《Science》公布2024年十大科學突破！

　　作為全球科研權威期刊的《Science》每年都會在全球科學家們的最新科學進展中評選出“年度突破”榜單，用以褒獎引領科學界發展的卓越成就。

　　近日，《Science》公布了2024年的十大突破，囊括了從艾滋病治療到宇宙探索的眾多領域，除了贏得最佳成就的HIV預防藥物lenacapavir，更值得我們注意和驕傲的是有一項來自中國的科學研究成果名列榜單。

　　圖1 ：《Science》期刊封面

　　那就讓我們一起來看看這些足以改變人類命運的科學突破。

　　1、那卡帕韋（lenacapavir）：治療HIV新起點

　　圖2：藥物lenacapavir（黃色）與HIV的衣殼蛋白結合，防止衣殼錐穿過孔進入人體細胞核

　　作為《Science》評出的最優年度突破，那卡帕韋的出現給全球艾滋病防治重新帶來了希望。注射一次能夠保護人類6個月，有效性達到100%。這在每年有超100萬人感染HIV的背景下，無疑將成為人類徹底打敗HIV、拯救百萬生命的新起點。

　　2、CAR-T療法的進展

　　圖3：嵌合抗原受體T細胞（CAR-T，粉色）正逼近并攻擊B細胞。今年，CAR-T療法在對抗如狼瘡等自身免疫疾病方面取得了重大進展

　　嵌合抗原受體T細胞（CAR-T）療法在治療自身免疫疾病方面取得明顯進展，其通過基因工程改造患者的T細胞以摧毀導致自身免疫反應的B細胞，幫助患狼瘡、硬皮病和多發性硬化病的人們實現無藥物緩解。

　　3、詹姆斯·韋布太空望遠鏡（JWST）探索宇宙黎明

　　圖4：因距離遙遠，早期的星系在詹姆斯·韋布太空望遠鏡（JWST）的一張首批圖像中顯得泛紅。

　　詹姆斯·韋布太空望遠鏡（JWST）發現了比理論預期更早多的早期星系，揭示了這些異常明亮的星系可能由巨型恒星或活躍黑洞造成。這對人類理解早期宇宙的形成和演化提供了有一種全新的角度。

　　4、基于RNA的農藥投入應用

　　圖5：與當前的商業化殺蟲劑不同，基于RNA干擾的殺蟲劑針對特定的害蟲。

　　今年，美國環境保護署（EPA）批準了一種基于RNA干擾的農藥，其針對特定害蟲的基因，避免了對無辜物種的傷害，顯現出比現有化學品更安全的潛力。盡管RNA能通過感染其基因阻止關鍵蛋白質的表達，除掉蟲害，但抗藥性問題也是其面臨的另一課題。

　　5、藻類固氮的進化奧秘

　　圖6：在海藻Braarudosphaera bigelowii中發現了一種新型細胞器——硝質體

　　科學家們發現有些藻類能夠有效地進行固氮，它能將大氣中的氮轉化為氨，供植物利用。這種新型細胞器——硝質體（nitroplast）起源于大約1億年前，科學家們正在努力發展其在未來可持續農業中發揮重要作用的巨大潛力。

　　6、新型磁性材料的問世

　　圖7：在反常磁體中，相鄰的電子自旋方向相反（顏色不同），但它們處于具有不同取向（形狀）的原子級結構中。

　　物理學家發現了第三種永久磁性材料——反常磁體。它結合了鐵磁材料和反鐵磁材料的特性。反常磁體具有特殊的費米面結構，盡管沒有凈磁性，但時間倒流時，磁性結構發生可檢測的變化。這一發現可能會推動未來磁性材料的研究和應用。

　　7、多細胞化石在古代真核生物中出現

　　圖8：像這樣的微觀化石表明，單細胞真核生物的聯結發生得比之前認為的更早。

　　由中國科學家發現的微觀類藻化石震驚了全世界，揭示了多細胞生物的早期出現，遠早于以往的認識，其出現時期約為16億年前。研究表明，簡單的多細胞真核生物在更復雜的體型出現之前的10億年就已存在，為理解真核生物的演化提供了新的證據。

　　8、地幔波塑造大陸

　　圖9：南非中央高原可能是由流動的地幔巖石推動上升的。

　　今年的研究表明，大陸裂變不僅僅是局部的暴力過程，而是會在地幔中引發波動，影響大陸面貌。地幔的渦旋流動不僅會形成高原，還可能導致金伯利巖噴發，引發板塊中心的地震活動。這將改變我們對地球內部動態的理解。

　　9、星艦著陸成功

　　圖10：今年6月，SpaceX巨型星際飛船從德州起飛，進行了一次重要的飛行測試。

　　SpaceX的星艦在德克薩斯州第四次成功發射，其中10月13日的成功著陸將被歷史永久銘記。助推器在失速狀態下重新點燃引擎并被塔上的“筷子”成功回收，這預示著航天領域的新紀元即將到來，也將大幅降低太空科學研究的成本。

　　10、古代DNA揭示家族關系

　　圖11：一名男子在公元7世紀與一匹馬一起埋葬在匈牙利，現在有了家族歷史。

　　通過對古代骨骼和牙齒中DNA的分析，科學家們重建了數千年前的家族譜系。這些研究揭示了古代人類之間深遠的親緣關系。這對于科學家們進一步了解古代社會的組織結構和遺傳關系提供了新的角度