今年年初，科學(xué)家首次探測到低頻引力波，這是黑洞相互進行大幅螺旋運動時碰撞和融合的巨大副產(chǎn)品。就是圖中所描繪的這個場景。圖片來源：MARK GARLICK，科學(xué)圖片庫作者DINA FINE MARON 科學(xué)界又一個輝煌的一年即將結(jié)束，天文學(xué)家公布了有關(guān)宇宙的新發(fā)現(xiàn)，生物學(xué)家繪制了更清晰的宇宙圖景。在地球生命地圖中，古生物學(xué)家為數(shù)百萬年前統(tǒng)治地球的恐龍?zhí)砑恿烁S富的細節(jié)。人類科學(xué)研究的最新成果不斷讓我們著迷，并揭示出新的謎團等待我們?nèi)ヌ剿?。下面文章將回顧美國《國家地理》?023年發(fā)表的最激動人心的突破。 1、天文學(xué)家探測到巨大的時空漣漪。這是科學(xué)家首次探測到穿過銀河系的低頻引力波。這些宇宙漣漪可能是數(shù)十億光年外超大質(zhì)量黑洞相互作用和融合產(chǎn)生的遙遠回聲。一個國際研究人員聯(lián)盟通過測量脈沖星發(fā)出的無線電信號的微妙時間變化發(fā)現(xiàn)了這些宇宙波。結(jié)果表明，早期宇宙中的巨型黑洞比之前想象的要多得多；繼續(xù)研究這些新的引力波將有助于揭示更多有關(guān)宇宙起源的信息，并更好地解釋驅(qū)動宇宙運動的暗物質(zhì)和隱形力量。力量。 2. 大腦解碼器翻譯人的思想—— 為失語癥患者創(chuàng)造希望德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員報告稱，他們在基于人工智能技術(shù)的新系統(tǒng)中取得了革命性進展—— 該系統(tǒng)可用于實驗室翻譯人腦活動轉(zhuǎn)化為連續(xù)的文字流。嚴格來說，這并不是一個“讀心”裝置。語義解碼器不需要手術(shù)植入；它依靠功能性核磁共振成像來捕捉受試者對廣播或圖像等內(nèi)容做出反應(yīng)時的大腦活動。大腦解碼系統(tǒng)不提供文本的逐字翻譯。本質(zhì)上，它根據(jù)個人對特定單詞或圖像的反應(yīng)編制大腦活動模式詞典。當觀察受試者面對其他事物時的大腦活動時，大腦解碼系統(tǒng)詞典可以為推斷受試者在想什么提供參考。這項基于人工智能語言生成算法的技術(shù)仍處于研發(fā)的早期階段，但它已經(jīng)在非自愿情況下引發(fā)了有關(guān)心理隱私和道德的棘手問題。但對于有溝通障礙的人的家庭來說，它喚起了新的希望。 3.古代鯨魚物種可能已成為有史以來最大的動物

它是有史以來最大的動物嗎？一個研究小組對秘魯南部出土的秘魯巨鯨（Perucetus colossus）化石進行的一項新研究表明，這種遠古動物長約18米，重量可能超過272噸。圖片來源：GIOVANNI BIANUCCI 這種古老的鯨類動物被恰當?shù)孛麨槊佤斁搛L(Perucetus colossus)，它比藍鯨大得多，可能是有記錄以來最大的動物。對這種古老鯨魚骨骼化石的最新研究表明，這種3700萬年前在秘魯海岸附近海域活動的動物體重超過272噸，長約18米。如果它像科學(xué)家猜測的那樣重，那么它將是地球上有史以來最大的動物。藍鯨雖然長約30米，但重量卻只有約181噸。 4.霸王龍有嘴唇，這改變了我們對它的想象

