欧洲核子研究中心（CERN）的 BAS 合作组首次让一个反质子在量子“自旋上”与“自旋下”状态之间持续稳定地振荡了近一分钟。这标志着首个反物质量子比特的诞生，是反物质研究领域取得的一次重大突破，为更精准地比较物质与反物质的行为差异开辟了新路径。反质子是质子的反物质对应粒子，质量相同但电荷相反。它们就像微小的条形磁铁，可以因量子自旋的不同朝向“上”或“下”两个方向。科学家可利用“相干量子跃迁光谱”技术，测量这些所谓“磁矩”翻转的方式。这项技术不仅在量子传感和量子信息处理中具有重要作用，也为检验自然界基本法则提供了精密工具，特别是电荷－宇称－时间（CPT）对称性。这种对称性规定，物质与反物质在所有物理行为上应完全一致，然而科学家观察到的宇宙却几乎完全由物质构成，这与理论存在明显矛盾。

列夫·托尔斯泰（Leo Tolstoy）在《安娜·卡列尼娜》的开场白中写道：“幸福的家庭都是相似的，不幸的家庭各有各的不幸。”研究乐观主义和悲观主义的神经学家发现了一个类似的现象：在想象未来事件时，乐观主义者大脑一个关键区域的活动模式都是相似的；而悲观主义者的大脑活动模式各有各的不同。研究报告发表在 PNAS 期刊上。研究人员让参与者想象未来发生在自己或配偶身上的特定事件，同时使用 fMRI 对他们的大脑进行扫描。想象的事件部分是积极的，部分中性或消极。研究团队之后让参与者填写问卷以确定其乐观或悲观程度。他们进行了两次研究，一次参与者有 37 人，另一次 50 人。研究人员针对了一个在想象未来事件时特别活跃的区域：前额叶内侧皮质。对于结果，研究人员认为一个人可能有很多不同的方式变得悲观，而乐观者倾向于对充满希望的未来共享心智模式(Shared mental models)。

一项旨在预防线粒体 DNA 疾病遗传的开创性体外受精技术（IVF）——原核移植，已成功帮助 8 名婴儿健康出生。这些婴儿共有四男四女，其中一对为同卵双胞胎。他们由 7 名携带高风险线粒体 DNA 突变的女性所生，但均未表现出任何线粒体疾病迹象。该技术通过将母亲受精卵中的核 DNA，转移到一个健康捐赠者去核的卵子中，从而避免将母亲线粒体中的致病突变遗传给下一代。由此产生的胚胎，携带了父母的核 DNA 和捐赠者的线粒体DNA，因此被称为“三亲婴儿”。线粒体疾病，由线粒体中的基因突变引发，可能导致肌肉无力、癫痫、发育迟缓、器官衰竭乃至死亡。尽管常规体外受精检测可识别多数突变，但很多时候依然存在不确定性。这是“三亲婴儿”相关技术得以出现的原因。

美国研究人员招募了数百名狗主人收集狗与电视互动的方式。研究考察了狗看电视习惯的趋势，包括主人是否尝试教狗看电视，主人电视每周打开的平均小时数，以及狗关注电视的平均秒数。对狗的评估内容包括它们对动物刺激物、非动物刺激物的反应，以及追随屏幕上的物体的程度。研究发现狗更容易对屏幕上看见的动物而不是其他刺激物作出反应，约 45% 的狗总是能对狗叫和狗吠这类狗噪声作出反应。主人报告为易兴奋的狗被发现会更频繁地追随屏幕上的物体，就好像这些物体存在于现实世界中一样。易害怕或焦虑的狗更容易对汽车喇叭或门铃这类非动物刺激物有反应。调查的狗看电视的平均时长为 14 分 8 秒。

葡萄牙波尔图大学与西班牙巴塞罗那超级计算中心合作，采用多种技术分析了人体 46 种组织的样本，包括分析这些组织的基因表达、mRNA（信使核糖核酸）前体的选择性剪接、DNA（脱氧核糖核酸）甲基化和组织学改变等。 研究表明，吸烟会引发全身组织炎症。在人体组织中，吸烟引起的表观遗传变化与已知的衰老机制相似，例如会导致DNA上某些位点的高甲基化等。在吸烟人群中观察到的加速衰老现象与这类高甲基化有关。研究还发现，吸烟导致的表观遗传变化不仅发生在肺部，在胰腺、甲状腺、食管及大脑的某些区域都可以观察到。研究人员表示，这项研究“确定了烟草引起的（人体组织）分子层面变化，某些变化在戒烟后是不可逆的，特别是那些与衰老机制重叠的特征”。

