科技日報(bào)記者張佳欣
北京時(shí)間12月13日，美國《科學(xué)》雜志網(wǎng)站公布了2024年度十大科學(xué)突破評選結(jié)果。其中，中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)迄今最古老的多細(xì)胞真核生物化石榮登榜單。
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一針管半年的艾滋病預(yù)防藥問世
艾滋病是由人類免疫缺陷病毒（HIV）感染引起的疾病。一種名為來那卡帕韋（即Lenacapavir）的注射藥物，每次注射可保護(hù)人體長達(dá)6個(gè)月。6月，一項(xiàng)針對非洲青少年女性和年輕女性的大型有效性試驗(yàn)報(bào)告稱，這種注射藥物將HIV感染率降至零，有效性高達(dá)驚人的100%。
來那卡帕韋，注射一針效果管半年的防艾滋新藥，有效性可達(dá)100%，獲評2024年《科學(xué)》雜志年度突破之首。
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地幔“巨浪”推動(dòng)大陸高地崛起
長久以來，科學(xué)家們一直認(rèn)為懸崖和高原是兩種截然不同的地質(zhì)現(xiàn)象，分別由不同的過程驅(qū)動(dòng)。但今年英國南安普頓大學(xué)地球科學(xué)家的一項(xiàng)研究表明，陡峭的懸崖和高原是由大陸分離時(shí)在地球中層引發(fā)的同一“巨浪”造成的。當(dāng)構(gòu)造板塊斷裂時(shí)，會在地球深處引發(fā)強(qiáng)大而緩慢的地幔波，進(jìn)而導(dǎo)致大陸表面上升一千米以上。
地幔深處涌動(dòng)的波浪可能將南非的中部高原抬升。
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最早多細(xì)胞真核生物“現(xiàn)身”
今年1月，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎團(tuán)隊(duì)在華北燕山地區(qū)16.3億年前地層中發(fā)現(xiàn)迄今最早多細(xì)胞真核生物化石。這一發(fā)現(xiàn)將多細(xì)胞真核生物出現(xiàn)的時(shí)間進(jìn)一步提前了7000萬年。
距今16.3億年的中國華北燕山地區(qū)出土了微小的藻類化石。
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第三種磁性材料發(fā)現(xiàn)
鐵磁性和反鐵磁性一直被認(rèn)為是材料的兩種主要磁序。2019年，研究人員預(yù)測，第三種磁性類型，即交變磁性，能兼具鐵磁性和反鐵磁性兩者的特性。今年，多個(gè)研究小組證明了存在這一磁性材料。而擁有該特性的交變磁體未來可用于制造自旋電子計(jì)算機(jī)。
在交變磁體中，相鄰原子會旋轉(zhuǎn)，其磁自旋也會翻轉(zhuǎn)。
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“星艦”實(shí)現(xiàn)“筷子夾火箭”
10月13日，SpaceX“星艦”第五次試飛成功。升空7分鐘后，其助推器在降落時(shí)由發(fā)射塔上被稱作“筷子”的機(jī)械臂“夾住”，首次實(shí)現(xiàn)在半空中捕獲回收。這一壯舉是SpaceX向完全可重復(fù)使用火箭系統(tǒng)邁進(jìn)的重要里程碑。
6月，美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的巨型“星艦”火箭在得克薩斯州進(jìn)行了一次重要的飛行測試，并順利升空。圖片來源：SpaceX
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藻類固氮“神器”首次發(fā)現(xiàn)
教科書告訴我們，生物固氮只發(fā)生于細(xì)菌和古菌中。而今年4月，美國研究人員發(fā)現(xiàn)了第一種固氮真核生物，其通過一種名為“硝基質(zhì)體”（Nitroplast）的新型細(xì)胞器來固定氮?dú)猓@顛覆了以往真核生物（如動(dòng)植物）無法直接從大氣中固定氮?dú)獾恼J(rèn)知。
布拉魯?shù)铝自鍘в小跋趸|(zhì)體”細(xì)胞器（圖中黑色箭頭處），用于固定氮?dú)?。圖片來源：美國加州大學(xué)圣克魯茲分校
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靶向農(nóng)作物害蟲的RNAi殺蟲劑上市
今年，美國環(huán)境保護(hù)局批準(zhǔn)可噴灑RNAi生物農(nóng)藥Calantha上市，專門用于防治馬鈴薯頭號害蟲——馬鈴薯甲蟲。這種新的、精確的方法將比現(xiàn)有的化學(xué)物質(zhì)更安全。
與現(xiàn)有的商用殺蟲劑不同，基于RNAi干擾的殺蟲劑針對的是特定的害蟲。
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詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡探索宇宙黎明
自2022年詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡“睜眼”以來，其觀測到的宇宙黎明時(shí)期星系數(shù)量遠(yuǎn)超預(yù)期。今年，對這些星系古老光線的詳細(xì)研究進(jìn)一步揭示了其背后的原因。
在詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的首張遙遠(yuǎn)宇宙圖像中，出現(xiàn)了一群明亮的星系。
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古代DNA揭示千年前家族關(guān)系
今年，科學(xué)家利用從古代骨骼和牙齒中提取的DNA開展一系列研究，為數(shù)千年前的家庭重建了“家族樹”，為人們提供了有關(guān)遠(yuǎn)古時(shí)期人口遷徙和親屬關(guān)系等問題的新見解。
公元7世紀(jì)，一名男子被埋葬在匈牙利，如今他有了家族歷史記錄。
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CAR-T療法用于自身免疫性疾病
今年，一系列新的臨床試驗(yàn)測試了CAR-T療法在自身免疫性疾病中對抗B細(xì)胞的能力。例如，2月，德國研究人員報(bào)告，15名接受CAR-T療法的嚴(yán)重自身免疫性疾病患者在中位隨訪15個(gè)月的時(shí)間內(nèi)（最短隨訪時(shí)間為4個(gè)月，最長為29個(gè)月），疾病均得到緩解或癥狀大幅減輕，并已停止使用所有免疫抑制劑和抗炎藥物。
嵌合抗原受體T細(xì)胞（CAR-T，粉色）緊緊包圍并摧毀一個(gè)B細(xì)胞。
來源：科技日報(bào)文中圖片除標(biāo)注外均來自《科學(xué)》雜志