一個由古生物學(xué)家組成的跨機構(gòu)小組認為，霸王龍和其他肉食性恐龍可能擁有像圖中所示的嘴唇，覆蓋著鋒利的牙齒。圖片來源：MARK P. WITTON 霸王龍和其他肉食性恐龍的軟組織可能與之前的假設(shè)不一致，形成了覆蓋可怕牙齒的嘴唇。一組古生物學(xué)家研究了與這種史前動物相似的現(xiàn)代物種，例如鳥類和爬行動物，并將它們與恐龍解剖學(xué)的已知細節(jié)相結(jié)合，得出了這一令人驚訝的結(jié)論。他們寫道，霸王龍和其他類似的肉食性恐龍的鋒利牙齒可能被軟組織覆蓋，這可以保護它們的嘴并使牙齒保持最佳狀態(tài)并準備好受到攻擊。 530 萬年前的石器揭示了我們非人類親戚的聰明才智

圖中是在肯尼亞尼亞揚加遺址發(fā)現(xiàn)的石器，這些石器似乎曾被古代非人類人類使用過。圖中左邊的大石頭上可以敲掉鋒利的石片。圖片來源：T.W.普拉默，J.S.奧利弗和E. M. FINESTONE，霍馬半島古人類學(xué)項目在肯尼亞西南部，考古學(xué)家有了一個意想不到的發(fā)現(xiàn)：石器與古人類傍人化石一起被發(fā)現(xiàn)。后者并不是現(xiàn)代人類的祖先。這些工具可能已有300萬年的歷史，它們的發(fā)掘證實了非智人古人類也發(fā)展了石器技術(shù)。它還表明工具的開發(fā)時間比之前想象的要早?？死蛱m自然歷史博物館的古人類學(xué)家艾瑪·芬斯通（Emma Finestone）告訴US《國家地理》：由于傍人擁有巨大的牙齒和上下頜，工具可能在食品加工中沒有用處。必要的；正因為如此，傍人可能使用石器的想法在過去就被排除了。這一最新發(fā)現(xiàn)似乎推翻了之前的假設(shè)。 6.“失落的世界”可能證明復(fù)雜生命起源于更早期的時代。從澳大利亞和其他地區(qū)的古代巖石中提取的化學(xué)線索表明，復(fù)雜細胞在16 億至8 億年前幾乎普遍存在。這一發(fā)現(xiàn)支持了復(fù)雜生命很早就起源的理論。 —— 個真核細胞（具有明確細胞核的有機生物體）的進化極難檢測，因此一個國際研究小組采取了一項新策略：尋找真核生物賴以形成細胞膜的分子副產(chǎn)物。他們推斷，如果這些證據(jù)出現(xiàn)在古代巖石樣本中，就表明真核生物曾經(jīng)存在過。該團隊發(fā)現(xiàn)的最古老的分子樣本來自澳大利亞16 億年前的巴尼溪地層。他們將真核生物起源的化學(xué)證據(jù)推回到與微化石和遺傳證據(jù)更一致的時間點。 7、已發(fā)現(xiàn)的行星數(shù)量已超過5500顆。自天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽系外第一顆行星以來，已經(jīng)過去了近三十年。而就在今年8月，科學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)了第六顆系外行星，也就是人類已知的行星。因此總數(shù)超過了5,500 人。人類通過凌日系外行星勘測衛(wèi)星（TESS）等太空望遠鏡尋找系外行星，不斷揭示銀河系新世界的非凡多樣性。此外，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡和其他強大的天文臺也正在為我們提供有關(guān)這些行星的更多細節(jié)。例如，K2-18，一顆大小介于地球和海王星之間的小行星，可能處于其厚厚的大氣層之下。有一個全球性的海洋。 8. 和人類一樣，黑猩猩也會經(jīng)歷更年期

