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自二战以来一直持续到 2024 年，美国是自由世界毋庸置疑的科学领导者。一个注重事实、讲究科学真理、重视教育和公共利益的社会引领着一代又一代人持续突破和进步。但 2025 年 1 月起，美国享有盛名的科研机构如 NOAA、NASA、NSF、CDC、EPA 和 FDA 遭遇了一连串史无前例的内部攻击。随着新的预算（大而美法）获得众议院和参议院的批准即将成为法律，我们所熟悉的美国科研模式可能成为过去。对美国科学家而言，这是一场现实生活中的噩梦。即使发生最糟糕的事情，我们仍然有理由抱有希望。希特勒的德国也严重破坏了本国的科学研究，但大批流失的科学家最终惠及了世界其他地区，这一事件被称为“希特勒的礼物”。我们可能会见证美国科学的衰落，其他科学强国崛起。NASA 已经裁员逾 2500 人，正要求其他 3000 人自愿退休，受影响的主要是科学部门。NASA 正在进行的 124 个任务有 41 个面临完全取消，引力波探测器 LISA 面临失去 NASA 的资助。特朗普政府取消订阅《自然》期刊，这一事件几乎和纳粹德国如出一辙：《自然》自 1937 年起到二战结束被禁止收录进德国图书馆。如果美国不改变方向，2025 年不仅将标志着美国科学例外主义时代的终结；而美国人才流失的规模可能让“希特勒的礼物”都相形见绌。
中国考古学家在云南省江川县甘棠箐遗址发掘出土的 35 件保存完好的、年代约为距今 30 万年的木器，以及与木器伴生的文化遗存如大量石制品、骨角器、动物化石和植物遗存。甘棠箐遗址出土的木器和鹿角“软锤”是目前东亚地区最早的发现，在世界范围内的旧石器时代遗址中亦属罕见。遗址发现于 1984 年，1989 年被首次发掘，2014 年至 2015 年和 2018 年至 2019 年遗址被再次发掘，出土了丰富的石制品、动物化石、木质材料、植物种子。此次发表的材料全部来自新近两次考古发掘。研究团队确定古人类在遗址活动的时间约为距今 36 至 25 万年。研究多方面改写了学界对旧石器时代人类生存能力和方式以及东亚旧石器时代文化特点与成因的认识，如竹木器在东亚、东南亚古人类生产生活中的作用及其对旧石器时代“竹木器假说”的实证意义。该发现首次揭秘了古人类采集经济状态，全面展现了远古盘中餐中广谱食材的种类，提供了先民用木器挖掘可食性植物根茎的可靠证据，揭示了生活在热带、亚热带环境下的东南亚古人群独特的资源利用策略和适应生存方式。
一项新研究表明，空气污染、传统草药和其他环境暴露与基因突变有关，这可能导致没有吸烟史或几乎没有吸烟史的人患上肺癌。研究团队分析了 871 名非吸烟者的肺癌组织，这些人群居住在非洲、亚洲、欧洲和北美洲 28 个空气污染程度不同的地区。研究人员利用全基因组测序，发现了独特的 DNA 突变模式。他们发现，生活在污染更严重环境中的从不吸烟者，其肺癌肿瘤突变显著增多。研究还发现，与传统中草药中发现的致癌物马兜铃酸有关的特殊突变特征几乎只在台湾从不吸烟的肺癌病例中被发现。虽然马兜铃酸以前被认为与摄入膀胱癌、胃肠道癌、肾癌和肝癌有关，但这是第一次有证据表明马兜铃酸可能会导致肺癌。
