在自然科学领域的论文篇数上，中国已超过美国跃居第 1 位。中国在研发费方面也猛追美国。在研究者人数方面，中国最多，通过赴美国留学等方式推进培育。科学论文篇数是衡量一个国家的研发活跃程度的最基本指标。由于各年波动明显，以 3 年平均进行计算。中国 2017 年（2016～2018年平均）的论文篇数为 30 万 5927 篇。超过美国的 28 万 1487 篇，跃居第 1 位。第 3 位是德国，为 6 万 7041 篇。日本为 6 万 4874 篇，排在第 4 位。从论文的全球份额看，中国为 19.9％，美国为 18.3％，德国仅为 4.4％。

拯救大熊猫是最成功的动物保护故事之一。建立大熊猫栖息地保护区的努力将它从灭绝的边缘拉了回来，生活在同一栖息地的许多动物也受益于这一保护，但还是有很多动物消失了。根据发表在《Nature Ecology and Evolution》期刊上的一项研究（PDF），豹、雪豹、狼和亚洲野狗在这些保护区内几近消失。伐木、偷猎和疾病将它们推向了灭绝。研究人员称，这些动物的消失可能会给生态系统带来巨大变化，甚至导致崩溃。没有豹和狼这样的肉食动物，鹿等食草动物会不受控制的四处游荡，破坏自然栖息地，对熊猫在内的其它野生动物造成连带影响。研究人员调查了 7830 个观测站摄像机记录的 169 万天的录像，只发现了 4 只亚洲野狗、11 只狼、45 只豹和 309 只雪豹。研究人员分析了 73 个保护区，其中 66 个为大熊猫自然保护区，发现野狗从 95% 保护区消失了。

人类基因组有数万个基因，每一个都有名字以及字母数字构成的符号。过去一年有 27 个基因被重新命名，原因都是 Microsoft Excel 会不断将这些基因的符号自动纠正为日期。作为最流行的电子表格程序，科学家使用 Excel 跟踪他们的工作，记录临床试验数据。但 Excel 的默认设置考虑的是普通用户而不是科学家，因此当用户输入基因的字母数字符号如 MARCH1（代表 Membrane Associated Ring-CH-Type Finger 1）Excel 会自动将其转换为日期 1-Mar。而 Excel 并没有提供选项关闭自动格式化。这既令人沮丧也是非常危险的，科学家必须手动去修正被破坏的数据。2016 年的一项研究检查了 3,597 篇论文的基因数据，发现有五分之一受到了 Excel 错误的影响。为了避开 MS Excel 自动纠正，科学家制定了新的基因命名指南，将 MARCH1 改为 MARCHF1，SEPT1 改为 SEPTIN1，等等。

暗物质在宇宙中的分布可能比想象的更平滑，这可能会颠覆人们对宇宙演化的理解。科学家宣布了为期7年的千度调查（KiDS）的结果，他们使用位于智利的欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）观测了距离地球 100 亿光年的宇宙中超过 3000 万个星系。结果显示，宇宙的均匀性比宇宙学标准模型预测的要高出近 10%。该研究第一作者、英国爱丁堡大学的 Catherine Heymans 说：“宇宙看起来并没有我们目前最好的宇宙理论所认为的那么成团块。这意味着还有更多需要理解的东西。”如果这些发现是正确的，它们可能会有一些广泛的影响。这可能意味着，大尺度上的引力与人们想象的不同，正如爱因斯坦广义相对论所预测的那样，物质落入宇宙密集区域的速度比预期的要慢。或者，人们对暗能量的理解还远远不够。暗能量被认为是推动宇宙加速膨胀的动力。

根据发表在《PLOS Pathogens》期刊上的一项研究，研究人员发现了被寄生真菌感染的蝉，真菌还控制了它们的思想迫使它们去感染其它昆虫。研究人员称它们为“僵尸蝉”，它们被名为团孢霉属（Massospora）的真菌感染，这是一种迷幻真菌，含有常见于迷幻蘑菇的化学物质。在感染之后，真菌孢子会侵蚀蝉的生殖器、臀部和腹部，替换为能传播给其它蝉的真菌孢子。由于蝉有 13 或 17 年的生命周期，生活在地下，直到 10 多年之后才现身，因此研究真菌如何感染蝉相当困难。

