2020年最重要的十个科学故事，你知道吗？

　　据国外媒体报道，从疫苗的快速研发，到不可思议的小行星样品收集，2020年给我们留下了许多重要的科学时刻。

　　过去的一年中，疫情在科学报道中占据了主导地位。全世界的科学家和医疗工作者都在努力与新冠病（SARS-CoV-2）作战，研究它如何传播（无论是通过表面接触、飞沫还是空气传播），如何影响人体（包括免疫力受损和嗅觉丧失等症状），试图找到应对这场大流行的最佳方案。在领域，科学研究尽管受到了大流行和公共卫生措施的影响，但都没有完全停止。对于这难忘的一年，《史密森尼》杂志（ithsonianmag）的编辑在深思熟虑和辩论之后，列出了最重要的十个科学故事，对近一年的关键创新、研究和发现进行了梳理。

　　以创纪录的速度开发疫苗nsp;

　　自2019年底报告首例病例至今，全球的确诊病例已超过8.02亿例，死亡人数超过170万。在，有超过1900万人被检测出新冠病阳性，其中超过33.8万人死亡。尽管该疾病仍在继续蔓延并导致死亡，但由于创纪录的疫苗研发速度，战胜新冠病已经指可待。在不到一年的时间里，莫德纳（Moderna）公司和辉瑞（Pfizer）公司（与BioNTech公司合作）都研制出了用于预防的mRNA疫苗。与由少量现有病制成的传疫苗不同，mRNA疫苗中含有一种合成版本的RNA，可以欺骗免疫系，使其认为存在某种种病，进而产生对抗病的抗体。此前的疫苗研发记录诞生于20世纪60年代，当时是为了对抗流行性腮腺炎，前后花了四年时间。

　　而在2020年，莫德纳公司在1月份开始研发疫苗，辉瑞公司和BioNTech公司在3月份开始合作，到7月时，两家公司都开始了后期试验，各有大约3万名参与者；11月，两家公司宣布他们的疫苗的有效性超过90%；到12月中旬，食品与药品监督管理局（FDA）批准了这两种疫苗在使用。国家过敏和传染病研究所主任安东尼·福奇称赞这些成就是一场“胜利”，而接下来就是向公众分发疫苗的复杂过程，可能将长达数月。

　　NASA探测器成功进行小行星采样nsp;

　　2020年10月，国家航空航天局（NASA）的欧西里斯号（OSIR-Rex）探测器伸出机械手臂，从一颗有45亿年历史、名为“贝努”（Bennu）的小行星上获取了岩石样品。这次任务发生在距离地球3.34亿公里的地方，标志着NASA第一次接触小行星。欧西里斯号探测器本应在小行星表面着陆，但观测证明表面的岩石太多，因此幕后团队转而使用机械臂来获取样品。采样过程似乎有些过头，收集舱吸进了太多岩石，以至于一个重要的襟翼无法闭合。科学家们放弃了测量岩石的计划，花了几天时间才成功储存了这些样品。三年后，欧西里斯号将返回地球。研究人员认为，它所携带的样品中可能含有水和前生命物质——生命诞生的基础。这些样品也可能为地球上生命的起源提供线索。

　　有记录以来最热的一年？nsp;

　　在列举这份榜单时，2020年还在与2016年竞争有记录以来最热的一年。这一年的高温延续了一个危险的趋势，即有记录以来最热的10年都发生在2005年以后。也许没有什么大规模的森林大火更能说明2020年气候变化的影响。随着2019年成为有记录以来最热和最干旱的一年，大利亚已经做好了应对灾难的准备，但从2019年10月到2020年1月，该国就有数百万英亩的土地被烧毁。成千上万的大利亚人逃离了家园，许多动物死亡或逃离了受威胁的栖息地。