北美森林正面临一场金色入侵——原产东亚的金平菇(Golden oyster mushrooms, GOM)通过园艺贸易逃逸至野外后，展现出惊人的扩张能力。这种白色腐朽真菌专性分解硬木，自 2010 年首次在北美被发现后，短短 8 年间已攻占 25 个州和 1 个加拿大省份的林地。研究人员发现，被金平菇定殖的树木上，本土真菌群落结构发生显著改变，物种丰富度平均下降达 30%。就像"真菌界的殖民者"，金平菇通过资源竞争排挤本地物种，可能重塑整个分解者生态网络。研究人员也强调，作为食物金平菇也有其积极作用，在制定管理方法时需要考虑到它的积极作用。解决方法包括培育不会扩散的品种。

本周二是今年至今最短的一天。根据 U.S. Naval Observatory and the International Earth Rotation and Reference Systems Service 的数据，周二的自转时间比标准的 24 小时短 1.34 毫秒。地球自转受到了地核运动、大气变化和月球位置等因素的影响。地球最近几年的自转都比通常更快，自转一周的时间经常短于 24 小时。未来几周或几个月可能会出现更多类似的情况。但从千万年的时间跨度上看，地球一天的时间长度并没有变短，而是在变长，比如霸王龙生活的 7000 万年前，一天的时间长度只有 23.5 小时。

龟罹患癌症的可能性远低于哺乳动物或鸟类。根据发表在《BioScience》期刊上的一项研究，仅有 1% 的龟罹患癌症。研究人员分析了数百只生活在动物园的龟的医疗记录和尸检报告。结果显示，龟患癌症的数量非常少，即使出现肿瘤，也几乎不会扩散。研究人员将这一现象归因于龟强大的防御能力，包括抵御细胞损伤、减轻细胞压力的缓慢新陈代谢以及独特的抗癌基因。

发表在《自然》期刊上的一项基因组研究确认了人畜共患病原体从动物传播到人类的最早时间点：6500 年前人类从狩猎采集转向畜牧业开始与动物生活在一起。澳大利亚病毒学家 Edward Holmes 称，这不是新观念，但研究人员用数据给出了证明。研究人员从欧亚大陆发现的 1,313 具古人类骨骼和牙齿中残留的血液提取 DNA 序列，寻找微生物基因组的痕迹。这些古代 DNA 所处时期跨越了 3.7 万年。研究识别出 5486 个来自细菌、病毒和寄生虫的 DNA 序列。人畜共患病原体仅在距今 6500 年或更短时间的遗骸中发现，约 5000 年前达到峰值。鼠疫杆菌 首次出现在该数据集中的时间是在 5700-5300 年前。

阿尔法雄性（alpha male）不是普世真理。德国马普和法国研究人员分析了 121 个灵长类物种 253 个种群的雌雄攻击行为的详细观察，结果显示两性之间并不存在泾渭分明的权力关系。雄性和雌性之间的竞争异常普遍。平均而言，社群中近半数侵略性互动都涉及雄性和雌性。学界长期以来一直假定灵长类动物的权力结构偏向雄性，然而最新研究给出了不同的答案，事实上偏向雄性的权力结构更多是一种例外。在分析的 151 个种群中，只有 25 个种群观察到雄性占优，16 个种群雌性占优，七成种群的权力结构是中性即无性别倾向。在陆生种群中，当雄性比雌性拥有更大体型和武器时，雄性占主导的情况更为普遍。研究人员称，灵长类雄性通过武力和强制获得权力，而雌性则通过其它策略如生殖策略获得权力。

根据发表在《科学》期刊上的一项研究，人类大脑中掌管记忆的区域——海马体，在成年乃至老年阶段仍可持续生成新的神经元。这项研究解答了一个长期争议的核心问题，即成年人大脑是否仍具有可塑性。海马体是大脑中负责学习和记忆的重要区域，也与情绪调节密切相关。在新研究中，研究团队分析了多个国际生物样本库中 0—78 岁人群的脑组织。他们采用了一种名为“单核RNA测序”的方法，对单个细胞核中的基因活性进行分析，并结合流式细胞术来研究细胞特性。通过引入机器学习算法，他们跟踪了神经元从干细胞到未成熟阶段的发展过程，并识别出多个仍处于分裂状态的细胞亚群。结果表明，这些新生细胞集中存在于海马体中的“齿状回”区域，这是大脑中负责记忆形成、学习与认知灵活性的关键结构。研究显示，人类成年神经元的前体细胞在许多方面与小鼠、猪、猴等哺乳动物类似，但在基因活性上存在一定差异。此外，个体之间的差异显著，有些成年样本中神经前体细胞数量充足，另一些则接近为零。

