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2020年,，注定是不同尋常的一年，突如其來的新冠疫情給全世界帶來沉重打擊,，如今疫情已經(jīng)持續(xù)一年,，卻仍未見停止的趨勢，面對疫情,，我們既感受到了人類身體的渺小,，也感受到了科學(xué)精神的偉大。荀子曰：君子生非異也,，善假于物也,。如今，我們最能憑借的力量便是科學(xué),。
在2020年的尾聲,，Nature 盤點了2020年度十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，這其中即包括新冠病毒研究,、冷凍電鏡突破,、壓力導(dǎo)致白發(fā)的原因、HIV治療,、銀河系中的快速射電暴,，以及古代陵墓中發(fā)現(xiàn)的亂倫等等,。 這十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，包括了14篇研究論文,，其中2篇發(fā)表在 Science 雜志,，其余均發(fā)表在 Nature 雜志。2020年1月22日,，哈佛大學(xué)許雅捷團隊在 Nature 雜志發(fā)表了題為：Hyperactivation of sympathetic nerves drives depletion of melanocyte stem cells 的研究論文【1】,。論文第一作者為張兵博士,。該研究首次揭示了壓力引起白發(fā)這一現(xiàn)象的具體機制：壓力啟動了作為戰(zhàn)或逃反應(yīng)一部分的交感神經(jīng)系統(tǒng)，對毛囊中的色素干細胞造成了永久性損害,。這些發(fā)現(xiàn)有助于研究壓力對各種器官和組織的廣泛影響,，也為尋找阻止和逆轉(zhuǎn)壓力破壞性作用的方法指出方向,。2020年11月4日,，Nature 雜志同期發(fā)表了三篇論文，首次在銀河中觀測到快速射電暴【2,、3,、4】。快速射電暴（FRB）是已知宇宙中射電波段最強的爆發(fā)現(xiàn)象,。它們持續(xù)時間極短,，釋放能量巨大，起源眾說紛紜,，是現(xiàn)代天文學(xué)一大謎題,。目前該領(lǐng)域最緊迫的任務(wù)是尋找快速射電暴的對應(yīng)天體。這三項最新觀測證實極強磁場中子星（磁星）是快速射電暴的來源之一,。這是天文學(xué)家第一次觀測到位于銀河系內(nèi)的快速射電暴,。也是目前唯一被觀測驗證的可以產(chǎn)生快速射電暴的天體。值得一提的,，第三篇論文來自中國團隊,，第一作者為北京師范大學(xué)林琳博士，觀測結(jié)果來自中國的射電望遠鏡（FAST）——天眼,。這也說明了中國的天文學(xué)家可以憑借中國的望遠鏡做出世界一流的研究成果,。3、在史前貴族陵墓中發(fā)現(xiàn)的亂倫證據(jù)
2020年6月17日,，愛爾蘭都柏林三一學(xué)院的研究團隊在 Nature 發(fā)表了題為：A dynastic elite in monumental Neolithic society 的研究論文【5】,。研究團隊對愛爾蘭一座大約5000年前的史前陵墓中埋葬的人類遺骸進行了基因測序，發(fā)現(xiàn)了這個恢弘的陵墓的驚人秘密——墓中所埋葬之人是亂倫所生,，他的父母要么是親兄弟姐妹,，要么是父母與子女。研究團隊推測，這座恢弘的陵墓中所埋葬的貴族,，是把亂倫作為維持貴族血統(tǒng)的方式,。2020年1月22日,，美國埃默里大學(xué)的研究人員在 Nature 發(fā)表了題為：Robust and persistent reactivation of SIV and HIV by N-803 and depletion of CD8+ cells 的研究論文【6】,。HIV病毒可以“潛伏”在人類細胞中，幾乎不轉(zhuǎn)錄,，因此無法被人體免疫系統(tǒng)檢測到,。研究團隊通過“激活并殺死”（shock and kill）的方法，通過藥物激活這些潛伏的HIV病毒轉(zhuǎn)錄,，從而讓免疫系統(tǒng)更好地識別和清除HIV病毒,。2020年10月21日,，Nature 雜志同期發(fā)表了兩項冷凍電鏡領(lǐng)域突破性研究論文【7,、8】，Nature 稱之為“打開全新宇宙”,。這兩項研究,，將冷凍電鏡分辨率提高到單個原子水平，這一里程碑式的突破,，鞏固了冷凍電鏡在繪制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)圖譜中的主導(dǎo)工具地位,。有助于研究人員了解蛋白質(zhì)的生理和病理機制，并有助于開發(fā)出副作用更少,，效果更好的藥物,，而這些是其他成像技術(shù)（如X射線）無法做到的。 2020年3月4日,，瑞士洛桑大學(xué)的研究人員在 Nature 發(fā)表了題為：Olfactory receptor and circuit evolution promote host specialization 的研究論文【9】。Drosophila sechellia 是黑腹果蠅的近親,，與黑腹果蠅不同的是,，它們相當挑食，僅以有毒的諾麗果為食,。它們?yōu)楹稳绱颂羰衬兀?