　　在巴西，从2020年7月到10月，大火肆虐了潘塔纳尔湿地，这是世界上最大的热带湿地。大约四分之一的生态系（面积希腊还大）被烧毁。当地居民和动物为了安全放弃了家园，不知道当他们回来时，地面上还会留下什么。在，加利福尼亚州经历了有史以来最严重的火灾季，超过1.2万平方公里的土地被烧毁。最近该州又发生了大规模的火灾，而过去5年中就发生了7次最具性的火灾。研究人员认为，炎热干燥的夏季（部分是由气候变化引起）使该地区的火灾季持续时间更长，也更不稳定。

　　金星上发现生命可能迹象了吗？nsp;

　　2020年9月，天文学家发表了两篇论文，称他们利用位于夏威夷和智利的望远镜，在金星上发现了一种名为磷化氢的气体。他们认为，这种气体可能具有生物性的来源，因为金星上的条件不能导致磷化氢的形成。众多新闻媒体报道了这一消息，同时也指出，一些专家对该发现持怀疑态度。2020年10月，三个的后续研究都未能在金星上发现磷化氢气体。其中一项研究使用了新的数据，另外两项则使用了最初团队的原始数据。2020年11月，最初的研究小组修正了数据，称金星大气中的磷化氢水平他们最初估计的低7倍。有关该气体是否存在的争论仍在继续，但这个故事之所以重要，不仅在于研究数据得到了修正，还因为它展示了科学是一个提出发现并接受审查和修改的过程。

　　微塑料侵入了地球上最遥远的地方nsp;

　　微塑料渗透到地球上各个栖息地的消息已经不是什么新鲜事了，但科学家在2020年发表的几项研究表明，微塑料的数量远之前认为的多得多，其影响范围也之前记录的大得多。2020年4月，研究人员首次记录了南极海冰中的微塑料。2020年6月，一项发表在《科学》（Science）杂志上的研究估计，有大约1000吨塑料碎片通过空气沉降到的国家公园和偏远的荒野地带。据估计，对海洋塑料的贡献是此前预期的两倍。2020年10月，科学家发表了一项研究，估计有1580万吨微塑料埋在地球海底，漂浮在海洋表面的要多得多。微塑料不仅占据了地球的最低点；据2020年11月发表的一项研究，从珠穆朗玛峰山坡上收集的每个样品中都含有微塑料，其中一个样本是在海拔8440米的地方采集的。微塑料碎片已经渗入了地球的水、空气和包括人类在内的许多生物的组织。对于微塑料污染会以何种方式影响我们，科学家仍知之甚少。

　　三种早期人类可能同时生活在南非nsp;

　　定向演化（orthogenesis）又称直生论，是指物种以一定的步骤演化，新物种取代已灭绝的物种，没有太多重叠的理论。尽管在现古学中已被广泛废弃，但该理论仍在公众对人类演化的理解中有着重要影响。在2020年4月的一项研究中，研究人员首次描述了一种更可能的人类演化场景。在南非豪登省的“人类的摇篮”（Cradle of Humanity，全称为斯泰克方丹、斯瓦特科兰斯、科罗姆德拉伊和维罗恩斯的化石遗址），三种可能的人类祖先共同生活在同一个古老洞穴中。在一个被称为Drimolen古洞穴系的无屋顶、圆形剧场般的居所里，人们发现了非洲南方古猿（Australopithecus africanus）、粗壮傍人（Paranthropus roustus，又称罗百氏傍人）和直立人（Homo erectus）的头骨碎片，其历史可追溯至195万年前。这段时间将标志着南方古猿治的结束，以及傍人短暂历史的开端。值得注意的是，这一发现将直立人的起源向前推了大约10万年；科学家发现的一块头盖骨碎片可能是该物种最早的化石证据。化石沉积层的坍塌使得精确的年代确定变得很困难，但这项研究提供了多个古人类物种共存于一个新地理位置的新证据，表明我们的祖先要之前认为的更加多样化。

　　新的人工智能工具破解几十年的生物学难题nsp;

