllcu.cn/news/ai/6436.html
今年，森林大火席卷了亞馬遜數(shù)千平方公里。巴西國家太空研究所（INPE）估計(jì)，亞馬遜火災(zāi)比2018年增加了44％。其中一個(gè)因素是森林砍伐的增加，牧場主和農(nóng)民砍伐出售有價(jià)值的樹木，然后燒毀森林，以騰出空間種植農(nóng)作物或養(yǎng)牛。遙感信息表明，今年的大火往往遠(yuǎn)離種植農(nóng)作物的地方，這表明牧場主更可能對(duì)此負(fù)責(zé)。自一月份博爾索納羅（Jair Bolsonaro）擔(dān)任總統(tǒng)以來，一直在推動(dòng)亞馬遜地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展，并削減了環(huán)境保護(hù)預(yù)算。這場大火和巴西的回應(yīng)引起了國際社會(huì)的譴責(zé)。聯(lián)合國提供了援助，但博爾索納羅拒絕了這項(xiàng)援助，德國和挪威也停止向支持森林保護(hù)的亞馬遜基金會(huì)捐款。麻疹病毒在今年卷土重來。2018年，全球有142300人死于麻疹病毒，盡管針對(duì)麻疹已經(jīng)有非常有效的疫苗。在美國，截止到12月5日，美國疾病控制與預(yù)防中心報(bào)告了1276例麻疹病例，這是1992年以來的最高記錄。超過75％的病例與紐約的疫情暴發(fā)有關(guān)，主要是在東正教猶太人未接種疫苗的人群中。此外，世界衛(wèi)生組織的報(bào)告表明，歐洲地區(qū)上半年病例達(dá)到了92000例，超過了2018年全年的總和，是十年來最糟糕的一年。在全球范圍內(nèi)，截至11月5日，世衛(wèi)組織收到了超過440000例確診的麻疹病例報(bào)告，比2018年全年多25％，比2017年多兩倍。世衛(wèi)組織估計(jì)，報(bào)告的病例不到總數(shù)的十分之一。參考閱讀：http://ghdvllcu.cn/news/biology/6036.html
自1970年以來，北美鳥類的數(shù)量下降了近30％，麻雀和黑鳥等普通鳥類在減少，稀有物種也在減少。美國和加拿大的研究人員結(jié)合了年度春季普查以及空中研究等數(shù)據(jù)，尋找529種鳥類種群的變化。由于保護(hù)工作的努力，水禽和猛禽蓬勃發(fā)展。但沿海岸線生活的鳥類狀況卻不太好，三趾濱鷸和鸻的數(shù)量減少了約三分之一，在過去50年中，居住在草原上的鳥類數(shù)量減少了約50％。自1970年以來，共有19種常見物種損失了超過5000萬只鳥類。研究人員表示，北美現(xiàn)在的鳥類減少了30億只，但情況并非沒有解決辦法，恢復(fù)生態(tài)棲息地可以穩(wěn)定鳥類數(shù)量。對(duì)于普通民眾來說，將貓圈養(yǎng)在室內(nèi)、種植本地植物都可以為鳥類提供幫助。民意調(diào)查顯示，越來越多的美國人認(rèn)為氣候變化是真實(shí)的，政府和工業(yè)界應(yīng)采取措施解決這一問題。但輿論的這種轉(zhuǎn)變并未導(dǎo)致國家采取行動(dòng)。實(shí)際上，特朗普政府今年撤回了幾項(xiàng)關(guān)鍵的遏制氣候變化的法規(guī)。由于澳大利亞和北美發(fā)生了前所未有的野火，太平洋地區(qū)發(fā)生了珊瑚白化，歐洲發(fā)生了極端高溫。現(xiàn)在將近80％的美國人同意人類活動(dòng)正在助長全球變暖，近40％的人稱氣候變化為“危機(jī)”。然而特朗普政府已經(jīng)制定了一系列政策，包括退出巴黎氣候公約以及降低對(duì)發(fā)電廠和汽車的排放限值，專家們說這將使美國和世界更加難以遏制溫室氣體。澳大利亞和巴西等國家也放棄了應(yīng)對(duì)氣候變化的努力，加上全球?qū)ΦV物燃料的持續(xù)需求，使人們?yōu)閷?shí)現(xiàn)甚至達(dá)成巴黎協(xié)定所設(shè)定的相對(duì)溫和的減排目標(biāo)而付出的努力也蒙上了陰影。盡管風(fēng)能和太陽能等可再生能源急劇增長，但如果當(dāng)前的能源趨勢繼續(xù)下去，全球變暖氣體的排放量將繼續(xù)上升。
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