科学家在纽约州开罗附近的一个废弃采石场发现了世界上最古老的森林遗迹。这些有 3.85 亿年历史的岩石中含有数十棵古树的木质树根化石。这一发现标志着地球历史上的一个转折点。当树木进化出这些根时，它们便能从空气中吸收二氧化碳并将其封存，进而从根本上改变了地球的气候，并产生了人们今天所知的大气。由于风化作用及其连锁效应，在木质森林出现后不久，大气中的二氧化碳含量降至现代水平。在几千万年前，这个数字是今天的 10 到 15 倍。一些研究表明，大气中如此多二氧化碳的去除直接导致了氧气水平的持续上升，到 3 亿年前，大气中含氧量约为 35%。

一项新研究没有发现有证据显示野生虎还存在于老挝境内，研究人员反而发现了大量设计捕捉和杀死动物的致命陷阱。研究报告发表在《Global Ecology and Conservation》期刊上。报告主要作者、动物学家 Akchousanh Rasphone 称，陷阱很容易制造，一个人可以制造出成百上千个陷阱。虎皮及其其它器官都是有价值的交易对象。老挝老虎数量的最近一次估计是在 2016 年，当时估计整个老挝的野生虎只有两头，它们曾被摄像头看到过，之后再无音讯，很可能被陷阱杀死了。印支虎目前在泰国数量较多，最近一次估计有 189 头野生虎，而中国可能只有 7 头，越南不到 5 头，缅甸没有可靠的估计。

美国、加拿大和欧洲的多项研究显示，老年痴呆症发病率呈下降趋势。但痴呆症的重要风险因素如中年肥胖率却呈快速上升趋势。因此痴呆症发病率下降颇令人不解。多伦多大学教授 Esme Fuller-Thomson 与其学生 ZhiDi (Judy) Deng 在《Journal of Alzheimer's Disease》期刊上发表论文，提出了一种可能的解释：痴呆症发病率下降可能是终生铅暴露代际差异的结果。含铅汽油在 1920 到 1970 年代是铅污染的主要来源。随着它的淘汰，人体血液中的铅含量开始下降。研究显示，1925 年前出生的人一生接触到的铅两倍于 1936 到 1945 年之间出生的人。铅是一种众所周知的神经毒素，动物研究与对个人的研究显示接触铅与痴呆症有关联。

大约 4 万年前，当现代人类抵达爪哇岛，他们发现了一片充满生机的土地。但他们并不是第一批把这个岛屿称为家的人类。他们的远祖直立人在陆桥与大陆相连时曾到过爪哇岛，并在那里生活了大约 150 万年。根据发表在《自然》期刊上的一项研究，直立人最后一次出现在岛上大约是在 10 万年前。当时，他们在世界其他地方早已灭绝。这项研究为之前发现的直立人化石确定了可靠的年代，并表明直立人的 DNA 痕迹可能在现代东南亚人群中继续存在。这要归功于生活在该地区的多种人类的复杂混合。直立人大约在 190 万年前出现在非洲。这些工具制造者拥有相对较大的大脑，他们从非洲迁移到亚洲，大约在 160 万年前通过陆桥进入爪哇岛。后来海平面上升，这些古爪哇人被隔离在一个岛上。与此同时，在非洲和亚洲大陆，直立人在大约 50 万年前就消失了。

天文学家对比了新旧天文照片，发现至少一百颗星星消失了或隐藏了起来。科学家认为许多星星消失的地方可作为搜索外星文明的理想场所。1950 年 3 月 16 日，美国海军天文台（USNO）的天文学家将望远镜对准天狼座的方向拍摄了照片，今天同一位置的照片会发现缺失，可能是这里潜藏着什么的证据。早在 2016 年，瑞典研究人员报告无法找到 USNO 照片中的一颗恒星。他们展开了后续调查，发现对比新旧天文照片有另外 100 颗恒星失踪了。他们在《Astronomical Journal》期刊上报告，称除非恒星直接塌陷成黑洞，没有已知的物理过程能解释其消失。他们认为这些消失的天体可用于搜寻先进文明的线索。

根据发表在 PNAS 期刊上的研究，中科院植物所研究员马克平团队系统评估了人类活动对中国维管植物大尺度分布的影响，发现狭域种的分布区萎缩，而广布种的分布区扩张，为保护中国生物多样性提供了理论依据。研究人员认为，人类活动很可能使得狭域种的分布区萎缩了，但促进了广布种的分布扩张，这会导致不同地区的物种组成同质化。由于自然界中的狭域种占比很高，人类活动对物种分布的负面影响应该非常普遍，亟待建立更多的自然保护地，并考虑以生物多样性为目标的生态系统恢复，从而保护中国丰富的生物多样性。