研究人员在 PNAS 期刊上报告了一个非同寻常的病例：RFS 是一位快要 70 岁的工程地质学家，2010 年 10 月他开始经历头疼、失忆、颤抖和行走困难等症状。医生难以诊断原因，他们怀疑是中风。然后他们发现他患有脑皮质基底核退化症，这种病会杀死脑细胞。接着数字对 RFS 日益陌生。对于一位终生从事数字相关工作的人来说，这是一场灾难。除了工作受到影响，他不再能阅读价格标签或限速标志。在酒店里他必须用变色笔标记房间门框。但他仍然能进行心算和其它数学运算。他无法认出 2 到 9 这几个数，但 0 和 1 能识别，原因可能是这两个数与字母相近，或者可能是它们与更深层的概念无和有相关。他掌握了一种新的数字系统，如 L 代表 2，⌈ 代表 8 等等。2011 年，一组神经学家对他进行了测试，发现他的问题与视觉障碍无关，而是与大脑对数字的解释有关：一旦他无意识的大脑回路记录了一个数字，一切就会变得混乱。科学家认为他的缺陷可能有助于揭示意识是如何产生的。由于他的健康出现了恶化，科学家难以对他继续展开研究。

根据发表在《Science Advances》的一项研究，组成巨石阵的巨大石块来源于 25 公里外。巨石阵约建于公元前 4000-2000 年，自 16 世纪以来，绝大部分学者猜测巨石阵中高 6 到 7 米重 20 吨的萨尔森石（Sarsen stones）来自于附近的 Marlborough Downs。现在布莱顿大学的考古学家确认了这一猜测。萨尔森石是一种沉积岩，主要由硅粘合的石英砂构成。英国最大的萨尔森石集中地位于巨石阵以北 25 到 30 公里远的 Marlborough Downs。数世纪以来，考古学家和古物学家都认为巨石阵萨尔森石来自 Marlborough Downs，因为距离近而且材料合适。但这还需要科学的验证。考古学家使用便捷式 X 射线荧光光谱仪检查了巨石阵中的 52 块萨尔森石的化学成分，发现它们有着相似的化学构成，暗示它们都来自于同一个地方。根据对 1958 年裂开的 Stone 58 的分析，匹配 Stone 58 的石头位于 Marlborough Downs 东南的 West Woods。考古学家认为这些都来自 25 公里外的 West Woods。

日本科学家在《Nature Communications》期刊上发表研究论文，报告从形成于 1.015 亿年至 430 万年前的南太平洋海底下地层中发现微生物，并确认其中 8 成左右处于提供营养便能繁殖的存活状态。据分析，微生物并未变成化石，而是就此被封闭在海底下深处，留存至今。这是经历了恐龙生存的白垩纪到出现猿人的时代的远古微生物，属于好氧的变形菌门和厚壁菌门的同伴。海洋机构主任研究员诸野祐树表示：“这么长时间以可苏醒的状态留存下来，令人吃惊。可能把生命活动降到了极低水平。”

大学的道德课程是否会影响到学生在现实世界里的道德选择？加州河滨分校的研究人员完成了首次普通哲学伦理课对真实世界道德选择影响的对照研究。研究人员将四个哲学大班的 1332 名学生分配为讨论肉食伦理的实验组和讨论一般慈善行为的对照组。每组学生都被要求阅读相关主题的哲学论文和视频，然后与助教进行 50分钟的小组讨论。他们还在调查问卷中回答了对肉食道德和慈善行为的个人观点。研究人员从大学食堂获得了 495 名学生在实验前后的 13,642 张食物购买收据。结果显示，在实验前实验组学生购买的 4.99 美元以上食物含肉的比例为 52%，实验后降至了 45%，而对照组实验前后都没有变化。研究人员承认他们并不清楚哪方面的教导影响到了行为。研究报告发表在《Cognition》期刊上。

世界最大的聚变反应堆项目进入了五年组装阶段。在此阶段完成之后，它将能开始产生聚变所需要的超高温等离子体。投资 200 亿欧元的国际热核聚变实验堆项目正在法国南部的 Saint-Paul-lez-Durance 建设之中，它是中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国合作的项目。所有成员国分摊建设费用。今天的核能依赖于裂变，基于重元素分裂成较轻的元素。而聚变则是将两个较轻的元素融合成重元素，这个过程会释放出巨大的能量，但放射能很少。国际热核聚变实验堆使用名为托卡马克的装置去控制聚变，旨在演示核聚变是否具有商业上的可行性。

