最新一期美國《科學(xué)》雜志公布了2025年度十大科學(xué)突破評選結(jié)果。
其中，全球可再生能源在中國的引領(lǐng)下迅猛發(fā)展位列榜首，中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所和河北地質(zhì)大學(xué)聯(lián)合團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)哈爾濱古人類是丹尼索瓦人、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)水稻耐高溫“基因開關(guān)”兩項成果亦榜上有名。
中國引領(lǐng)全球可再生能源迅猛發(fā)展
內(nèi)蒙古鄂爾多斯市達(dá)拉特旗光伏基地（無人機(jī)照片）。新華社記者 李志鵬 攝
《科學(xué)》雜志指出，今年以來，全球可再生能源以太陽能和風(fēng)能為主快速增長，其新增發(fā)電量已覆蓋上半年全球新增用電，并在總量上超過化石能源。中國是推動這一轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵力量，通過大規(guī)模發(fā)展太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電機(jī)和鋰電池儲能系統(tǒng)，鞏固了全球領(lǐng)先地位。
同時，依托中國低成本制造，小型屋頂光伏系統(tǒng)在全球快速普及，為歐洲、南亞及“全球南方”的數(shù)百萬家庭提供可靠、經(jīng)濟(jì)的能源保障。
患有罕見遺傳病的嬰兒KJ·馬爾登在醫(yī)院。圖片來源：費城兒童醫(yī)院
5月，美國費城兒童醫(yī)院與賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究團(tuán)隊成功為一名患有罕見遺傳病的嬰兒實施了定制化基因編輯治療。這是基因療法首次在人類患者中實現(xiàn)定制化臨床應(yīng)用，為開發(fā)針對其他罕見病的定制化基因療法奠定了基礎(chǔ)。
耐藥性淋病奈瑟菌已在全球范圍內(nèi)傳播。圖片來源：《科學(xué)》雜志網(wǎng)站今年，兩種新型淋病藥物在大規(guī)模臨床試驗中表現(xiàn)出色，獲美國食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)，成為數(shù)十年來首批針對該病的新藥。新藥吉泊汀（Gepotidacin）和唑氟達(dá)星（Zoliflodacin）作用于細(xì)菌DNA復(fù)制關(guān)鍵酶，療效顯著且安全，可口服，避免注射。吉泊汀已獲批用于尿路感染，并在淋病中表現(xiàn)同樣出色。FDA允許類似定制藥物合并進(jìn)行臨床試驗，為未來更多抗耐藥淋病藥物研發(fā)鋪平道路。神經(jīng)元成癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移“幫兇”
在癌細(xì)胞培養(yǎng)物中生長的神經(jīng)細(xì)胞（染成了綠色）。圖片來源：英國《新科學(xué)家》網(wǎng)站6月，美國南阿拉巴馬大學(xué)和得克薩斯大學(xué)健康科學(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元可通過隧道納米管向癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移線粒體，增強(qiáng)線粒體的能量代謝、干性及抗應(yīng)激能力，從而促進(jìn)癌癥轉(zhuǎn)移，尤其在腦轉(zhuǎn)移灶中富集。這一發(fā)現(xiàn)為理解癌癥轉(zhuǎn)移的代謝基礎(chǔ)提供了全新視角。今年，薇拉·C·魯賓天文臺在智利建成，將開啟全新的天文觀測方式。它每3天掃描一次全天空，持續(xù)10年，將生成前所未有的詳細(xì)數(shù)據(jù)。魯賓天文臺將大幅增加已知太陽系天體數(shù)量，有望發(fā)現(xiàn)假設(shè)中的第九行星；觀測宇宙爆炸事件，研究星系形成與演化；揭示暗物質(zhì)與暗能量對宇宙的作用。