根据引用率这一指标判断，中国的论文质量有明显的提升。中国教育报报道，“根据 2019 中国科技论文统计结果，2009 年至 2019 年（截至 2019 年 10 月）我国科技人员共发表国际论文 260.64 万篇，比 2018 年统计时增加了 14.7%；论文共被引用 2845.23 万次，与上一个统计年度相比，增加了 25.2%，连续三年排在世界第二位。虽然中国论文被引用次数增长的速度显著快于大多数国家，但与排在第一位的美国的 7468.9 万次相比，还有很大差距。从篇均被引用率来看，我国平均每篇论文被引用 10.92 次，比上一年度统计时提高了 9.2%。这意味着，从纵向比较，2009 年至 2019 年 10 月间，我国国际科技论文的质量有了显著提升。”《自然》最近披露了自引问题，这个统计数据可能没有考虑到这一因素。

根据发表在《Nature Geoscience》期刊上的一项研究，科学家发现，加州沿海水域的酸化速度两倍于全球平均。美国国家海洋和大气管理局领导的这项研究将酸化和名为太平洋年代际振荡（ Pacific Decadal Oscillation）的气候周期联系起来。研究还发现，厄尔尼诺和拉尼娜的气候周期变化也加速了海洋化学反应的极端变化。海洋占了地球表面的 70%，它一直是气候变化的无名英雄，自工业革命以来海洋吸收了超过四分之一的人类二氧化碳排放。二氧化碳与海水混合会发生化学反应，酸化会因此增加。研究发现，加州沿海的 pH 值一百多年来下降了 0.21，是全球平均降幅 0.1 pH 的两倍多。气候周期可能加剧了酸化。

更年期（Menopause）又称为绝经期，是指女性生命中不再会有月经的时期，同时也永久失去生育能力。人类是少数演化出更年期的物种。但问题是在生命结束前停止繁殖能力究竟有什么优势？一种可能的解释是祖母引导和帮助孙辈。根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究，对虎鲸的研究支持了这一解释：相比仍然有子女的祖母辈，停止繁殖的虎鲸祖母在帮助孙辈生存上做得更好。研究人员收集了华盛顿州和不列颠哥伦比亚沿海的虎鲸群数据，跟踪群体之间的互动，记录出生和死亡。结果显示，失去祖母的虎鲸生存率会出现显著的下降，绝经的祖母的效应最为显著。

与母亲庞大的身躯相比，大熊猫幼仔出生时的体重通常只有 100 克，两者的体重比为 1:900。这种罕见的体积差异一直困扰着研究人员。杜克大学的研究人员对两只幼仔进行了 micro-CT 扫描，同时对国家自然历史博物馆和北卡罗来纳州兽医学院的新生灰熊、懒熊、北极熊、狗、狐狸及其他动物也进行扫描。他们创建了每个幼仔出生时内部骨骼的 3D 数字模型。研究人员指出，大熊猫也许是一个极端的例子，但所有的熊都有不成比例的小幼仔。北极熊出生时的体重不足母亲的四百分之一。研究人员推测，大熊猫幼仔特别小可能与怀孕时的经历有关。所有的熊都会经历所谓的胚胎延迟着床（delayed implantation），其它熊通常在着床两个月后分娩，而大熊猫只需一个月左右。

根据发表在《柳叶刀传染病》期刊上的一项研究，中低收入国家的儿童从出生到 5 岁期间，累计抗生素处方量平均达 25 个，乌干达甚至达到了 60 个。研究人员警告说，过量使用抗生素会危害儿童对抗致病菌的能力，并加重全球的抗生素耐药性。研究人员收集了 2007 年至 2017 年间海地、肯尼亚、马拉维、尼泊尔、塞内加尔和乌干达等 8 个中低收入国家 5 岁以下儿童的就医数据。抗生素耐药性是世界卫生组织列出的 2019 年全球健康面临的十大威胁之一。

根据一种通过分析 DNA 估计不同种族寿命的新方法，人类的“自然”寿命是 38 岁。研究报告发表在《Scientific Reports》期刊上。DNA 是生命的蓝图，是洞察衰老和寿命的理想位置。但至今还没有发现 DNA 序列的差异能解释寿命的差异。过去几年研究人员开始使用 DNA 甲基化去判断动物的寿命。DNA 甲基化没有改变基因的序列而是控制基因的活性，特定基因的 DNA 甲基化被发现与灵长类动物的最大寿命相关。研究人员使用脊椎动物的 252 个基因组，组合寿命数据，通过分析 42 个特定基因的 DNA 甲基化去估计寿命。他们发现，最长寿的脊椎动物露脊鲸的寿命为 268 岁，已灭绝猛犸象的寿命为 60 岁，已灭绝平塔岛象龟的寿命为 120 岁，人类近亲尼安德特人和丹尼索瓦人的寿命为 37.8 岁，而人类的寿命则是 38 岁。研究人员认为，医学进步和生活方式延长了人类的寿命。

