2019年10大科學故事

1.黑洞的第一張照片

2019年，我們終於見證了一項歷史性的、期待已久的成就：黑洞的第一個真實形象。

事件地平線望遠鏡的第一批結果終於在4月10日公布。 這個望遠鏡網絡將我們的星球變成了一隻巨大的眼睛，為我們提供了今年科學形象。 347名參與研究的研究人員處理大量數據，不得不開發新的算法，以獲得巨型星系M87中心超大規模黑洞的第一張低解析度照片，該星系的巨型質量為65億，質量為5500萬光年。 EHT 團隊獲得了今年的"突破獎"，該團隊將繼續工作並擴展其網絡，以提高其圖像的質量。

2.氣候變化現在是氣候緊急情況

儘管有關氣候變化的警報已經敲響了幾十年，而且這個問題的科學現實已經滲透到公眾輿論中多年，但從未像2019年那樣關注我們時代的這個問題。9月，在紐約舉行的聯合國氣候首腦會議的同時，政府間氣候變化專門委員會（氣專委）就海洋狀況和冰層層問題發表一份報告，該報告再次向我們展示了我們星球的不可持續狀態。11月28日，歐洲議會批准了氣候緊急狀態宣言，而《自然》雜誌的一組科學家警告說，在氣候惡化的今天，我們已經處於一個無法恢復的天地。

儘管如此，在馬德裡舉行的COP25會議之前，還曾有消息說，2019年已經打破了溫室氣體排放的新紀錄，各國目前的承諾不會實現《巴黎協定》所設定的限制2015年氣溫上升的目標。雖然預測遠非樂觀，但今天的警告聲音比以往更加強烈，其中很大一部分是由於這個已經成為我們這個時代最大的環境影響者，年輕的瑞典活動家格雷塔·通伯格。

3.阿特米斯方案，婦女邁出的一大步

今年，我們紀念了人類首次踏上月球半個世紀，阿波羅11號任務和太空人尼爾·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）為人類邁出的著名一步，但是人類的一大飛躍。今年的慶祝活動是宣布未來十年重返月球的理想之一。

今年5月，美國宇航局公布了其新計劃阿特米斯的細節，該計劃的目標是在2024年將人類帶回我們的衛星。但在這種情況下，一個受到歡迎的新奇：阿特米斯，適當命名的阿波羅的妹妹，月亮女神在希臘神話中，將帶第一個女人到月球表面。10月18日，太空人克裡斯蒂娜·科赫和傑西卡·梅爾在國際空間站進行了首次百分之百的女性太空行走，這是平等終於到達太空的又一個跡象。

4.阿羅科斯，探測器訪問的最遙遠的物體

2019年，太空探索創下了新的紀錄。1月1日，當人類還在慶祝新年的時候，美國宇航局的"新地平線"號探測器飛過了人類製造的裝置所觀測到的最遙遠的天體。這個跨尼普圖尼亞的物體，位於66億公裡之外，提供一個太空雪人好奇的外觀，改變了其臨時名稱從2014年MU69到Ultima Thule，參考的名字，希臘和羅馬來源給他們的世界最北端的邊界。今年5月，研究結果發表在《科學》雜誌上。然而，選擇的名字引發了一些爭議，因為它的內涵，因為這是納粹神秘主義神話所謂的搖籃假定雅利安種族。11月，在美國宇航局的建議下，通過改名為"Arrokoth"這個來自北美波瓦坦人語言的術語"天空"，解決了這場爭論。

5.新的人類物種？

近幾十年來，人類進化的這一老圖示，是導致我們這一排日益複雜的人類，它已被證明是一幅更為複雜的圖解的證據所粉碎，因此科學家甚至不能就我們今天所認識的人類物種數量達成一致。最新的一次出現在4月份的《自然》雜誌上，當時一個國際研究小組描述了人類盧佐南西斯的發現，這種人類生活在呂宋島（菲律賓）至少5萬年前，並表現出現代和原始特徵的混合體。

這一發現一直存在爭議：一些古人類學家質疑出土的遺骸是否足以證明製造新人類物種是正當的，這表明發現的化石可能與當地對已知另一種類型的人類進行適應。無論如何，這個故事有助於說明我們離獲得人類進化的複雜奧德賽的清晰而完整的畫面還有多遠。