地球上的大部分水资源都是海水，由于盐分过高而无法饮用。海水淡化厂可将海水淡化处理成饮用水，然而该过程需要消耗大量能源。香港研究团队在《ACS Energy Letters》发表研究成果，其研发出一种具有长链微气囊结构的海绵结构材料，结合阳光照射与简易塑料罩，成功实现盐水资源向淡水的转化。一项户外原理验证实验成功在自然光照条件下产出可直接饮用的淡水，标志着实现低能耗可持续海水淡化技术的重大进展。在户外测试中，研究人员将这种材料置于盛有海水的蒸发容器中，上方覆盖弧形透明塑料罩。阳光加热海绵结构材料顶部时，仅会将水分蒸发为水蒸气（盐分会被阻隔）。蒸气在塑料罩内壁凝结为液态水，沿罩壁汇集至边缘，最终滴入蒸发容器下方的漏斗中，以另一容器盛放。经过 6 小时自然光照，该系统最终产出约 3 汤匙的饮用水。
丹麦奥胡斯大学的一项研究发现，女性并非天生比男性更容易被婴儿晚上的哭泣声惊醒。不过女性花在夜间照顾的可能性三倍于男性。研究人员开展了两项独立研究。第一项实验针对 142 名无孩成年人，结果发现女性对非常安静的声音的反应略强于男性。对于耳语级别的声音，无论是婴儿哭声还是常见的闹钟声，女性吵醒的可能性比男性高 14%。但如果声音的响度加强，男女之间不存在显著差异。第二项研究中丹麦 117 位初为人父母的夫妇记录了他们一周内的夜间照护情况。结果显示，母亲夜间婴儿照护的可能性是父亲的三倍。研究人员认为，社会因素而非生理差异才能解释其中的差异。丹麦最近将陪产假从两周延长至十一周，可能有助于平衡父母之间的育儿责任。
科学家对一个多世纪以来探索用手习惯与创造力之间关系的研究进行了分析，发现人们普遍认为左撇子更具创造力的观点实际上是错误的。论文通讯作者、美国康奈尔大学副教授 Daniel Casasanto 表示：“数据并不支持左撇子在创造性思维上存在优势。事实上，有证据表明，在某些实验室测试中右撇子更具创造力，且有充分证据显示，在需要极高创造力的职业中，右撇子占比过高。”Casasanto 指出，左撇子保守估计约占人口的 10%，从科学角度看，他们本应在创造力上具有优势。这是因为发散思维，即在短时间内探索问题的多种可能解决方案并建立意外联系的能力，更多由大脑右半球主导。荟萃分析显示，用手习惯与发散思维之间的关联几乎没有不同；若说有差异，右撇子在部分测试中反而略有优势。为什么人们一直相信左撇子具有特殊创造力？作者推测，一个因素是“左撇子特殊论”——左撇子本就稀有，而创造性天才也罕见，因此人们可能认为二者存在因果关系。另一个因素是大众观念中将创造性天才与精神疾病联系起来。左撇子更可能成为艺术家，且患抑郁症和精神分裂症的概率更高。
炎症长期以来被认为是衰老的标志，但根据哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的一项新研究，炎症可能并非人类的普遍经历。研究表明，炎症性衰老（inflammaging）似乎是工业化生活方式的副产物，在全球人群中存在显著差异。研究人员分析了四个群体的数据：两个工业化群体以及两个非工业化的原住民群体（玻利维亚亚马逊地区的 Tsimane 人和马来西亚半岛的 Orang Asli 人）。尽管两个工业化群体的炎症特征相似，但在原住民群体中却并非如此，因为原住民群体的炎症水平主要受感染而非年龄的影响。大多数慢性疾病（包括糖尿病、心脏病、阿尔茨海默病）在土著群体中很少见或基本不存在。研究人员发现，大约 66% 的 Tsimane 人至少有一种肠道寄生虫感染；超过 70% 的 Orang Asli 人存在流行性感染。炎症标志物与工业化群体的慢性病密切相关，但与土著群体无关。
