近期 20 项重大科学发现：火星上的里程碑、人类基因组测序完成

北京时间 2 月 9 日消息，据国外媒体报道，最近几年内，人类又做出了许多重要发现、取得了诸多历史性进步。这看看最新的 20 项重大科学发现你知道几个？

火星上的里程碑

去年有两台机器人探测器降落在了火星上：NASA 的“毅力号”和中国的“祝融号”，两辆漫游车都抱着在火星上搜索远古生命痕迹的高远志向。“毅力号”在 2 月 18 日穿越火星大气、降落在了火星表面；“祝融号”则在 5 月 14 日登陆，标志着中国探测器首次登上另一颗行星。

2021 年 4 月 19 日，与“毅力号”一同登陆的“独创号”直升机在火星表面短暂地盘旋了一阵，这是人类首次在另一个世界实现受控的动力飞行。次日，“毅力号”上搭载的仪器首次将火星富含二氧化碳的大气转化成了氧气，这项技术可为未来的宇航员制造燃料或可用于呼吸的空气。到了九月，“毅力号”成功收集了首份火星样本，将送回地球以供研究。

填充人类家族树

两枚新化石为本就错综复杂的人类家族树增添了更多线索。其中一枚是在中国发现的一只保存极为完好的颅骨，在一口废井底部默默埋藏了近 90 年。分析报告显示，这枚颅骨的年龄至少为 14.6 万年，既有远古特征、又融合了一些现代特征，属于一类与我们十分相近的人族，甚至比尼安德特人更相近。一些研究人员认为，这枚颅骨也许代表着一支全新的人种，并将其命名为“龙人”（ Homo longi）。但这一分析结果也引发了热议，一些科学家认为，“龙人”与神秘的丹尼索瓦人（尼安德特人的近亲）之间存在诸多相似之处。

另一支研究团队宣布在以色列发现了一些颅骨和下颌骨碎片，同样拥有令人迷惑的多种特征。这些遗骸形成于距今 12 至 14 万年前，意味着它们与智人同期生活过一段时间，并且从遗骸附近发现的石质工具来看，它们也许还与智人进行了技术共享。由于目前发现的遗骸数量较少，该研究团队暂未将其命名为一个新的人种。不过，上述两次发现都突出了我们远古亲属的多样性。

人类基因组测序完成

20 多年前，科学家宣布做完了人类基因组的初步测序，但这项工作并未彻底完成。尽管我们多年来付出了巨大努力，但仍有约 8% 的遗传编码未曾揭开神秘的面纱。一支由 99 位研究人员组成的团队宣布，他们首次“真正完成了”人类基因组测序，共包含 23 条染色体上的 30.55 亿个碱基对。这项研究尚未经过同行评审，不过向之前的基因组分析结果中又添加了近 2 亿个碱基对，并做出了多处修正，比如填补了一些由多个重复基因片段构成的“神秘部位”等等。此次研究无疑是一项重大成就，但还有许多工作要做：例如，Y 染色体测序尚未完成。

美洲第一批人类的新线索

约 2.3 万至 2.1 万年前，一位年轻人在一处远古湖泊旁潮湿的沙滩上走过。这里如今是美国新墨西哥州白沙国家公园。多年前那位年轻人留下的足迹已变成了化石，为我们提供了重要线索。发表在《科学》上的一项研究指出，大约在这些足迹形成的同一时期，人类从亚洲走到美洲的路线被巨大的冰盖所阻挡。

关于人类何时首次踏足美洲，科学家长时间来一直争论不休。一直到不久之前，还有许多专家认为，人类直到 1.3 万年前才首次出现在美洲。但越来越多的研究发现，人类真正到达美洲的时间也许比这要早得多，并且每项研究都会引发剧烈争论。而此次在白沙国家公园发现的足迹可以有力地证明，人类早在 2.1 万年前便已开始在北美生活了，不仅如此，实际开始时间也许比这还要早。

疟疾疫苗取得胜利

去年十月，世卫组织首次建议接种一款疟疾疫苗，开始大范围推广这一“救命针”。疟疾由疟原虫引起，通过受感染的蚊子叮咬传播，可引发高烧及其它类似流感的症状，严重时甚至可导致死亡。2020 年，全球约 62.7 万人死于疟疾，其中近 80% 为五岁以下儿童。

此次推荐的疫苗名叫 Mosquirix，临床试验中的一年有效率约为 56%，因此无法完全代替其它减少蚊子叮咬的预防手段，比如使用蚊帐和灭蚊喷雾等等。但专家认为，该疫苗可以和其它预防方法结合使用，起到良好的抗疟效果。

全球大规模开展新冠疫苗接种

2020 年 12 月，万众期待的时刻终于来临：新冠疫苗开始在全球推广。这一成就为数十亿人在 2021 年接种疫苗奠定了基础。此次全球疫苗接种行动的规模和紧急程度堪称空前。不过受一系列因素影响，疫苗的推广比之前预期的困难一些，比如供应链受阻、人们对疫苗的抗拒情绪、针对“谁应该先打疫苗”的争议、以及相继出现的新变种等等。尽管面临这些障碍，截止到 2021 年 12 月初，全球接种针次已逾 36 亿，相当于全球超过一半人口已经接种了至少一剂疫苗。但巨大的“贫富差异”仍然存在，低收入国家接种的疫苗仅占全球总量的 6%。

