12月9日和12日，《自然》和《科學(xué)》雜志分別發(fā)布了2024年的“十大人物”和“十大科學(xué)突破”,。

在《自然》雜志的十大人物中,，包括研究核鐘的物理學(xué)家、研究宇宙膨脹的天文學(xué)家,、研究猴痘的病毒獵手,、AI天氣預(yù)報(bào)員、與貧困作斗爭的經(jīng)濟(jì)學(xué)家,、學(xué)術(shù)打假人,、氣候斗士、為加拿大研究生爭取漲薪的公平薪酬斗士等,。其中,，中國科學(xué)家李春來主導(dǎo)了嫦娥六號月背樣品的研究工作，被譽(yù)為“月巖守護(hù)人”,。另一位中國醫(yī)生徐滬濟(jì)則將革命性的細(xì)胞療法應(yīng)用于治療自身免疫性疾病,。

《科學(xué)》雜志的十大科學(xué)突破中，艾滋病接觸前預(yù)防藥物萊納卡帕韋列于榜首,，該藥物一次注射可發(fā)揮6個(gè)月保護(hù)作用,。榜單亞軍位置再次出現(xiàn)了中國醫(yī)生徐滬濟(jì)的療法,，為自身免疫性疾病重癥患者帶來了顯著改善。其他上榜項(xiàng)目還包括太空望遠(yuǎn)鏡探測到的宇宙黎明,、RNA農(nóng)藥,、海洋藻類中的新細(xì)胞器、新型磁性材料,、微小藻類化石提示多細(xì)胞生物出現(xiàn)時(shí)間提前,、關(guān)于地幔的新研究、星艦的成功著陸以及古代DNA揭示的家庭關(guān)系,。

相較而言,，《自然》雜志的“十大人物”更注重對科學(xué)界的影響，而《科學(xué)》雜志的“十大科學(xué)突破”則更關(guān)注對人類科學(xué)邊界的挑戰(zhàn),。值得注意的是，一位中國醫(yī)生成為了這兩份榜單的唯一交集,。

這位醫(yī)生是上海中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學(xué)的風(fēng)濕病專家徐滬濟(jì),。他利用由捐贈者細(xì)胞制造的CAR-T療法成功使3位罹患嚴(yán)重自身免疫性疾病的患者病情得以緩解。這些疾病常被稱為“不死的癌癥”,，影響大約8%的人口,。徐滬濟(jì)選取了一種可以定向?qū)ふ也⒋輾細(xì)胞的療法——CAR-T療法來應(yīng)對這些疾病。傳統(tǒng)的CAR-T療法是從患者的白細(xì)胞中分離出T細(xì)胞進(jìn)行基因改造,，然后送回患者體內(nèi),。而此次使用的CAR-T療法的一大特征是使用來自捐獻(xiàn)者的T細(xì)胞，經(jīng)過基因編輯后,，這些細(xì)胞可以定向殺滅患者體內(nèi)的B細(xì)胞,。試驗(yàn)結(jié)果顯示，三位患者中,，一位免疫介導(dǎo)壞死性肌病患者病情得到了完全緩解,，另兩位的病情也發(fā)生了明顯改善。

對于這項(xiàng)臨床試驗(yàn)上榜的原因,，《科學(xué)》雜志認(rèn)為這可能開啟了自身免疫性疾病治療的新篇章,。《自然》雜志則認(rèn)為,，如果成功,，利用捐贈者細(xì)胞生產(chǎn)CAR-T細(xì)胞可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，從而降低成本并擴(kuò)大其覆蓋范圍,。

一種新型作用機(jī)制的注射型艾滋病藥物顯示出顯著的預(yù)防感染能力,。今年6月的一項(xiàng)針對非洲青春期女孩和年輕女性的大規(guī)模療效試驗(yàn)報(bào)告顯示，這種藥物每注射一次可以保護(hù)人們6個(gè)月,，有效率高達(dá)100%,。隨后的一項(xiàng)橫跨四大洲的類似試驗(yàn)報(bào)告稱,，該藥物對與男性發(fā)生性行為的性別多元化人群的療效達(dá)到99.9%。許多相關(guān)研究人員對這款名為Lenacapavir的藥物寄予厚望,，認(rèn)為將其用作暴露前預(yù)防手段將大幅降低全球感染率,。此外，該藥物的成功還源于對HIV衣殼蛋白結(jié)構(gòu)和功能的新認(rèn)識,，激發(fā)了類似的衣殼抑制劑對抗其他病毒性疾病的期望,。

紅斑狼瘡、硬皮病,、多發(fā)性硬化癥等自身免疫疾病的罪魁禍?zhǔn)资恰芭炎儭钡拿庖呦到y(tǒng)?，F(xiàn)有治療手段如免疫抑制藥物可以提供一定幫助，但并非每次都能阻止疾病的發(fā)展,，且可能導(dǎo)致嚴(yán)重的副作用,。今年，一種新方法——嵌合抗原受體T細(xì)胞（CAR-T）療法,，在重癥患者中取得了顯著療效,。最初作為血癌治療手段問世的CAR-T療法，通過從患者的白細(xì)胞中提取T細(xì)胞進(jìn)行基因改造,，使其能夠?qū)ふ也⒋輾細(xì)胞,，再將這些改造后的細(xì)胞送回患者體內(nèi)。今年的一系列新的臨床試驗(yàn)顯示了CAR-T療法在自身免疫疾病中對抗B細(xì)胞的能力,。德國研究人員報(bào)告了15名紅斑狼瘡,、硬皮病或肌肉損傷性疾病肌炎患者使用該療法的情況，8名紅斑狼瘡患者均處于無藥緩解期,，其他一些患者雖然仍有癥狀,，但已不需使用免疫抑制劑。

詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了宇宙最早期明亮星系的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過理論預(yù)期,。這些星系異常的亮度引發(fā)了許多假設(shè),，例如早期宇宙可能偏向形成大質(zhì)量恒星，或者存在大量活躍的黑洞,。光譜學(xué)研究表明,，早期星系中包含大量的氣體和塵埃，包括碳和氧等重元素,，這些元素只能在更早期的大質(zhì)量恒星內(nèi)部形成,。其他研究指出，巨大且活躍的黑洞可能是早期宇宙光輝的來源,。

美國環(huán)境保護(hù)署批準(zhǔn)了一種針對目標(biāo)害蟲中特定基因的RNA殺蟲劑噴霧,，這種新型精準(zhǔn)方法比現(xiàn)有化學(xué)殺蟲劑更安全，并且可以作用于許多害蟲,。第一種RNA殺蟲劑產(chǎn)品針對科羅拉多馬鈴薯甲蟲,，這種害蟲每年在全球造成5億美元的農(nóng)作物損失,。研究人員希望將RNAi用于殺死飛蛾及其他鱗翅目昆蟲，但這需要解決鱗翅目昆蟲腸道酶分解RNA的問題,。

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)不僅證明了我們對細(xì)胞復(fù)雜性進(jìn)化仍所知甚少，還暗示未來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)品中的超快磁性開關(guān)。

來自中國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流,。這些渦流以蝸牛般緩慢的速度沿著大陸的“龍骨”流動,，當(dāng)它們翻滾時(shí)，會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,，將大幅降低太空科學(xué)研究的成本?；厥詹⒖焖僦貜?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，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,，研究人員已經(jīng)能夠提出新的問題,，例如通過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，重建了長達(dá)八代的家族樹,。了解遺傳親緣關(guān)系可以揭示一些僅憑考古學(xué)無法提供的關(guān)于過去社會的信息,。