美国联邦机构工作的科学家失去了对 Springer Nature 旗下知名期刊的访问权限。NASA、美国农业部、能源部以及国立卫生研究院 (NIH)等机构都终止了对 Springer Nature 旗下期刊的订阅合同。美国卫生与公众服务部 (HHS) 首席发言人 Andrew Nixon 称这些期刊都是垃圾科学。美国反疫苗的卫生部长 Robert F. Kennedy Jr.此前表示要停止在 Lancet、New England Journal of Medicine、JAMA 等期刊上发表论文，因为它们都腐化了，变成了制药行业宣传的载体。制药行业显然是疫苗的支持者。他表示除非相关期刊做出改变，否则美国联邦机构将禁止 NIH 科学家在这些期刊上发表论文。
Sci-Hub 创始人 Alexandra Elbakyan 正在尝试一种新的筹资方式：模因币。2024 年 12 月，匿名支持者发行了模因币 $SCIHUB，该代币二成供应量将专门用于资助 Sci-Hub。项目的市值达到了 2000 万美元，Elbakyan 套现了 2% 的代币筹集到了 50 万美元。Sci-Hub 以前主要依靠比特币捐款，但此类捐款并不稳定，该平台已经停止更新期刊数据库，可能就是因为缺乏资金。资金危机促成了模因币的融资实验。但这场实验并非一帆风顺。一个重要原因是 $SCIHUB 不是 Sci-Hub 官方发行的，而是来自匿名人士，社区支持者并不信任该项目。Elbakyan 的解决方法是创建了一个 Sci-Hub 直接控制的新代币地址，将资金转移到该地址。加密货币社区成员指责此举是 rugging 了原始项目——rug 是一个加密货币行业的俚语，指的是放弃项目套现跑路。此事凸显了支持开放科学的 Elbakyan 与充斥着投机的加密货币行业之间的文化差异。Elbakyan 称，$SCIHUB 首先应被视为支持开放科学的一种捐赠，而不是一种投资工具。
芬兰坦佩雷大学及德国、印度的科学家通过实验证实：当单个光子“分裂”为一对光子时，其轨道角动量保持守恒。这项突破性研究首次在量子尺度验证了物理学核心要义之一——守恒定律，为开发应用于计算、通信和传感领域的复杂量子态提供了全新思路。守恒定律是自然科学的基石，它界定了物理过程中“可行”与“禁行”的边界。在量子世界，每个光子都携带明确的轨道角动量。根据守恒定律，这种特性在光与物质相互作用时必须守恒，即初始轨道角动量为零的光子分裂后，两个新生光子的轨道角动量之和必须归零。这意味着若其中一个光子具有特定轨道角动量，其伴生光子必然呈现相反量值。虽然传统激光实验已多次验证角动量守恒定律，但针对单个光子的验证尚属首次。
中科院海洋所研究团队与德法研究人员合作在 PNAS 期刊发表论文，基于海洋沉积物中的黑碳记录，重建了过去 30万 年以来东亚北部的古火演化历史，结合欧洲、东亚、东南亚及澳大利亚区域的记录以及考古遗址大数据，发现现代人类大规模用火始于约 5 万年前。考古学研究发现，人类最早的用火记录可追溯至约 170 万年前。但关于人类究竟何时开始大规模用火，目前仍难以给出确切的答案。黑碳是生物质及化石燃料燃烧过程中所生成的一系列含碳化合物的统称。鉴于其芳香族结构具备高度稳定性，黑碳能够在沉积环境中得以长期留存。以大河作为主要沉积物源区的边缘海，其沉积物中的黑碳很大程度上能够反映大陆尺度的火活动状况。研究认为，5 万年前的冰期，现代人类开启了第二次走出非洲的迁徙历程。冰期海平面下降，印太暖池区大面积的陆架出露为陆地，雨林屏障作用减弱，使得人类在不到一万年的时间里就迅速扩散至东亚、东南亚乃至澳大利亚。人口的急剧扩张极大地促进了用火频率的上升。此外，冰期气候寒冷，食物资源相对匮乏，人类对用火的需求也随之大幅增加。这些因素最终共同促成了 5 万年前成为人类开始大规模用火的关键时间节点。这也进一步表明，人类可能在末次冰期就已经通过用火在全球碳循环演变中留下了深刻印记。