现代人类祖先在走出非洲之后曾与尼安德特人相遇，彼此之间有过杂交，现代人类因此获得了部分尼安德特人 DNA，而尼安德特人则消失在历史长河之中，一种观点是尼安德特人没有灭绝而是被其近亲吸收了。1929 年，考古学家在以色列海法南部 Skuhl Cave 洞穴发掘了七具成人骨骼和三具儿童骨骼，其历史可追溯到 14 万年前。其中一具年龄大约 3-5 岁的儿童骨骼拥有现代人类和尼安德特人特征，可能是混血。研究人员利用 CT 扫描对其进行了重建，并与巴黎人类博物馆收藏的三个尼安德特人头骨进行了对比。研究证实了该儿童是早期人类和尼安德特人的混血儿。

中国研究人员首次直接观测到“反Klein隧穿”（AKT）现象——这一量子悖论描述的是手性粒子在遇到势垒时并非穿越，而是被完全反射。“Klein隧穿”是量子物理中的一个著名悖论：质量为零的相对论粒子可以无视能垒的存在，自由穿越而不发生反射。与之相对的“反Klein隧穿”则预言：对于具有“手性”特征的有质量粒子，能垒会导致完全反射。这种奇特的传播行为长期以来仅存在于理论推演和间接证据中，始终缺乏实验验证。该研究中，团队设计了一种结构可调的双层声子晶体，在其声学色散关系中引入了手性与质量，使系统中的声子类比于双层石墨烯中的手性准粒子。当声波遇到由此构成的势垒结构时，传播行为取决于结构参数的调控：在特定配置下，声波被完全反射，即出现反Klein隧穿；而在另一配置下，则可以实现完全穿透，即Klein隧穿。

中国科学院近代物理研究所科研人员等依托兰州重离子加速器冷却储存环，首次精确测量了极缺中子原子核硅-22的质量，发现在硅-22中质子数14是一个新幻数。原子核由质子和中子构成。当原子核的质子数或中子数为2、8、20、28、50、82、126时，原子核表现出相对稳定的性质。这些数字被称为幻数。此前，科学家发现在氧-22中，中子数14具有“幻数”特征。根据核结构的镜像对称性，理论预言，在氧-22的镜像核硅-22中，质子数14应是一个幻数。硅-22是目前已知的最缺中子的硅同位素，因其产生截面小、寿命短，在实验中产生和测量均面临较大挑战，该理论预言此前未被实验证实。

根据发表在《Journal of Comparative Psychology》期刊上的一项研究，世界各地经常观察到的虎鲸（或杀人鲸）朝人类扔鱼或其它猎物的现象可归因于它们想和我们交朋友。研究人员在过去 20 年记录了 34 次此类遭遇，即使人类拒绝了它们的礼物，虎鲸仍然会满怀期待的继续逗留，有时候还会再次尝试送礼，表明了它们奇特的建立关系的动机。论文主要作者、加拿大不列颠哥伦比亚 Bay Cetology 的 Jared Towers 说，虎鲸经常互相分享食物，这是一种亲社会行为，是它们建立关系的一种方式。它们与人类分享食物，可能表明它们也有兴趣与人类建立联系。

根据发表在《Nature Medicine》期刊上的一项研究，加工肉没有食用的安全量，即只要食用加工肉就会增加患病风险。研究人员分析了逾 60 项研究，涉及人类饮食加工肉、含糖饮料和反式脂肪酸与患 2 型糖尿病、结直肠癌和缺血性心脏病风险之间的关系。结果显示，即使食用少量的加工肉、含糖饮料和反式脂肪酸，也会增加患病风险。数据显示，与不吃任何热狗的人相比，每天只吃一只热狗的人患 2 型糖尿病的风险高 11%，患结直肠癌的风险高 7%。每天喝约 12 盎司苏打水，2 型糖尿病风险增加 8%，缺血性心脏病风险增加 2%。所谓加工肉指的是将肉加工成香肠、培根和汉堡等形式。

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。