走进科学
2023年最令人惊叹的11个科学发现
空间和时间的突破，无性繁殖，外星生命的有力候选者。科学在太阳系中的最新一次旋转过程中没有让我们失望。
在科学的又一个辉煌年份，天文学家揭开了关于宇宙的新发现，生物学家绘制出了我们星球生物更清晰的地图，古生物学家描绘了数百万年前在地球上漫游的恐龙更丰富的图景。人类科学研究的最新汇编继续引人入胜，并揭示了新的谜团等待解决。
以下是国家地理杂志精选的2023年最具魅力的突破：
1. 天文学家探测到时空中的巨大涟漪
科学家们首次探测到低频引力波在星系中移动。这些宇宙涟漪可能是超大质量黑洞相互作用并在大约数十亿光年外合并的遥远回声。一个国际研究小组通过测量来自脉冲星的无线电信号的微小时间变化发现了这些宇宙波。研究结果表明，早期宇宙中比以前想象的要多得多的大型黑洞，继续研究这种新型引力波可以帮助揭示我们宇宙起源的细节，并更好地解释宇宙中看不见的物质和力量。
2. 脑解码器将人类思想转化为文本，为失去语言能力的人们带来希望
虽然这不是一个技术上的“读心术”设备，但德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员报告了他们使用新的人工智能系统进行的革命性工作：将人脑活动转化为实验室中的连续文本流。这种语义解码器不需要手术植入物，而是依靠功能性MRI扫描来拾取大脑对播客或图像等事物的反应。
而不是提供逐字逐句的转录，脑解码系统基本上根据个人对某些单词或图像的反应创建了一个大脑活动模式字典，然后使用该字典将大脑活动与其他人正在思考的其他事情进行交叉引用。这项技术目前仍处于起步阶段，但它已经引发了有关非自愿情况下精神隐私和伦理的棘手问题。然而，对于患有沟通障碍的人的家庭来说，这项工作带来了新的希望。
3. 古代鲸鱼可能是最大的动物
让位吧，蓝鲸——一种名为“Perucetus colossus”的古老鲸类动物可能是最大的动物。对3700万年前生活在秘鲁海岸水域的古代鲸鱼化石骨骼进行的新分析表明，这种动物的体重可能超过300吨，体长约60英尺。如果它真的像科学家怀疑的那样重，那么它将是有史以来已知的最大的动物。蓝鲸虽然仍然更长，约100英尺，但体重只有200吨左右。
4. 霸王龙有嘴唇，改变了我们对这种恐龙的看法
霸王龙和其他食肉恐龙可能与怀疑的不同，它们可能有覆盖其强大牙齿的嘴唇。一个古生物学家团队在研究现代动物，包括鸟类和爬行动物，以及已知恐龙解剖结构的细节之后，得出这个惊人的结论。他们写道，霸王龙和相关的食肉动物可能在锋利牙齿上覆盖了软组织，以保护动物的嘴巴，并使它们的咀嚼器保持最佳攻击状态。
5. 300万年前的石器工具揭示了人类非亲属的聪明才智
在肯尼亚西南部，考古学家发现了令人惊讶的发现：石器工具与人类的一个古老非亲属物种——南方古猿的化石一起埋葬。这些工具的发现——可能已有300万年历史——提供了证据，证明非人类的南方古猿发展了石器技术。更重要的是，它表明工具开发比之前认为的要早。克利夫兰自然历史博物馆的古人类学家艾玛·芬尼斯通告诉《国家地理》，南方古猿拥有巨大的牙齿和下巴，因此人们普遍认为它们可能使用石器工具的想法被很大程度上否定了。最新的发现似乎颠覆了这种假设。
6. 失落的世界可能推动复杂生命的起源
