特別報道

《科學》雜志評出2019 年十大科學突破

《科學》雜志官網在12 月19 日的報道中，為我們盤點了2019 年科學領域的累累碩果，選出了年度十大科學突破，其中不乏中國科學家的身影。

接下來讓我們看看2019 年度十大科學突破都有什么？

人類歷史上首張黑洞照片問世

首張黑洞圖片

為了一窺黑洞“真容”，科學家聯合遍布全球的8 個射電天文臺，通過甚長基線干涉測量技術，模擬出口徑和地球直徑相當的望遠鏡——事件視界望遠鏡。這一望遠鏡拍攝下的首張黑洞照片，使人類第一次看見了位于星系中心的引力怪獸。這個黑洞位于一個名為梅西耶87（M87）星系的中央，質量是太陽的65 億倍。

看見黑洞不僅再次證明了愛因斯坦的正確性，也為將來揭開與黑洞有關的種種謎題奠定了基礎。進一步研究或許能為構建“大一統理論”帶來新線索，這無疑是一個里程碑式的成就。

人類首張黑洞照片凝聚了全球200 多位科學家的心血，其中包括多名來自中國的科學家。中科院上海天文臺臺長沈志強對媒體表示，中國科學家在望遠鏡觀測、后期數據處理和結果理論分析等方面做了突出的貢獻。

人類學“新晉網紅”——丹尼索瓦人

人類學2019 年迎來“新晉網紅”——丹尼索瓦人，她們是尼安德特人的姊妹，曾在亞洲各地繁衍生息。

2019 年的多項研究讓科學家對丹尼索瓦人有了進一步認識。包括中國科學院院士、中國科學院青藏高原所研究員陳發虎等帶領的研究團隊，通過一種新蛋白質技術，確認一塊來自青藏高原的頜骨屬于丹尼索瓦人；另一組科學家則利用基因技術，重建了一個7.5 萬年前居住在俄羅斯西伯利亞的年輕丹尼索瓦人女孩的面容。

谷歌宣布實現“量子霸權”

2019 年10 月，谷歌研究人員稱實現了名為“量子霸權”的里程碑。“量子霸權”指量子計算機最終超越最先進超級計算機。谷歌表示，他們的Sycamore 量子處理器能在200 秒內完成世界上最強大的超級計算機需要10000 年才能完成的計算，但國際商用機器公司（IBM）對此提出了質疑。

不管怎樣，這凸顯了商業公司對量子計算領域的濃厚興趣。目前，多國政府、多家公司都在這一前沿領域展開激烈競爭，希望能夠拔得頭籌。

對抗營養不良的補充劑問世

每年有數百萬嚴重營養不良的兒童無法完全康復，即使他們飽食后仍會發育不良并身患疾病。十年研究指出了根源所在：他們的腸道微生物尚未成熟。

2019 年，一個國際團隊在這項研究的基礎上，提出了一種低成本、易于獲得的補充劑，該補充劑可優先刺激有益腸道細菌的生長。在一個小型試驗中，補充劑表現良好，科學家目前正進行大規模臨床試驗，以了解該補充劑在防止發育遲緩方面的表現。

小行星撞擊地球及其帶來的影響

大約6600 萬年前，一顆小行星無情地撞上地球，最終導致全球76%的物種（包括大型恐龍）滅絕。

但這里存在大量未解之謎：這些物種如何滅絕、何時滅絕以及生態系統恢復的速度如何？一直是未解之謎。現在，科學家通過分析位于墨西哥尤卡坦半島193 公里寬的希克蘇魯伯隕石坑的巖層，勾勒出了撞擊后24 小時的細節。結果表明，撞擊導致了野火，引發了海嘯，并向大氣中噴射了大量硫，太陽被遮蔽，全球降溫，從而使大量生物滅絕。研究還表明，海洋生態系統的恢復快于預期。

“新視野”號飛掠“天空”

2019 年1 月1 日，美國國家航空航天局（NASA）的“新視野”號探測器飛掠“雪人”形狀的小行星“天空”（Arrokoth），這顆遠在64 億公里外的天體是人類探測器迄今拜訪過的最遙遠天體。

“新視野”號傳回的數據不僅向我們展現了一個從未見過的奇異世界，也有望向我們揭示更多與太陽系起源和演化有關的謎題。而這則來自遙遠太陽系遠端的新聞，拉開了2019 年的科學領域碩果累累的序幕。

實驗室成功培育古菌 有望揭示生命終極祖先

日本一個研究小組歷時12 年，成功從深海沉積物中培育出一種神秘微生物MK-D1。對MK-D1 基因組進行測序表明，它是阿斯加德（Asgard）微生物群中的一員。阿斯加德并非細菌，而是一種完全獨立的生命分支——古菌。

研究人員確認培育出的這種古菌攜帶真核基因；此外，2019 年也有研究人員在其他古菌DNA片段中確定了更多真核基因。包括人類在內的所有動物和植物都是真核生物。因此，最新研究朝揭示包括人類在內的終極祖先邁出了重要一步，我們有望在這一古菌的引領下繼續探尋生命的起源。

FDA 批準首個囊性纖維化三聯療法

2019 年10 月，基因藥物迎來一座里程碑：美國食品藥品監督管理局（FDA）批準了對大多數囊性纖維化（CF）病例有效的療法，用于治療年齡12 歲以上CF 患者。

這種被稱為Trikafta 的三聯療法可糾正肺部疾病最常見突變產生的影響，對于那些發生突變的病患（約占所有CF 患者的90%），它可將CF 從進行性疾病轉變為更易控制的慢性疾病。自CF 基因CFTR 面世以來，科學家歷時30 年研究，才最終推出Trikafta 療法。

人類終于擁有對抗埃博拉病毒的有力武器

1976 年，剛果民主共和國雨林中突然出現了一種新病毒：埃博拉病毒。自此，它就成為致命且無法治愈感染的代名詞，但40 多年后，人類今年終于擁有了對抗埃博拉病毒的有力武器。

2019 年，科學家們最終確定了兩種藥物，可大大降低該病的死亡率。一種是從1996 年埃博拉疫情幸存者體內分離出來的抗體；另一種是在具有人源化免疫系統小鼠體內產生的三種抗體的混合物。在隨機試驗中，接受這兩種藥物之一的患者中約有70%存活下來；而不使用任一抗體的患者只有約50%存活下來。

在多玩家撲克游戲中 AI 戰勝頂級人類玩家

2019 年7 月，由Facebook 與卡內基梅隆大學合作開發的一款新型人工智能系統Pluribus 撲克機器人，在6 人無限制德州撲克比賽中擊敗了15名頂尖選手，其中包括多位世界冠軍。這是AI 首次在超過兩人的復雜對局中擊敗人類頂級玩家。

Pluribus 通過自我博弈的方式從零開始進行訓練，最終達到超越人類的水平。