为了减缓新冠病毒的传播，早期识别感染者至关重要。研究人员称，感染新冠的人会产生挥发性的化合物形成特殊的气味印记，犬在训练之后能对其进行精确识别。在实验中，研究人员训练了八只犬去检测感染者的唾液或气管分泌物。结果显示，犬类能识别感染者和未感染者的样本，平均灵敏度 82.63%，特异性 96.35%。对 1012 个随机样本的测试显示，总体的平均检测率达到 94%。研究报告发表在《BMC Infectious Diseases》期刊上。

对非洲蚊子的研究发现，干旱气候和城市化驱动蚊子演化出偏爱叮咬人类。这些昆虫需要水来繁殖，可能因为人类体内储存了大量的水因此而黏在人身上。研究报告发表在《当代生物学》期刊上。 许多蚊子会叮咬各种各样的动物，但有些蚊子专门叮咬人类，直到现在也没有人知道这背后的原因。比如，埃及伊蚊通常专叮人类，并带来各种疾病。研究人员从撒哈拉以南非洲的27个地点捕获了埃及伊蚊的卵，并在实验室中进行了饲养和观察。研究人员建立了一个模型，以确定哪些因素会影响蚊子的偏好。那些生活在干旱季节长而强烈的地区的蚊子更喜欢叮咬人类。城市化也带了一些影响，使得城市里的蚊子更喜欢叮咬人类。

一项大型 DNA 研究帮助我们更好地了解昔日非洲奴隶的经历与命运。这项研究有超过 5 万人参与，揭示了强奸、虐待、疾病及种族主义带来的后果，借此可以得出昔日奴隶交易对当今美洲人口“基因影响”的更多细节。1515 年至 19 世纪中期期间，共有超过 1250 万名非洲人被交易，大约有 200万 人在前往美洲的路途中丧生。研究报告发表在《American Journal of Human Genetics》期刊上。研究发现，与主要的奴隶运输路线一致，大多数非洲人后裔都来自现在的安哥拉和刚果民主共和国（刚果（金））。如今美国及拉丁美洲地区许多人拥有尼日利亚血统，这种血统的人口密度水平远远超过当时尼日利亚地区被奴役人口的数据。研究人员称，出现这种现象的原因与“主要发生在 1619 年至 1807 年期间的殖民地间贸易”有关。研究人员称，尽管大多数奴隶为男性，但基因库中非洲女性的分量明显更大，这可能与“奴隶主强奸被奴役的非洲女性，和其他性剥削行为”有关。

根据发表在《自然》期刊上的 两篇 论文，人类可能在 3 万年前就抵达了北美，比之前广泛认为的 1.6 万到 2 万年前要早约 1.5 万年。在第一篇论文中，考古学家在墨西哥中部山区挖掘了名为 Chiquihuite 的洞穴，发现了近 2000 件石器，其中 239 件埋藏在砾石层中，经放射性碳年代测定，其年代在距今 3.2 万年前到 2.5 万年前之间。在第二篇论文中，考古学家将 Chiquihuite 洞穴的证据与北美其他 41 个考古遗址，以及东西伯利亚和阿拉斯加西部白令陆桥地区的数据相结合，建立了早期人类居住区的统计模型。他们得出的结论是，北美各地人类出现的时间比公认的 1.5 万或 1.6 万年前要早得多。由于缺少明确的基因证据，上述结论遭到了一些考古学家的质疑。人类究竟何时到达美洲，仍有待进一步研究。

天文学家已经知道了数千颗系外行星，绝大部分是通过间接的方式确认的。现在，天文学家首次利用世界最大的光学望远镜直接观察了一个围绕类太阳恒星运动的多行星系统。天文学家使用欧洲南方天文台的甚大望远镜 (VLT)观察了 300 光年外的类太阳恒星 TYC 8998-760-1。利用 VLT 的分光偏振高对比度系外行星研究仪器，天文学家在这颗恒星周围观察到了两颗行星。研究报告发表在《The Astrophysical Journal Letters》期刊上。TYC 8998-760-1 是一颗非常年轻的恒星，只有 1700 万年历史，相比之下我们的太阳有 45 亿年历史。最新的发现可以帮助天文学家更好的理解行星系统的演化。两颗行星质量分别为木星质量的 14 和 6 倍，轨道距离是土星太阳距离的 16 和 32 倍。

