今年發(fā)現(xiàn)了一種存在于海洋藻類細(xì)胞中的獨(dú)特固氮細(xì)胞器——硝質(zhì)體,。這一發(fā)現(xiàn)不僅證明了我們對(duì)細(xì)胞復(fù)雜性進(jìn)化仍所知甚少，還暗示未來(lái)可能培育出具備硝質(zhì)體的作物，使其能夠自行提供肥料,。研究人員通過(guò)研究硅藻中的固氮結(jié)構(gòu)，揭示了硝質(zhì)體前體如何在細(xì)胞中安家,。利用這些知識(shí)改善農(nóng)業(yè)并非易事,，但今年的另一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可能為賦予更多農(nóng)作物自身氮源提供線索。

物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第三種永磁材料——交錯(cuò)磁體,。這種材料同時(shí)具備鐵磁體和反鐵磁體的某些特性,，相鄰電子以相反方式旋轉(zhuǎn)，確保凈磁性為零,，但在更深層次上類似于鐵磁體,。多個(gè)研究小組證實(shí)了這一“分裂特性”，交錯(cuò)磁體可能很多,，也許可以用于制造電子產(chǎn)品中的超快磁性開(kāi)關(guān),。

來(lái)自中國(guó)的微小藻類化石表明，復(fù)雜生命的一項(xiàng)標(biāo)志性特征——多細(xì)胞性——的出現(xiàn)遠(yuǎn)早于之前的認(rèn)知,。這些標(biāo)本可以追溯到16億年前,，表明簡(jiǎn)單的多細(xì)胞真核生物在更復(fù)雜的體型出現(xiàn)前的10億年就已經(jīng)出現(xiàn)了。結(jié)合近期在印度,、加拿大和澳大利亞發(fā)現(xiàn)的類似年齡的簡(jiǎn)單多細(xì)胞真核生物,，這些化石表明真核生物向多細(xì)胞性邁出了很早的一步。

當(dāng)板塊構(gòu)造力撕裂大陸時(shí),，上升的地幔與寒冷的大陸板塊相互摩擦,，形成旋渦狀的巖石對(duì)流。這些渦流以蝸牛般緩慢的速度沿著大陸的“龍骨”流動(dòng)，當(dāng)它們翻滾時(shí),，會(huì)在上方造成各種混亂,。地幔波可以解釋為什么許多高原位于古老、寒冷大陸的內(nèi)部,，也可以產(chǎn)生合適的巖漿混合物,，引發(fā)特殊的爆炸性噴發(fā)，即金伯利巖,，將鉆石帶到地球表面,。

今年，世界上體積最大,、動(dòng)力最強(qiáng)的火箭——SpaceX的巨型星艦火箭四次沖天而起,。最終銘刻在集體記憶中的是10月13日星艦助推器的著陸。這一非凡的技術(shù)壯舉標(biāo)志著經(jīng)濟(jì)可負(fù)擔(dān)的重型火箭新時(shí)代的到來(lái),，將大幅降低太空科學(xué)研究的成本,。回收并快速重復(fù)使用助推器是關(guān)鍵所在,。完全可重復(fù)使用的星艦將使得進(jìn)入太空的成本再降低一個(gè)數(shù)量級(jí),，有助于實(shí)現(xiàn)將人類送上火星的愿景?？茖W(xué)家們也將受益于此,，可以使用廉價(jià)的現(xiàn)有零件制造儀器并頻繁發(fā)射。

從古代骨骼和牙齒中提取的DNA為我們了解古代人口遷徙,、傳染病演化和史前飲食提供了線索,。如今這些DNA也揭示了古代家族的秘密。一系列研究建立了類似古代家譜的數(shù)據(jù),，為數(shù)千年前去世的人重建了家譜,。隨著古人類基因組數(shù)量的指數(shù)型增長(zhǎng),，研究人員已經(jīng)能夠提出新的問(wèn)題,，例如通過(guò)研究不同人共享的相同遺傳密碼片段，估計(jì)兩個(gè)人之間的親緣關(guān)系有多密切,。通過(guò)增加考古信息,，遺傳學(xué)家和考古學(xué)家共同合作，重建了長(zhǎng)達(dá)八代的家族樹(shù),。了解遺傳親緣關(guān)系可以揭示一些僅憑考古學(xué)無(wú)法提供的關(guān)于過(guò)去社會(huì)的信息,。