从澳大利亚和其他地方的古代岩石中提取的化学线索表明，大约16亿到8亿年前，复杂的细胞已经很普遍，支持了关于复杂生命起源时间意外早的理论。真核生物——拥有明确定义的细胞核的生物——的演化过程一直是难以捉摸的，因此一个国际研究团队选择了一种新的策略：寻找真核生物形成细胞膜所需的分子副产品。他们认为，如果能在古代岩石样本中找到这样的证据，就可以证明真核生物的存在。他们从澳大利亚的巴尼溪组采集的最古老的这些分子样本，其年代可追溯到16亿年前，将真核生物的化学证据推回了更早的时间，与遗传和微化石证据更加吻合。
7. 已发现的行星数量超过5500颗
今年8月，大约在30年前天文学家发现我们太阳系以外的第一颗行星后，科学家们宣布他们发现了6颗新的系外行星，使已知行星总数超过5500颗。凌日系外行星巡天卫星(TESS)等望远镜的帮助下，系外行星的搜索继续揭示了银河系中各种各样的新世界。更重要的是，詹姆斯·韦伯太空望远镜和其他强大的天文台也在提供有关这些世界的更多细节，比如K2-18b——一颗介于地球和海王星之间大小的行星，可能拥有厚厚大气层下全球的海洋。
8. 黑猩猩像人类一样经历更年期
长期以来，生物学家一直对动物在繁殖期后还能活很长时间的进化益处感到困惑。只有虎鲸、短鳍领航鲸、独角鲸、白鲸、伪虎鲸和人类已知会经历更年期。但一项新的研究，利用对黑猩猩尿液中激素进行长期分析，证实了至少在乌干达的基巴莱国家公园的一个地点，黑猩猩会经历更年期并继续存活下来。这项尿液研究包括14岁至67岁的雌性黑猩猩，表明黑猩猩会在50岁左右经历更年期，这与人类通常在同一年龄左右经历更年期提供了有趣的平行案例。证据表明，在一些鲸豚物种中，老年雌性会参与抚养后代，但黑猩猩似乎并非如此，因为它们不会抚养与自己有血缘关系的后代。然而，一种理论是，更年期有助于减少灵长类动物的繁殖竞争，这是科学家将在未来几年继续研究的内容。
9. 美洲鳄鱼首次发现无性繁殖
在无性繁殖技术——孤雌生殖的最新案例中，哥斯达黎加一个公园的一只雌性美洲鳄鱼在没有雄性伴侣的情况下产下了后代。这种现象通常发生在动物面临极端种群压力时，以前曾在其他动物身上报告过，包括极度濒危的加州秃鹰、多种鲨鱼、科莫多巨蜥和某些蛇，但以前从未在任何鳄鱼物种身上报告过。这只母鳄鱼大约16年没有与同类接触，基因分析证实胎儿确实是她自己的部分克隆体。尽管这只动物生活在圈养环境中，但这一发现对其野生亲属也有影响，因为国际自然保护联盟已将美洲鳄鱼列为易受灭绝威胁的物种。
10. 科学家开发了一种新的、更具代表性的基因组
美国国家卫生研究院今年公布了新的泛基因组——对20年前的参考人类基因组进行急需的更新。新模型涵盖了更多种族的多样性，是改善个性化医疗的必要一步。目前，新的泛基因组包括47人的基因组序列，尽管该模型最终计划包含大约700人。之前的参考样本很大程度上取自一个人的基因组，其他数据点来自主要是欧洲血统的人。美国国家卫生研究院表示，尽管任何两个人类的基因组通常超过99%是相同的，但区分个体差异可以揭示疾病易感性的关键信息，并指导必要的医疗治疗决策。
11. 土卫二上发现了磷，这是生命可能存在的重要标志
新的化学证据表明土星的卫星可能能够支持生命。科学家今年宣布，他们在土卫二的海洋中发现了磷。除了碳、氢、氮、氧和硫以外，这种第六元素也是维持生命所必需的。天文学家已经在土卫二上发现了其他五种元素的迹象，因此，这项最新发现——由卡西尼号宇宙尘埃分析仪从冰粒中探测到——使这个冰冻的岩石成为寻找外星生命的候选目标。
本文译自 national geographic，由 超载鸡 编辑发布。