/span>研究團隊通過CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù),，破解了這一謎題，研究團隊發(fā)現(xiàn)一種氣味受體蛋白Or22a在Drosophila sechellia 的感覺神經(jīng)元中表達的比在其他果蠅中更豐富,，導(dǎo)致了這種果蠅的挑食行為,。這項研究表明，小小的果蠅也可以為大腦如何進化以塑造復(fù)雜行為提供有力見解,。2020年10月23日,，Science 雜志同期發(fā)表了兩項新冠研究論文，揭示了I型干擾素（IFN）缺失在重癥COVID-19患者中扮演的重要角色【10,、11】,。這兩篇論文分別從兩個角度報道了I型干擾素（IFN）缺失在重癥COVID-19患者中扮演的重要角色：至少3.5%重癥COVID-19患者存在與I型干擾素相關(guān)的常染色體遺傳的基因位點突變；至少10％重癥COVID-19肺炎患者體內(nèi)存在針對I型干擾素自身中和性抗體,。這兩項研究發(fā)現(xiàn)非常重要,，首先，對于新冠病毒感染的患者可以進行篩查,，通過檢測I型IFN相關(guān)基因及自身中和性抗體水平,，預(yù)測患者發(fā)展成重癥肺炎的傾向。其次,，這一發(fā)現(xiàn)為治療干預(yù)提供了一條選擇,，包括血漿置換等。8,、物質(zhì)與反物質(zhì)的鏡像對稱性被打破2020年4月15日,，日本T2K中微子合作組在 Nature 發(fā)表了題為：Constraint on the matter–antimatter symmetry-violating phase in neutrino oscillations 的研究論文【12】。T2K合作組收集了2009年到2018年間中微子和反中微子的數(shù)據(jù),。通過結(jié)合其他的中微子振蕩實驗,，研究人員已經(jīng)理清了轉(zhuǎn)換概率對于不同參數(shù)的依賴性并給出了CP破缺證據(jù)。實驗結(jié)果以95%的置信度排除了CP守恒（這意味著發(fā)生了CP破缺）,，同時還顯示CP破缺參數(shù)很可能很大,。這些結(jié)果可能是宇宙中物質(zhì)-反物質(zhì)不對稱性起源的最早標志,。
2020年3月25日，美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校的 Antara Banerjee 等人在 Nature 發(fā)表了題為：A pause in Southern Hemisphere circulation trends due to the Montreal Protocol 的研究論文【13】,。1980年代中期,，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在南極上空的臭氧層中出現(xiàn)了空洞，這揭示了人造臭氧消耗物質(zhì)（ODS）對臭氧層的威脅,。南極的臭氧層空洞也一直影響著南半球的大氣環(huán)流,。1987年《蒙特利爾議定書》及其后續(xù)修正案禁止了消耗臭氧層物質(zhì)的生產(chǎn)和使用。該論文研究了大氣環(huán)流的變化與南半球臭氧層恢復(fù)之間的關(guān)系,，研究結(jié)果顯示,，南半球臭氧層的恢復(fù)是履行《蒙特利爾議定書》的直接結(jié)果。2020年10月14日,，丹麥哥本哈根大學(xué)和美國NASA合作，在 Nature 發(fā)表了題為：An unexpectedly large count of trees in the West African Sahara and Sahel 的研究論文【14】,。研究團隊通過對覆蓋西撒哈拉和西非薩赫勒地區(qū)超過130萬平方公里的高分辨率衛(wèi)星圖像的分析,，繪制了超過18億棵樹木的位置和大小,。毫無疑問，這一進步將推動人類對全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的思考,，監(jiān)測,，建模和管理方式的根本變化。1,、https://www./articles/s41586-020-1935-32,、https://www./articles/s41586-020-2863-y3、https://www./articles/s41586-020-2872-x
4,、https://www./articles/s41586-020-2839-y5,、https://www./articles/s41586-020-2378-6
6、https://www./articles/s41586-020-1946-07,、https://www./articles/s41586-020-2833-48,、https://www./articles/s41586-020-2829-09、https://www./articles/s41586-020-2073-710,、https://science./content/370/6515/eabd4570
11,、https://science./content/370/6515/eabd458512、https://www./articles/s41586-020-2177-0
13,、https://www./articles/s41586-020-2120-414,、https://www./articles/s41586-020-2824-5
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