宇宙大碰撞

10 亿年前，一个黑洞与一颗中子星相撞，释放出了时空涟漪 —— 引力波。到了 2020 年 1 月，科学家探测到了这次剧烈的撞击。而就在 10 天后，研究人员在宇宙中另一个位置上又发现了一起相似的事件。

科学家于 2015 年首次探测到了 13 亿光年外两个黑洞相撞产生的引力波。自此之后，科学家又探测到了 50 多次引力波，有的由黑洞相撞形成，有的由中子星相撞形成。此前科学家从未确凿地观测到过黑洞与中子星的相撞事件。因此本次发现将帮助天文学家进一步了解宇宙中的最高能撞击事件。

人类猪器官移植手术

纽约大学朗格尼医学中心的外科医生罗伯特・蒙哥马利团队成功将一枚经基因改造的猪肾脏移植到了一位人类患者体内，随后持续监测了 54 小时，确保其移植后运作正常，在异种器官移植领域实现了关键的“第一次”。

未来，经过基因改造的猪可持续为我们供应各种器官，满足大量患者的迫切需求。但相关技术仍处于早期发展阶段。此次试验是经患者家属同意后、在一名已经脑死亡、靠呼吸机维持生命的患者身上开展的。术后，医生虽然对肾脏功能进行了两天多的观测，但还不清楚长期内是否会发生排异反应。

目前最古老的 DNA 测序

科学家宣布完成了目前最古老的 DNA 测序，研究使用的遗传物质来自一头 1 百万年前的猛犸象。而此前测序过的最古老的 DNA 距今仅为 70 万年左右，由一匹马化石提供。

科学家此次使用的 DNA 提取自上世纪 70 年代初在西伯利亚发现的猛犸象臼齿。其中一枚象牙距今约 50 万至 80 万年，另外两枚则来自 120 万至 100 万年前。这一发现说明，只要保存条件得当，遗传物质的保留时间甚至可以比这更久，能够帮助科学家破获更多远古时期的进化谜团。

发现银河系外行星存在的迹象

在 2800 万光年之外的一个漩涡星系中有一颗遥远的恒星，周围可能分布着目前所知最遥远、最极端的行星。并且这颗恒星与一颗极为致密的天体共同旋转，可能是中子星或黑洞，在极强的引力作用下，恒星的部分气体被剥离并加热到极高温，能够发出 X 射线。

2012 年，天文学家在该行星系中观测到了一些奇异的现象。NASA 的钱德拉 X 射线天文台在观测时发现，该行星系的 X 射线突然黯淡了下去。科学家在报告中指出，这说明该系统中或许存在一颗土星大小的行星。假如通过进一步观测得到证实，这将成为我们在银河系外发现的首颗围绕恒星旋转的行星。

卢克索的“失落之城”

约 3400 年前，埃及法老图坦卡门的祖父阿蒙霍特普三世修建了一座大都市。数千年来，这座城市一直隐身匿迹、不为人知。但就在 2020 年 9 月，考古学家在现今的埃及城市卢克索以西发现了一系列蜿蜒曲折的街道和建筑。这一发现于今年 4 月公之于众，使我们了解到古埃及历史上的一次神秘转折性事件。

在阿蒙霍特普三世去世后，他的儿子颠覆了埃及文化，强制推行对太阳神的崇拜。他还放弃了当时的首都底比斯，此次发现的“失落之城”就坐落于此。通过这座古城，我们得以一窥古埃及财富与权利至高所有者的生活场景、以及被这名充满争议的统治者抛弃的那个世界是什么模样。

打破物理定律的线索

有一种亚原子粒子近来表现得有点古怪。在万众瞩目的 μ 介子 g-2 实验中，科学家发现，μ 介子似乎违反了一些由标准模型定义的物理定律。

此次实验在伊利诺伊州费米国家加速器实验室开展，意图对 μ 介子自旋时的摆动情况进行测量。标准模型对此已经做了极为精准的预测。但发布的分析报告、以及此前在布鲁克黑文实验室开展的研究结果均显示，μ 介子的摇摆速度比预期中稍快一些。这两项实验数据“纯属巧合”的概率仅为 4 万分之 1，暗示着宇宙中也许还存在某些尚未被发现的粒子和力。在此之后，这项实验又开展了两次。该团队目前正在对这两次实验收集的数据展开分析、确认实验结果。

“卫星形成盘”的首张清晰照片

在 400 光年之外的一个年轻行星系中，一颗气态巨行星被一条模糊的盘状结构所包裹。而在这个尘埃盘中，也许有卫星正在形成，天文学家发布了这一观测结果。这是我们首次清晰地看到行星周围孕育卫星的环行星盘。该行星系只包含两颗行星，均处于“幼年时期”，诞生至今仅 600 万年。这一发现为科学家提供了一次了解行星形成早期、以及卫星形成过程的罕见机会。

