當(dāng)?shù)貢r間12月14日，學(xué)術(shù)雜志《自然》（Nature）新聞與觀點欄目評選出2020年度十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。除了影響2020年全球人類健康的新冠肺炎研究外，HIV治療、冷凍電鏡和快速射電暴等領(lǐng)域也受到關(guān)注。

今年的十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)共涉及15篇學(xué)術(shù)論文，13篇發(fā)表在《自然》，其余2篇發(fā)表在《科學(xué)》雜志。北京師范大學(xué)林琳博士等人的快速射電暴研究入選。

1. 打破物質(zhì)與反物質(zhì)的鏡像對稱性

日本T2K中微子合作組2020年4月15日在《自然》雜志報告了打破粒子-反粒子鏡像對稱性（也稱CP對稱性）的可能發(fā)現(xiàn)。日本T2K中微子合作組將在日本質(zhì)子加速器研究中心產(chǎn)生的繆子型正反中微子發(fā)射到295公里外的“超級神岡”探測器上。實驗結(jié)果以95%的置信度排除了CP守恒。這可能是宇宙中物質(zhì)-反物質(zhì)不對稱性起源的第一個跡象。

2.臭氧層修復(fù)

20世紀(jì)80年代中期，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)南極上空在春季出現(xiàn)臭氧層空洞，該發(fā)現(xiàn)揭示人造臭氧消耗物質(zhì)對臭氧層的威脅。南極臭氧層空洞影響了南半球的大氣環(huán)流。《蒙特利爾議定書》及其后續(xù)修正案禁止生產(chǎn)和使用消耗臭氧層的物質(zhì)。大氣中臭氧消耗物質(zhì)的濃度隨之下降，臭氧層恢復(fù)的初步跡象出現(xiàn)。

Antara Banerjee等人2020年3月25日在《自然》雜志報告稱，自臭氧層開始恢復(fù)以來，空洞相關(guān)的循環(huán)效應(yīng)已經(jīng)暫停。此前，人們已經(jīng)注意到這種循環(huán)趨勢的停止，但Banerjee和同事第一次正式將這種現(xiàn)象歸因于《蒙特利爾議定書》的影響。

3.愛爾蘭史前貴族墓穴發(fā)現(xiàn)亂倫證據(jù)

Lara M. Cassidy等人在愛爾蘭著名的紐格蘭奇墓地（Newgrange）中檢測了古人類遺骸的DNA。他們發(fā)現(xiàn)，大約5000年前，一個埋葬在紐格蘭奇墓室里的人是亂倫產(chǎn)生的后代：他的父母不是兄弟姐妹就是父母和孩子。研究團(tuán)隊據(jù)此推測，與這座宏偉遺址相關(guān)的貴族們通過亂倫維持王朝血統(tǒng)。

4.衛(wèi)星很快就能繪制出地球上的每一棵樹

2020年10月14日，Martin Brandt等人在《自然》期刊報告了他們對西撒哈拉和薩赫勒地區(qū)超高分辨率衛(wèi)星圖像的分析，覆蓋面積超過130多萬平方公里。他們前所未有地繪制出了大約18億棵樹的位置和大小。當(dāng)前，商業(yè)衛(wèi)星開始捕捉1平方米或更小的地面物體數(shù)據(jù)，這意味著陸地遙感領(lǐng)域?qū)l(fā)生重大飛躍：從注重總體景觀尺度的測量發(fā)展到有潛力在大的區(qū)域或全球尺度上，繪制每棵樹的位置和樹冠大小。

5.潛伏的HIV病毒

HIV可以“潛伏”在病毒庫細(xì)胞（viral-reservoir cells）中，很少或幾乎不轉(zhuǎn)錄，因此不會被人體免疫系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)?！凹せ畈⑺馈保╯hock and kill）療法旨在逆轉(zhuǎn)這種潛伏期，增加病毒基因表達(dá)，使病毒庫細(xì)胞容易被免疫系統(tǒng)消除。Julia Bergild McBrien和Christopher C. Nixon等人發(fā)表的兩項研究描述了這類療法在動物模型中的使用情況。

6.生物工程技術(shù)揭秘挑食行為

一種名為Drosophila sechellia的果蠅僅以有毒的諾麗果為食，是什么讓它們?nèi)绱颂羰?？研究人員利用基因編輯工具CRISPR-Cas9解開了其中的秘密：一類氣味受體22a在Drosophila sechellia感覺神經(jīng)元中的表達(dá)比其他蠅類更豐富。 

7.銀河系快速射電暴

11月4日，3篇同期發(fā)表在《自然》雜志中的論文報告了一種被稱為快速射電暴（fast radio burst，F(xiàn)RB）的現(xiàn)象——持續(xù)時間約為毫秒級的明亮無線電波爆發(fā)。2007年，快速射電暴被首次發(fā)現(xiàn)，由于持續(xù)時間很短，想到探測并確定它們在天空中的位置極具挑戰(zhàn)性。

《自然》雜志報告的三項最新觀測是第一次在銀河系中發(fā)現(xiàn)快速射電暴，也是第一次發(fā)現(xiàn)與磁星有關(guān)的快速射電暴。3篇論文中，有一篇來自中國團(tuán)隊，第一作者為北京師范大學(xué)林琳博士，她和同事的觀測結(jié)果來自被稱作“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）。

8.冷凍電鏡達(dá)到原子分辨率

結(jié)構(gòu)生物學(xué)有一個基本原則：一旦研究人員能夠直接觀察到足夠詳細(xì)的大分子時，就能理解它們的三維結(jié)構(gòu)是如何賦予其功能的。2020年10月21日，《自然》雜志同期發(fā)表了兩項冷凍電鏡領(lǐng)域突破性研究，展示出迄今為止使用單粒子冷凍電鏡獲得的最清晰圖像，從而首次確定蛋白質(zhì)中單個原子的位置。

9.干擾素缺乏可導(dǎo)致重癥新冠肺炎

10月23日，學(xué)術(shù)雜志《科學(xué)》發(fā)表的兩項研究揭示出新冠肺炎是否會發(fā)展至威脅生命的關(guān)鍵因素。研究人員發(fā)現(xiàn)這可能與I型干擾素缺失有關(guān)。最直接的解釋是I型干擾素缺少會導(dǎo)致病毒復(fù)制和傳播失控，也可能對免疫系統(tǒng)功能產(chǎn)生其他影響。

10.壓力使頭發(fā)變白

2020年1月22日，《自然》雜志發(fā)表了張兵等人的一篇論文，揭示壓力能激活與戰(zhàn)斗或逃跑反應(yīng)有關(guān)的神經(jīng)，進(jìn)而對毛囊中的黑色素干細(xì)胞造成永久性損傷。在壓力刺激下，黑色素干細(xì)胞的增殖和分化顯著增加，導(dǎo)致黑色素細(xì)胞大量遷移，沒有剩余的干細(xì)胞替代它們，從而導(dǎo)致頭發(fā)變白。