6.來自星星的第二個訪客

2017年，我們得知了"烏穆阿穆阿"，這是太陽系中發現的第一個天體，它原來是我們宇宙附近星際起源的訪客。今年，我們遇到了第二個來自太陽系外的身體，我們知道。與"烏穆阿穆阿"不同，2I/鮑裡索夫顯然是一顆彗星，它的觀測再次使我們意識到我們藍色星球的無足輕重;整個彗星的長度，包括昏迷和尾部，是地球的14倍。

這一發現於8月30日發現，在這個科學團隊合作的時代有著罕見的特殊性，因為克裡米亞望遠鏡製造商和業餘天文學家根納迪·鮑裡索夫的工作得益於他自己製造的望遠鏡。12月8日，2I/Borisov到達其離蘇恩最近的距離，距離地球只有兩倍，而它最接近地球的距離將在12月28日，大約2.9億公裡之外。

7.量子至高無上現在在這裡， 或幾乎在這裡

他今年在科技方面取得的勝利之一，也是科學的主要進步之一。

雖然技術奇點的概念已經相當流行，當人工智慧將擺脫人類控制，從我們身上解放自己的時刻，2019年是當我們許多人第一次聽說另一個技術裡程碑稱為量子至上，當量子計算將解決經典計算機無法實現的問題的時刻。去年10月23日，當谷歌的研究人員在《自然》雜誌上宣布這一突破時，這個詞在頭條新聞中大放異彩。

據作者稱，其量子處理器在200秒內完成了一項任務，為目前世界上最強大的超級計算機——IBM峰會需要1萬年的時間。雖然後者的研究人員反駁說，他們的機器可以在相當少的時間，只有2.5天的時間運行的過程，和其他專家指出，還有很長的路要走，的進步已被比作賴特兄弟的先驅飛行的重要性。

8.基因組編輯的又一個裡程碑

中國科學家何建奎宣布首批兩名基因組編輯嬰兒誕生，使兩個女孩對愛滋病病毒產生抗藥性，這僅僅一年了。一年後，他的研究既沒有正式發表，也沒有澄清這位科學家的下落和未來。今年12月，麻省理工學院技術評論已經接觸到他的工作，揭示了對露露和娜娜進行的DNA編輯未能重現他試圖模仿的自然突變，他可能給女孩的基因組引入了其他潛在的危險變化。問題在於CRISPR系統的局限性，這個基因組編輯工具在防治許多疾病方面被人們用了那麼多的希望，但是這個系統還沒有完善。幸運的是，這條道路已經走：10月，CRISPR的創造者之一、研究員劉大衛（David Liu）發表了一種名為"Prime Edit"的新變種，該變種比原來的變種更強大、更精確，根據科學家的說法，該變種可以糾正導致疾病的75，000多個基因改變中的89%。

9.可居住區行星上的水

系外行星的發現是今天最經常引起媒體和公眾興趣的科學領域之一。雖然超過4000顆太陽系外行星已經得到證實，包括不同大小和條件的巨大多樣性，但仍有許多行星尚未發現;事實上，期待已久的地球孿生行星，一個和我們相似的星球，將是藏有智慧外星生命的最佳候選者，尚未被發現。2019年，首次在其恆星可居住區系外行星上探測到水，這一裡程碑被超越。兩個獨立的小組在K2-18b的大氣層中發現了這種分子的特徵，K2-18b是克卜勒太空望遠鏡在2015年發現的一顆行星，它圍繞一顆距離我們111光年的紅矮星運行。儘管各種專家都質疑K2-18b是否真的具備與生命相容的條件，但該發現讓人們瞥見了由於目前正在建造的新望遠鏡，在不久的將來將能完成一項更簡單的任務。

10.歷史上最快的太空飛行器，比以往任何時候都更接近太陽

儘管它熟悉它的存在在天空中，事實上，沒有什麼像它那樣投射到黑暗中，在現實中，太陽有許多秘密仍然籠罩在黑暗中。今年，帕克太陽能探測器首次發布成果，這是有史以來為加深我們對太陽能工藝的了解而發起的最雄心勃勃的任務。這一數據發表在12月的《自然》雜誌上，令科學家們大吃一驚。在這些發現中，已經證明太陽會蒸發它附近的空間塵埃，在它周圍形成一個沒有這些粒子的區域。另一個發現是，恆星的磁線並不總是像人們相信的那麼向外輻射，但有時向內彎曲，直接指向太陽，以快速的鞭子式運動，被稱為"切換回"。這是探測器所揭示的兩個意外，該探測器已經打破了最接近太陽的記錄，以及人類製造的裝置達到的最高速度，這是探測器本身在來將繼續打破的兩個裡程碑。