一项研究发现，倭黑猩猩在听到笑声后，更可能去接近一个平时不会触碰的东西。这项研究对 4 只经过训练的倭黑猩猩进行了监测，它们会根据盒子是否装有食物而与盒子互动或忽略盒子，这项研究表明，听到积极的声音可能会影响它们的觅食和搜索行为。在研究中，4 只倭猩猩被安排熟悉一个有食物奖励的黑盒子和一个空的白盒子，并被训练按一个按钮拒绝白盒子。此外，有 3 个“模棱两可”的盒子（浅灰、中灰和深灰）间歇呈现，在50% 的盒子中含有食物奖励。测试在播放倭猩猩笑声或环境风声的情况下进行，播放时间持续7分28秒。研究显示，倭猩猩在93%的情况下会接近黑盒子，仅在1%的情况下接近白盒子。而在提供灰色盒子时，倭黑猩猩接近深灰盒子的情况较浅灰的频繁。综合所有灰色盒子的试验结果，研究人员发现，倭灰猩猩在听到笑声录音后更容易检查灰色盒子，其接近灰盒子的概率较环境风声的情况高了3.4倍。研究人员认为，笑声可能引发了倭黑猩猩的情感共鸣，影响了它们的行为，使其更容易接近一个模棱两可的刺激物。
过度捕捞导致东波罗的海鳕鱼数量锐减，但过去三十年鱼的体型也在神秘的急剧缩小了。现在科学家发现了基因组证据，表明密集捕捞导致了鱼体型的快速演化，它们的平均体长自 1990 年代以来缩小了一半。鳕鱼成年体长的中位数从 1996 年的 40 厘米减少到 2019 年的 20 厘米，成年体体重中位数从 1996 年的 1356 克缩小到了 2019 年的 272 克，20 多年体重缩小到原来的五分之一。这项研究表明人类活动在鳕鱼种群 DNA 上留下了深刻的印记。导致体型演化的主要驱动力是拖网捕鱼的网眼尺寸。拖网捕鱼旨在对鱼体型大小进行选择性捕捞，法律规定了最小网眼尺寸，旨在保护体型较小的鱼，确保小鱼在被捕获之前能成熟并产卵。然而此举带来了意想不到的结果，它催生了选择性演化压力，使体型较小的鱼更易逃脱渔网。
太阳可以很快把水晒干，但为什么阳光比加热炉子更高效？北卡罗来纳州立大学的一项新研究给出了答案：关键是阳光中的振荡电场！研究团队利用计算模拟的方法，系统地分析了阳光的不同特性。他们发现：阳光中本就包含振荡电场，它能极大地加快水分子的逃逸速度。更令人惊讶的是，电场不仅“赶走”了单个水分子，它还能把一整簇水分子——即“水分子团簇”——从液体中分离出来！这效率可比一个个赶单分子高多了。研究者们还比较了纯水和水凝胶中的蒸发差异。结果发现，在水凝胶中，由于交联聚合物链的存在，更多的水团簇出现在水表面附近。也就是说，在这种环境中，电场能更容易“切断”水团簇，让蒸发更快发生。
法国食品、环境和职业健康与安全局（ANSES）发表研究报告，所有饮料都含有微塑料，但玻璃瓶装饮料的微塑料颗粒含量显著高于塑料瓶、纸盒或罐装饮料。对各种包装的饮料的检测发现，玻璃瓶装软饮料、柠檬水、冰茶和啤酒中平均每升含有 100 个微塑料颗粒，是塑料瓶或金属罐装饮料的 5-50 倍。科学家推测，玻璃瓶装饮料的塑料颗粒可能来自瓶盖上的塑料涂层。瓶盖可能是在运输过程中因为摩擦等导致了塑料颗粒脱落。制造商可采取措施减少塑料颗粒的脱落。
天文学家在观测宇宙最大的星系聚集区域— Shapley 超星系团（Shapley Supercluster）时，发现一条长达约2,300 万光年的细丝状高温星际气体，可能正是寻找失落普通物质的关键线索。这条高温气体位于 Shapley 超星系团中的 4 个次星系团；A3528N、A3528S与A3530、A3532之 间，此细丝状气体以超过一千万度的高温辐射 X 射线，总质量约相当于 10 个银河系。研究指出，这正符合宇宙学模拟中预测，存在宇宙网中的细丝状星际气体的特征。宇宙网是由暗物质构成的庞大纤维状结构，贯穿星系间的星际空间，成为星系之间相互交换气体的通道。