　　蛋白质是使地球生命运转的微小分子结构。所有的蛋白质一开始都是由氨基酸组成的化合物链，之后这些链条反复折叠、扭曲、翻转，形成复杂的缠结，最终形成三维形态。蛋白质的形态决定了它的功能和局限性，如进入并改变某些细胞。当科学家们能够确定这些三维形状时，他们就能进一步了解病如何传播、如何破解遗传密码，以及如何细胞的基础结构。50年来，研究人员一直在寻找破解蛋白质结构密码的方法。利用现有技术，科学家需要多年的试错来努力弄清楚蛋白质的形态，而在2020年，谷歌的人工智能公司DeepMind推出了一款名为AlphaFold的深度学习工具，可以在几天内确定蛋白质的结构。该技术具有许多潜在应用和突破，包括更快和更先进的药物筛选。正如一位研究人员在接受《自然》（Nature）杂志采访时所描述的那样：“这是一项重大突破，当然也是我一生中最重要的科学成果之一。”

　　正在努力消除宫颈癌nsp;

　　在被新冠病所困扰的一年里，一个与宫颈癌有关的好消息令人振奋。宫颈癌是发生在颈的癌症，超过90%的患者都曾被人类瘤病（HPV）感染。根据2020年发布的研究报告，即使不增加疫苗接种或筛查，也有望在未来20至30年内消灭宫颈癌。近半个世纪前，颈抹片检查在全球范围内广泛推行并定期实施，使宫颈癌死亡人数逐年下降。2006年推出的疫苗能有效预防导致颈癌的HPV感染。根据这项研究中使用的计模型，如果医疗专业人员加强目前的疫苗接种和筛查工作，消除宫颈癌的那一天可能会预期的更早到来。

　　科学家对抗入侵的“黄蜂”nsp;

　　大虎头蜂（Vespa mandarinia）有着“黄蜂”的绰号，很难被人忽视。它们是世界上体型最大的胡蜂，主要分布于亚洲东部和东南部，在也发现了它们的踪迹。大虎头蜂以时常袭击蜜蜂的蜂巢而闻名，它们的刺北美洲任何普通蜜蜂都要大得多。《》发表了一篇文章，介绍了科学家试图阻止该物种在州和不列颠哥伦亚省定居的努力。尽管研究人员在2019年秋季就发现了4只黄蜂，但直到2020年10月初，他们才捕获到第一只活的大虎头蜂。到2020年10月中旬，昆虫学家发现了一个孤立并丧失功能的蜂巢，里面有500多只大虎头蜂，包括200只蚁后——研究人员仍不清楚其中一些蚁后是否并开始建立自己的领地，他们也在努力寻找这些可能会蜇人的“野兽”。总而言之，互联网上的歇斯底里被夸大了，但也并非完全无害。许多人开始在搜索引擎中查询虫剂，一些常见但经常被忽视的传粉昆虫引发了恐慌。这个故事最重要的意义，便是让人们了解到控制入侵物种的重要性。

　　50年来，人类捕了世界上三分之二的野生动物nsp;

　　根据世界野生动物基金会（WWF）2020年发布的一份报告，自1970年以来，4392种野生动物（包括哺动物、两栖动物、鸟类、鱼类和爬行动物等）的数量减少了68%。生活在拉丁美洲和加勒地区的动物受到的冲击最大，它们的数量减少了94%。栖息地被认为是这些动物数量锐减的主要原因。的《全球生物多样性展望》报告也得出了同样严峻的结论。该文件列出了2010年“爱知生物多样性目标”所确定的承诺恢复生物多样性的196个国家的名单。根据该目标的十年计划，各国要实现某些生物多样性恢复的重要目标，如防止入侵物种的蔓延和建立保护区。大多数目标没有实现，或者只是部分实现。此外，这些报告还警告称，如果人类与自然世界“破”的关系得不到修复，流行病（如世界目前面临的等）可能会变得更加普遍。生物多样性公约执行秘书伊丽莎白·穆雷玛在一份声明中说：“人类越是以不可持续的方式利用自然并损害自然对人类的贡献，我们对自身福祉、安全和繁荣的损害就越深。”（任天）