看來,未來在某些方面已經超越了我們——就在十年前,我們無法想像我們今天使用的某些技術目前的狀態。最近宣布世界上第一個轉基因嬰兒的誕生,也讓我們對未來有了一個經典的願景,但對許多人來說,這一願景是可怕的。另一方面,在其他領域,未來似乎不願意到來:我們還沒有找到外星生命的證據,人類還沒有踏入火星,火星仍然隱藏著巨大的秘密。在這裡,我們回顧一些今年最難忘的科學新聞,物理學家和科學大眾史蒂芬霍金離開了我們。
毫無疑問,2018年最公開的科學故事於3月14日被打破,當時得知英國天體物理學家史蒂芬·霍金去世,享年76歲, 這是一個長壽記錄,因為他被診斷患有肌萎縮性側質硬化症,只有21歲。
霍金留下了兩個主要的科學貢獻——他對黑洞的理論研究,以及他對大爆炸作為時空奇點的描述,這一觀點受到羅傑·彭羅斯(Roger Penrose)作品的啟發,它為宇宙起源的巨型爆炸的假設提供了堅實的支持。
但霍金不僅僅是一個學者——他在普及科學方面的努力和非凡的魅力使他成為繼阿爾伯特·愛因斯坦之後20世紀最受歡迎的科學家。他最後一次升空的星星不僅僅是比喻——6月15日,在倫敦威斯敏斯特教堂安葬他的骨灰時,他的聲音與音樂家萬格利斯(Vangelis)從位於西班牙塞布雷羅斯(Cebreros)的歐洲航天局地面站的原作一起傳入太空。廣播的目的地是距離地球約3,500光年的黑洞。
有趣的是,2018年影響最大的科學新聞比鼓掌更受到詆毀,我們甚至沒有證實它確實發生了。在11月的最後一周,我們了解到中國研究員何建奎聲稱首次獲得了使用CRISPR基因編輯工具修改基因組的嬰兒,從而跨越了一條仍在激烈的倫理爭論中仍爭論不下的線。
由於他還沒有公布他的研究結果,因此無法確認他是否確實成功地改變了人體免疫機能喪失病毒(HIV)的共受體,使嬰兒對愛滋病具有抗藥性。無論如何,他的實驗被描述為不負責任,有害和危險,雖然某些研究人員,如美國遺傳學家喬治丘奇,認為人類生殖細胞的基因編輯治療是一個進步,必須實現。
不管他的情況在未來幾個月如何發展,這一消息都有助於加強關於研究人員已經獲得的技術的允許使用的討論。
關於火星上存在液態水的新聞報導就像海灘上的海浪——它們會周期性地起伏,在某些情況下,會逆轉我們認為已經證明的。這發生在2011年宣布的季節性流動中,在2017年,季節性流動被降級到可能失敗的假設的抽屜裡。但是,今年,新的生命被引入到這樣的假設中,即我們鄰近的星球蘊藏著生命的基本液體。
今年7月,一個義大利研究小組分析了歐空局火星快車探測器收集的雷達數據,推斷火星南極冰蓋下1.5公裡處有一個長約20公裡、至少1米深的液態湖。這些數據沒有澄清它是否是真正的亞冰川水庫或溼巖層,但它的液態似乎已經得到證實,這將與好奇號火星車最近對複雜有機分子的探測一起增加火星生命可能存在的可能性。
...如此小的粒子,它們從物質中滑過,沒有留下痕跡,開始了40億年的宇宙航行,這將帶它們深入到今天深埋在南極南極冰層中的一個不朽的科學觀測站的腸子裡。這個高能中微子探測器被命名為IceCube,它利用這些微小粒子與巨大的傳感器網絡極不可能的碰撞來記錄它們的通過並跟蹤它們的起源。
今年7月,IceCube成功地查明了其中一個中微子的起源,這是一種與遙遠星系中心黑洞相關的能量來源。與2016年宣布的第一次引力波探測一樣,從遙遠的宇宙源捕獲高能中微子為天體物理學家提供了一個新的透鏡,用於觀察宇宙,擴展所謂的多信使天文學。
在上個世紀的最後十年裡,我們開始聽到一種新的細胞調節機制,通過RNA的小分子(一種類似於DNA的化學形式),選擇性地阻斷基因的活動。RNA幹擾(RNAi)是系統的一部分,它指導不同細胞類型的發育和功能,以完成他們在體內的使命。