科学家确定了金星 37 个最近活跃——可能今天仍然活跃——的火山结构，显示金星并非是长期以来认为的休眠世界。研究报告发表在《Nature Geoscience》期刊上。金星是太阳内围的第二颗行星，也是太阳系最热的行星，比最靠近太阳的水星还要热。长期以来科学家认为缺乏板块构造的金星过去五亿年一直处于休眠状态。论文主要作者 Anna Gülcher 称，金星并非是地质学上死亡或休眠的世界。他们发现的火山结构在过去 200 万到 300 万年处于活跃状态，这段时间在地质学上只相当于一瞬间。

根据发表在《The Ocular Surface》期刊上的一项研究，浙江大学医学院的研究人员发现干眼高发与雾霾的相关。干眼是眼科门诊最常见的眼病，发病率高达 21%-30%，其临床症状主要包括眼疲劳、干涩、疼痛、流泪、异物感、烧灼感等。干眼发病率表现出一定的季节性，即秋冬季较春夏季更为高发，这背后的罪魁祸首究竟是什么呢？眼表作为眼球的第一道屏障，直接与外界相接触，极易受到大气污染物的损伤，而秋冬季又往往是雾霾的高发季节，那么这两者之间是否存在关联呢？研究结果显示，粒径≤2.5 μm 的细颗粒物（PM2.5）等主要大气污染物与干眼、结膜炎的发病密切相关，其中与干眼的相关性在秋冬季尤为显著，由此证实了雾霾正是引起干眼等眼表疾病高发的原因之一。

北极熊需要借助海冰去捕捉猎物，但全球暖化导致了海冰面积不断萎缩。一项研究估计，如果全球暖化继续下去，到本世纪末北极熊将面临灭绝。目前北极大约有 2.5 万只北极熊，根据该地区目前的暖化趋势，相比 1981-2010 年的平均水平，北极在夏季的海冰面积每 10 年缩小 13%。北极常年积冰的部分地方如今在夏季会有一段时间的无冰，另一部分地区没有冰的时间比以前更长。研究人员计算了熊的能量需求，以判断它们在空腹的情况下能生存多长时间，尤其是雌熊和幼崽能生存的时间。根据目前的气候模型对 2100 年无冰期的预测，研究人员认为北极熊被迫空腹的时间将超过它们能生存的时间，它们将在某个时间耗尽能量。

根据发表在《阿尔茨海默病与痴呆症》上的一项研究，中国科学家发现每晚睡 6-7 小时可降低认知障碍发生风险。研究人员首次从生物标志物层面证实了在中老年人群中，夜间睡眠时间与阿尔茨海默病病理发生之间的 U 型关系：即睡眠不足或过多均可促进体内淀粉样蛋白异常沉积，而淀粉样蛋白沉积是诱发阿尔茨海默病的共同通路和该疾病形成和发展的关键因素，也是阿尔茨海默病核心病理特征之一。日间功能障碍（如白天经常犯困）亦可促进体内淀粉样蛋白异常沉积。而最佳的睡眠模式为，每晚 10 点入睡，睡眠时长 6-7 小时，这种睡眠模式下脑内淀粉样蛋白异常沉积水平最低。

经典世界中的物体拥有各种各样的属性。一般认为，物体本体与其拥有的属性是不可分离的，然而在量子世界中情况却有所不同。2013 年的理论研究表明，微观粒子的物理属性（如电子的电荷和自旋、光子的偏振等）可以和其本体分离，这种现象被称为“量子柴郡猫”。中国科技大学的研究人员在《Nature Communications》期刊上发表论文，报告量子柴郡猫所具有的属性不仅可以从其本体剥离，甚至可以被另一只“柴郡猫”捕获。也就是说，两只“柴郡猫”可以交换笑脸。研究人员利用了量子弱测技术，弱测技术不会破坏系统的量子状态。