每一年，《科學(xué)》雜志都會評選出年度十大科學(xué)突破，其中包括一項科學(xué)突破冠軍獎以及九項科學(xué)突破入圍獎。今年，位列十大科學(xué)突破之首的，是有望戰(zhàn)勝肥胖的新“藥王”GLP-1。
1 減肥神藥或有更多益處
人們曾屢次尋求安全有效的減肥藥物，但屢試屢敗。不過，最近一類新型減肥藥被較為可靠地證明，它們有望降低肥胖率及相關(guān)慢性疾病的發(fā)病率。
這類藥物最初是為治療糖尿病而開發(fā)，模擬了一種名為胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）的腸道激素。這些GLP-1受體激動劑能明顯減輕體重，且臨床試驗還發(fā)現(xiàn)，它們能減輕心衰癥狀、降低心臟病發(fā)作和中風的風險——這是迄今為止表明這些藥物在減重之外具有重要健康益處的最有說服力的證據(jù)。
2 地球碳泵正減速運行
在南極洲沿海的一些偏遠地區(qū)，表層海水迅速沉入海底，從大氣中帶走熱量、氧氣和二氧化碳，將其儲存在深淵中，這部分水體再慢慢向北擴散。這是地球翻轉(zhuǎn)環(huán)流的主要過程之一，幫助捕獲了人類每年排放的三分之一的碳。當這個碳泵涌動或減速時，可能會加劇全球氣候變化。
一項3月發(fā)表在《通訊-地球與環(huán)境》上的研究給出了碳泵減速較為直接的證據(jù)：自上世紀70年代以來，環(huán)流流速減緩了約20%。5月，《自然-氣候變化》發(fā)表的研究顯示，1992年到2017年，海洋深層水流流速減緩近30%。
3 尋找天然氫源熱潮涌現(xiàn)
今年，人類見證了另一場能源熱潮的開端，即基于地球內(nèi)部自然產(chǎn)生的氫。與化石能源不同，氫可能是應(yīng)對氣候變化的一劑解藥。
2012年，工程師們拔掉一個位于非洲馬里共和國布拉克布古的用水泥封閉的鉆孔，發(fā)現(xiàn)它噴出的氣體98%是氫氣。經(jīng)過十年抽取，鉆孔中的氣壓并未下降，這表明地底深處不斷有氫氣涌出。有研究顯示，地球可能儲有1萬億噸氫，足以滿足未來數(shù)千年不斷增長的氫燃料和肥料需求。如今，風險資本正流向相關(guān)初創(chuàng)公司。
4 AI天氣預(yù)報員誕生
過去一年，谷歌、華為、英偉達等科技公司訓(xùn)練出來的AI模型已能預(yù)測未來10天的天氣，其準確性可媲美甚至超過傳統(tǒng)模型，而且可大幅減少計算開銷。這些模型的訓(xùn)練，是基于對歐洲中期天氣預(yù)報中心數(shù)值模型提供的過去40年天氣觀測數(shù)據(jù)。一旦訓(xùn)練完成，模型可在臺式機上1分鐘內(nèi)給出天氣預(yù)測，無需在超級計算機上運行兩小時。
5 瘧疾疫苗帶來新希望
今年，瘧疾疫苗領(lǐng)域迎來兩個好消息。對世界上第一款瘧疾疫苗Mosquirix的大規(guī)模評估顯示，它顯著降低了幼兒死亡率，而幼兒是瘧疾影響最嚴重的群體。此外，世界衛(wèi)生組織批準了一款名為R21（MatrixM）的疫苗。它與Mosquirix在藥物設(shè)計上相似，但成本更低、產(chǎn)量更大，有助于彌補瘧疾疫苗供需之間的巨大缺口，有望每年防止數(shù)以萬計的兒童死亡。
6 AD抗體療法獲進展
阿爾茨海默病（AD）患者的大腦中含有名為β淀粉樣蛋白的纏結(jié)斑塊。多年來，清除這些斑塊會否有助于患者控制病情，一直受到關(guān)注。盡管此前療法效果均不佳，但在新療法中，一種名為lecanemab的抗淀粉樣單克隆抗體，在18個月的關(guān)鍵試驗中，與安慰劑組相比，將受試者的認知能力損失減緩了27%。而另一種名為donanemab的同樣針對腦淀粉樣蛋白的抗體療法，將認知衰退速度減緩了多達35%。目前，美國隨時可能批準該藥上市。不過這些藥物可能存在引發(fā)腦腫脹和腦出血的風險，在極少數(shù)情況下甚至可能致命。
7 美洲人類定居史有新說
美洲人的故事可能找到了新開端。根據(jù)現(xiàn)有觀點，約在1.6萬年前，美洲最早一批居民通過一片曾連接白令海峽的土地從亞洲遷徙而來。但在2021年，美國新墨西哥州白沙國家公園的研究人員在一座古老湖泊的泥濘岸邊，發(fā)現(xiàn)了清晰可辨的、可能留存了2.1萬至2.3萬年的人類腳印。今年10月，研究團隊報告稱，最新測定的年代與最初的論文完全吻合。如果結(jié)果正確，那么這些足跡應(yīng)該是在上一個冰河時代的頂峰時期留下的。當時，加拿大被冰川覆蓋，這表明人類一定是在這些冰川形成之前就已進入美洲。
8 聽到巨型黑洞合并轟鳴
今年，天體物理學(xué)家捕捉到了長期以來探尋的一種微弱的宇宙轟鳴信號，它來自兩個超大質(zhì)量的黑洞相互環(huán)繞、緊密摩擦所產(chǎn)生的引力波。
這項觀測結(jié)果（在完全確信前，研究人員不敢輕言“發(fā)現(xiàn)”）是迄今為止對這些龐大黑洞雙星系統(tǒng)存在的最有力支持。同時，它也有力證明了利用遙遠恒星的信號來探測引力波是一種有效觀測方式。
9 百億億次超算時代來臨
經(jīng)過十多年努力，百億億次級計算科學(xué)時代今年終于到來。去年，美國橡樹嶺國家實驗室的Frontier成為第一臺公認的百億億次級計算機。今年，美國阿貢國家實驗室峰值能力每秒兩百億億次的超級計算機正進行最后調(diào)試。明年，美國加利福尼亞州和德國預(yù)計都將有新的百億億次級超級計算機上線，法國、日本等國也將緊隨其后。人們正以前所未有的規(guī)模打開科學(xué)之門。
10 改變早期科學(xué)家待遇
越來越多的人畢業(yè)后選擇前往利潤更豐厚的行業(yè)，這使得博士后職位的空缺越發(fā)難以填補。去年冬天，美國加利福尼亞大學(xué)系統(tǒng)的4.8萬名學(xué)術(shù)工作者發(fā)起美國史上規(guī)模最大的學(xué)術(shù)罷工，為研究生和博士后贏得可觀的加薪待遇。今年5月，加拿大數(shù)千名學(xué)術(shù)工作者參與抗議，要求增加對研究生和博士后的聯(lián)邦資助經(jīng)費。在德國，職業(yè)早期研究人員為改革博士后合同而奔走，以期為未來一代科學(xué)家提供更好的條件。
（責任編輯：蔡文斌）
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