丹尼索瓦人在其生活環(huán)境中的復(fù)原場景。圖片來源：英國《新科學(xué)家》雜志丹尼索瓦人到底長什么樣？這個問題一直困擾著科學(xué)界。據(jù)今年6月發(fā)表的兩篇論文，基于古蛋白和古DNA分析法，中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所付巧妹團(tuán)隊與河北地質(zhì)大學(xué)季強(qiáng)團(tuán)隊合作，對在哈爾濱發(fā)現(xiàn)、距今至少14.6萬年的一塊近乎完整古人類頭骨展開深入研究，發(fā)現(xiàn)哈爾濱古人類是丹尼索瓦人，線粒體屬于已知早期丹尼索瓦人支系。這一發(fā)現(xiàn)破解了丹尼索瓦人的長相之謎。DeepMind的Gemini LLM在國際奧數(shù)競賽中獲金牌。圖片來源：DeepMind官網(wǎng)今年，大型語言模型（LLM）在科學(xué)研究中展現(xiàn)出驚人能力。在數(shù)學(xué)領(lǐng)域，深度思維公司（DeepMind）的Gemini LLM在國際數(shù)學(xué)奧林匹克競賽中獲得金牌，OpenAI的GPT-5在組合數(shù)論和圖論中取得新進(jìn)展，攻克了多年未解的難題；在化學(xué)領(lǐng)域，微調(diào)后的Meta Llama LLM僅用15次實驗就找出新反應(yīng)的最佳條件，大幅節(jié)省時間和成本；在生物學(xué)領(lǐng)域，谷歌AI“聯(lián)合科學(xué)家”系統(tǒng)快速發(fā)現(xiàn)治療肝纖維化的新候選藥物，并在2天內(nèi)復(fù)現(xiàn)細(xì)菌DNA寄生擴(kuò)散機(jī)制的研究成果。這是費米實驗室μ子g-2實驗裝置的俯視圖。圖片來源：費米實驗室國際粒子物理學(xué)家團(tuán)隊6月公布了μ子磁異常的第三次也是最后一次測量結(jié)果。最終結(jié)果與此前于2021年和2023年公布的兩次結(jié)果完全一致，但精度大幅提升至十億分之127（127 ppb），超過最初設(shè)計時設(shè)定的140ppb目標(biāo)。結(jié)果刷新了全球?qū)Ζ套哟女惓５臏y量紀(jì)錄。值得注意的是，在最新理論對照中，科學(xué)家采用格點量子色動力學(xué)方法，凸顯了該方法在高精度粒子物理研究中的關(guān)鍵作用。麻省總醫(yī)院腎移植醫(yī)療主任萊昂納多·里埃拉在蒂姆·安德魯斯接受豬腎移植手術(shù)后查看他的情況。圖片來源：美國《連線》雜志網(wǎng)站今年，異種移植取得關(guān)鍵突破。借助基因工程改造的豬器官，研究人員顯著延長了動物器官在人體內(nèi)的存活時間。一名美國患者接受的69處基因改造豬腎在體內(nèi)工作近9個月，刷新工程化豬腎移植紀(jì)錄；在中國，一名女性移植的僅改造6個基因的豬腎也維持了幾乎同樣長的時間。這些成果遠(yuǎn)超此前維持紀(jì)錄。盡管挑戰(zhàn)猶存，今年的突破無疑讓異種移植距離真正走向臨床應(yīng)用更近一步。中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水稻耐高溫“基因開關(guān)”
耐熱基因?qū)嶒炛械牡久?，相關(guān)論文發(fā)表于《細(xì)胞》雜志。圖片來源：《細(xì)胞》網(wǎng)站
今年4月，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵基因QT12可幫助水稻抵御夜間高溫帶來的減產(chǎn)和品質(zhì)下降。
他們在夜間高溫區(qū)比較533個品種，發(fā)現(xiàn)QT12決定水稻對夜溫的耐受性：易受熱品種的QT12在高溫夜被激活，淀粉結(jié)構(gòu)紊亂，米質(zhì)下降；攜帶耐熱型QT12的品種則保持產(chǎn)量和米質(zhì)。將該等位基因?qū)肷虡I(yè)品種“華占”，在高溫夜條件下產(chǎn)量提升78%，粉質(zhì)米比例顯著下降。該基因可通過育種或基因編輯推廣，未來或應(yīng)用于其他糧食作物。
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