雌性黑猩猩加入了少數(shù)在繁殖期結(jié)束后仍能存活很長時間的物種行列。圖片來源：凱文·蘭格格拉伯(KEVIN LANGEGRRABER)，亞利桑那州立大學(xué)生物學(xué)家長期以來一直想知道動物在繁殖期后存活很長時間的進化益處。唯一已知會經(jīng)歷更年期的動物是虎鯨、短肢領(lǐng)航鯨、獨角鯨、白鯨、假虎鯨和人類。但一項基于對黑猩猩尿液的長期、穩(wěn)健分析的新研究證實，至少在一個地點——烏干達基巴萊國家公園——的黑猩猩可以度過更年期并存活下來。這項尿液研究包括14 至67 歲的雌性黑猩猩，結(jié)果表明黑猩猩在50 歲左右經(jīng)歷更年期，這與人類在相同年齡經(jīng)歷更年期的情況有趣相似。有證據(jù)表明，在某些鯨魚和海豚物種中，年長的雌性有助于照顧后代。黑猩猩的情況似乎并非如此，因為它們不撫養(yǎng)親屬的后代。然而，另一種理論認為，更年期有助于減少靈長類動物的繁殖競爭?？茖W(xué)家們將在未來幾年繼續(xù)研究這個課題。 9.美洲鱷首例處女分娩

古巴女王花園國家海洋公園茂密的紅樹林中，一只美洲鱷（Crocodiles acutus）在水下游泳。今年哥斯達黎加的一項新發(fā)現(xiàn)表明，該物種不需要雄性參與即可繁殖。資料來源：DAVID DOUBILET，NAT GEO IMAGE COLLECTION 在哥斯達黎加的一個公園里，一只雌性美洲鱷在沒有雄性的情況下繁殖，成為孤雌生殖的最新例子。這種現(xiàn)象通常發(fā)生在動物面臨極端種群壓力時，之前也曾在其他動物身上出現(xiàn)過這種現(xiàn)象，包括極度瀕危的加州禿鷲、幾種鯊魚、科莫多巨蜥和某些蛇。然而，鱷魚身上還沒有出現(xiàn)任何病例。這只鱷魚媽媽已經(jīng)有近16年沒有與任何其他同類動物接觸過，基因分析證明她的鱷魚寶寶確實是鱷魚媽媽的部分克隆體。由于美洲鱷被國際自然保護聯(lián)盟列為易危物種，這只圈養(yǎng)的雌性美洲鱷的研究成果對其野生近緣種也具有重要意義。 10.科學(xué)家鑒定出新的、更具代表性的基因組今年，美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）公布了一種新的泛基因組，更能代表20年前的人類參考基因組。此次更新來得正是時候。新模式大大增加了民族和種族的多樣性，形成更具代表性的切片，這是提高個性化醫(yī)療水平的必由之路。新的泛基因組目前包含47個個體的基因序列，新模型預(yù)計最終將引入近700個個體的基因組信息。之前的參考基因組樣本主要基于單個個體的基因組，其他數(shù)據(jù)點主要來自歐洲血統(tǒng)的人。 NIH 表示，盡管任何兩個人的基因組往往有99% 以上相同，但通過隔離個體差異，相關(guān)研究可以提供有關(guān)疾病易感性的關(guān)鍵見解，并為重要的醫(yī)療決策提供指導(dǎo)。 11.土衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)磷，這是生命可能存在的重要標志

土星的第六大衛(wèi)星，—— 土衛(wèi)二，大約有云南省那么大。在這幅圖中，土衛(wèi)二噴出水蒸氣，但最近對這顆遙遠的巖石衛(wèi)星上的永久凍土顆粒的分析表明，它含有磷——，這是生命的關(guān)鍵元素。圖片來源：TOBIAS ROETSCH，未來出版/蓋蒂圖片社新的化學(xué)證據(jù)表明土星的衛(wèi)星可能能夠孕育生命。今年，科學(xué)家宣布在土星第六大衛(wèi)星—— 土衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)磷。磷是繼碳、氫、氮、氧、硫之后維持生命的第六種重要元素。卡西尼號飛船的宇宙塵埃分析儀舀出的冰粒中檢測到的磷元素，是天文學(xué)家繼發(fā)現(xiàn)其他五種元素后的最新發(fā)現(xiàn)，讓這顆冰冷的巖石衛(wèi)星突然成為孕育地外生命的潛在“候選恒星”。 （譯者：青酒）