警方抽检时意外发现翼龙化石

2013 年，巴西警方检获了一批计划走私出国的石灰石板，没想到这竟是一座“化石宝库”，包含大量由数千万年前灭绝的生物留下的痕迹。但其中有一种化石引起了科学家的格外注意：那是一枚有翼爬行动物的化石，长着类似鸟嘴的喙，头部还有尖尖的隆起。

细节报告显示，这具化石是我们发现的第一具近乎完整的帆冠雷神翼龙（拉丁名 Tupandactylus navigans，生活在距今约 1.1 亿年前）化石，其中不仅包含部分软组织，并且大部分骨骼的排列方式都与其在世时相差无几。这样的发现可谓极其罕见，“就像中彩票一样。”

持续 32 年的地震

曾经有一场地震，在印度尼西亚苏门答腊岛下方蛰伏了 32 年之久，始终不曾被人探测到。数十年来，科学家只知道该地 1861 年发生了一场 8.5 级地震，由此引发的剧烈海啸导致成千上万人丧生。但在研究了由珊瑚礁记录的板块运动后，科学家发现，这场严重地震的发生其实“早有前兆”。

这类地震名叫“缓慢滑移”地震，一直到上世纪 90 年代末才被人们发现科学家发表了对上述地震的描述，其持续时间长达此前记录的两倍。在此次发现的帮助下，研究人员将进一步弄清这种“沉默地震”的致命潜力。

全世界最古老的动物艺术

2017 年，研究人员在印尼苏拉威西岛上一个岩洞的墙壁上发现了一幅用红色颜料绘制的壁画：一头肥猪正看着另外两头动物“争吵”。而 2021 年一月发表的一项研究指出，对画中“后腿”部分的一小撮材料进行分析后发现，这幅岩画已有 45500 年历史，为迄今为止最古老的绘有动物形象的岩画。

目前观测到的最大的彗星

天文学家证实，此前观测到的、从空中飞过的神秘亮点其实是一颗巨大的原始彗星，并且是我们迄今为止见过最大的一颗。这颗彗星以发现者的名字命名，叫做“Bernardinelli-Bernstein”，直径约 150 公里，目前距太阳约 43.5 亿公里。这是科学家观察到的少数几颗来自奥尔特云的冰质太空岩石之一。受此激励，世界各地的天文学家都开始将望远镜瞄准这颗原始彗星。想必在接下来几年间，这颗彗星都将是科学界的一大焦点。

在今后几十年里，这颗彗星将越来越接近太阳系内圈，预计将在 2031 年 1 月 21 日到达近地点，期间将在夜空中变得越来越明亮。它到太阳的最近距离将达到 16 亿公里左右，比土星的平均轨道半径稍远一点。天文学爱好者也许有机会看一眼这位星际访客：当这颗彗星达到最近距离时，只要有一台像样的业余天文望远镜，便足以看见它的光芒。

非洲最古老的人类墓葬

在肯尼亚海岸边约 16 公里处，科学家发现了一名 78000 年前埋葬的儿童的遗骸，这是迄今为止在非洲发现的最古老的人类墓葬。这名儿童夭折时只有两三岁，被发现时埋于 Panga ya Saidi 墓葬遗址下方约 3 米处。

经细致挖掘发现，这具遗骸骨架完整，所有骨头都处于自然解剖学位置上。头部与颈椎的位置说明，这名儿童的头曾被置于某种类似枕头的东西上。这一发现为葬礼仪式发展过程的研究提供了重要线索。

尼安德特艺术家？

科学家在德国“独角兽洞”考古遗址中发现了一块大型有蹄动物的骨头，其中一侧刻了一些笔直的斜线。科学家一开始以为，这是早期人类的“艺术作品”。但进一步分析发现，这块骨头已至少有 5.1 万年历史，比智人开始在该地区活动的时间早了足足一千年。

因此研究人员提出，尼安德特人最有可能是这些图案的创造者。这一发现显示，尼安德特人或许也拥有象征性思维的能力。该研究作者、哥廷根大学考古学家托马斯・特尔伯格指出：“这是文化的开端，抽象性思维的开端，艺术的开端。”但科学家还不确定尼安德特人雕刻这块骨头是否出于其它实际用途，仍在进行激烈讨论。

24000 年前的轮虫“死而复生”

大约 2.4 万年前，当猛犸象仍然横行于世时，一群微观生物被冻在了西伯利亚永久冻土层中。而就在前不久，科学家成功复活了它们。这些生物属于轮形动物门，是地球上最顽强的动物之一。它们可以在缺水、低氧、饥饿、辐射、以及冰冻环境中生存。此前研究显示，它们在零下 20 摄氏度的环境中最长可生存 10 年之久。而此次复活的轮虫对寒冷的耐受度甚至更高，可以在更为极端的环境中长时间生存，这些轮虫是在北极永久冻土层的一处钻孔中发现的。一经复活，这些生物便重新开始了无性繁殖。

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