然而,隨著這些自然調節器的發現,出現了設計定製RNAi來改變某些與疾病相關的基因活性的可能性。今年,美國和歐盟首次批准了這些藥物:patisiran,一種阻斷導致一種罕見的遺傳性神經退行性疾病的基因的RNAi,稱為家族性澱粉樣多神經病。它的批准為一種新的藥物類別鋪平了道路,這種藥物有望在數年內擴大。
載人航天探索2.0版將具有所謂的"新空間"(NewSpace)的基本合作,即蓬勃發展的新興私人航天產業。因此,這些公司的每一次新進步,都是人類重返深空的一步。
今年2月,伊隆·馬斯克公司SpaceX的獵鷹重型火箭成功發射——儘管沒有機組人員。也許,無可挑剔的首次亮相,新的美國發射器將只捕捉到專家的興趣,如果不是為有史以來設想的最夢幻般的廣告活動之一:火箭的有效載荷包括紅色可轉換特斯拉跑車馬斯克自己,由模特象徵性地推動大衛鮑伊的經典歌曲空間奇數的聲音。然而,這位南非大亨古怪的一面並沒有受到一些科學家的接受,據他們說,汽車有一天可能會用陸地微生物汙染火星。
近幾十年來,科學家已經證明,陸地生物學歷史的關鍵不僅在地下,而且在實驗室裡。先進的實驗技術揭示了化石遺骸中的細節,這些細節是肉眼看不到的,但在重建地球上生命史時是必不可少的。在9月份,一組研究人員允許一組研究人員鑑定D dickinsonia化石中的膽固醇分子,這種生物體自1947年以來一直為人所知,但直到現在還沒有被確定地分配給特定的生物分類。
這一發現表明,迪金森尼亞絕對是一種動物,其年齡為5.58億年,是迄今發現的最古老的已知動物,比寒武紀爆炸早了近2000萬年。結果表明,作為動物的血統可以追溯到愛迪亞卡蘭,一個祖傳時期豐富的生命形式,其可能的現代後代仍然是一個爭論的問題。
智人是今天唯一存在的人類物種。我們已經知道情況並非總是如此,但今年我們了解到,我們血統的歷史可能比我們想像的要複雜得多。
今年8月,由古遺傳學家Svante Pöbo領導的一項研究揭示了一位9萬年前死亡的婦女的基因組,她是兩種不同類型的人類的女兒:她的母親是尼安德特人,她的父親丹尼索萬是一個仍然相對不為人知的群體,生活在亞洲。這種雜交案例加入了現代人類與德尼索萬人和尼安德特人繁殖的其他已知案例,證實了我們物種的進化路線並不是一條線,而是一個糾結的網絡。
經過三年的科學研究和推測,似乎外星文明的最後一個可能存在的線索是一個死胡同。當2015年的一項研究顯示,一顆名為KIC 8462852的恆星的亮度有一個奇怪的衰減,它位於距離地球1470光年的地方,有人回憶起物理學家弗裡曼·戴森(Freeman Dyson)在1960年做出的預測,即這將是一個工程巨型結構的標誌,該結構是由技術先進的物種建造的,以收穫恆星的光。然而,今年有幾項研究得出結論,它很可能只是一團塵埃。
但自相矛盾的是,也許我們處於一個新的黃金時代的開始,在尋找外星智能(SETI)。自1993年以來,美國國會首次提議在未來兩年內向美國宇航局提供2000萬美元,用於在宇宙中尋找無線電信號等技術信號。
隨著今年和這個名單接近尾聲,我們適當地完成了太陽繫結束的物理位置,或者至少是我們宇宙附近最遙遠的陸地塊(我們知道的)的位置。就在幾天前,2018 VG18的發現,綽號"Farout",被宣布,第一個跨尼普圖尼亞的物體探測到的距離是地球到太陽的距離的100倍以上——確切地說是120倍。
這個物體直徑約500公裡,顏色為粉紅色,距離冥王星遠3.5倍以上。科學家們還不能精確了解它的軌道,但他們估計,遠方的一年可能持續1000年以上地球年。