根据宇宙微波背景辐射（CMB）推算，宇宙初期的普通物质数量明确可知；然而，当今宇宙中能直接观测到的恒星、星系、行星、气体与尘埃，仅占预期的一半。在宇宙学中被称为「普通物质遗失问题」。由于物质不会凭空消失，因此这些「消失的」普通物质究竟隐藏在何处，一直是近年来天文观测与理论研究的重要议题。这项发现提供了有力证据，支持「失落普通物质」分布于星系间极度稀薄、难以直接探测的宇宙网细丝状结构中的说法。
地球正在快速变暖，但你知道吗？早在 3 亿多年前，类似的气候剧变就曾引发海洋生命的巨大波动。南京大学研究团队在《Science Advances》发表研究报告：在晚古生代（约3.4亿至2.5亿年前），地球缓慢变冷时，海洋生物加速演化、种类剧增；而一旦气候急剧变暖，尤其是火山喷发带来的升温，便引发大规模物种灭绝。研究主角是一群叫做䗴类有孔虫（fusuline）的远古单细胞海洋生物，它们个体虽小，但数量惊人（图1），曾主宰海底世界，被誉为“碳酸盐岩工厂”。团队发现，9180 多万年间，这些生物经历了两次“多样化爆发”和四次“灭绝危机”。尤其在 2.6亿 年前峨眉山大规模火山喷发前后，体型较大的䗴类几乎绝迹；而 2.52 亿年前的二叠纪末期超级火山事件，更彻底终结了这个庞大家族的演化历程。值得警惕的是，人类活动引发的现代全球变暖，其速度已远超古代峨眉山玄武岩和二叠纪末火山事件带来的变暖速率。当前的海洋生态系统或正经历类似䗴类曾遭遇的命运考验。
中科院的研究人员报告成功培育出一只来自双父亲的小鼠，并且健康成年。生物铭印（Biological imprinting）是一种基因表达的遗传模式，涉及到特定基因的激活或关闭，取决于它们来自父亲还是母亲。研究人员发现，如果调整铭印基因的选择，能为独特的生殖能力开启大门，如完全来自父系的胚胎。当小鼠胚胎以正常方式形成时，父系和母系 DNA 结合在一起。此种结合产生了铭印基因的精确平衡。仅有父系的胚胎中，与生长相关的特定基因可能会被过度刺激，研究团队选择性地修改这些基因，使得纯父系胚胎能成熟。研究负责人表示，该研究提供了强有力的证据，表明铭印基因异常是哺乳动物单性生殖的主要障碍。
对美国科罗拉多州恐龙岭恐龙脚印的分析显示，恐龙求偶时可能也会跳舞。研究报告发表在《Cretaceous Research》期刊上。恐龙岭出土了大量标志性恐龙化石。研究人员利用航拍照片分析了恐龙留下的大量痕迹。总的来说，这些痕迹可分为两大类。第一类呈碗状，形状模糊不清；第二类占大多数，它们更长、更细，有时还会相互重叠。Buntin和同事发现，这些刮痕分布密集且出现在不同的地层中，这表明该地点曾被同一种类的恐龙多次光顾。这些痕迹也呈现出独特的模式。一些印记显示，恐龙在用爪子刮擦地面时可能顺时针转体，这表明它们在跳一种独特而重复的舞蹈。圆形的凹痕表明，这些刮痕后来可能被改造成了巢穴，筑巢行为在现代某些鸟类中很常见。跳舞的恐龙可能是似鸟龙—— 一种类似鸵鸟的食草动物，或者是棘龙—— 一种类似霸王龙的恐龙。
为了改进同行审议流程的透明度，《自然》期刊从本周开始将自动公开所有新递交论文的审稿人意见和作者回应。论文作者和匿名审稿人之间的交流都将公开，除非审稿人主动选择公开，否则他们的身份默认不会披露。