一个看似十分简单的数学猜想却被数学家们互相警告不要陷入进去，但 UCLA 的数学家陶哲轩在证明该猜想上取得了巨大进展。考拉兹猜想（Collatz conjecture）可能是至今尚未证明的最简单数学猜想，由 Lothar Collatz 在 1930 年代提出，是指对于每一个正整数，如果它是奇数，则对它乘 3 再加 1，如果它是偶数，则对它除以 2，如此循环，最终都能够得到 1。举例来说，1 是奇数，乘 3 再加 1 变成偶数 4，两次除以 2 变成了 1，于是进入了一个循环。Collatz 猜测，如果所有正整数都按照这个规则处理，那么最终都会变成 1。陶哲轩在今年九月发表了论文，证明考拉兹猜想对于几乎所有数几乎都是正确的。他没有完全证明这一猜想，但已经是取得了过去几十年来的最大进展。陶哲轩说，他没有奢望证明这一猜想，但他的工作超出了他的预期。

根据美国的一项研究，人们到了 60 岁左右才觉得生命有了更充实的意义。他们是通过 3 年连续追踪 1000 名年龄在 21 至 100 岁以上的人，做出这一结论的。领导这个研究项目的加州大学圣迭戈医学院的精神病学和神经科学教授 Dilip Jeste 表示，他们的研究显示人的健康与人生意义紧密相连。Jeste 说，这一发现比较合理，因为 20、30 岁的年轻人主要把精力集中在追求事业、建立友谊以及浪漫情侣关系上。人到了 40、50 岁的时候一般已经事业有成。多数人这时已经组建了家庭，并有子女。这一年龄组的人属于那种上有老、下有小的人，生活和家庭压力较大。而到了 60 岁以后，随着退休、丧失亲友以及健康问题的增加，那些过去已有的生活目标显得不那么重要，人们开始再次寻求生命的目的。

中科院国家天文台的研究人员最近在《自然》期刊上发表论文，报告发现了最大的恒星级黑洞。黑洞分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。其中恒星级黑洞是由大质量恒星死亡形成的。理论预言银河系中有上亿颗恒星级黑洞，其理论质量上限为 30 倍太阳质量。中国天文学家利用郭守敬望远镜发现了一颗 70 倍太阳质量的恒星级黑洞，远超理论预言的质量上限，颠覆了人们对恒星级黑洞形成的认知，论文作者对此提出了一些猜想去解释这一结果。但还存在一种可能性：计算错误。预印本网站发表了三篇论文质疑这一发现。两篇 论文显示科学家没有正确分析数据，第三篇论文使用双星系统黑洞理论模型显示其质量比声称的低得多。三篇论文都认为论文作者做出了一系列错误假设。

科学家利用安装在国际空间站上的设备 Atmosphere–Space Interactions Monitor 跟踪了闪电的发生过程。研究报告发表在《科学》期刊上。研究人员观察了 2018 年发生在印尼苏拉威西岛附近的一次闪电。在探测器探测到伽玛射线前 200 微秒，光活动开始增强，预示着闪电的形成。伽玛射线是持续 40 微秒的瞬间闪光，但能量释放的“长尾”持续了 200 微秒。紫外光在伽马射线到来的同时抵达。最初的紫外光是闪电在大气移动时离子化氧产生的。当紫外光转变到“精灵（elve）”后它变成完全不同的现象。光由闪电本身产生的电磁脉冲产生。它抵达电离层需要时间，因此闪电和精灵的出现之间会有延迟。

根据发表在《Nature Communications》期刊上的一项研究，自愿锻炼可能与表观遗传的变化有关联。休斯顿 Baylor 医学院的研究人员一直在研究能量平衡，即动物在正常发育过程中日常消耗卡路里的比率。为了检测表观遗传学如何影响这种平衡，研究小组聚焦于下丘脑中一种特定的亚型神经元，即 AgRP 神经元，长期以来人们一直认为这种神经元可以调节动物的食物量，控制其能量平衡，并进行管理，有可能导致肥胖。为了检测 DNA 甲基化在 AgRP 神经元中的作用，研究人员敲除了 Dnmt3a 的表达，Dnmt3a 是控制乳鼠 AgRP 神经元中 DNA 甲基化的基因。科学家预计，与野生型小鼠相比，破坏这些神经元上的 DNA 甲基化将导致基因敲除小鼠进食和脂肪堆积更多。但事实并非如此，基因敲除小鼠只比野生型小鼠稍重，但它们的自愿性锻炼下降非常明显。这背后的机制还有待进一步观察。

加州大学旧金山分校和圣地亚哥大学圣地亚哥分校的科学家发现了一种令人意外的新机制，一些噬菌体可以避免被 CRISPR-Cas 切割酶切割。噬菌体是杀死细菌的病毒，在感染细菌后，这些噬菌体在细菌内部组构了难以穿透的 “安全室”，保护脆弱的DNA 免受抗病毒酶的侵害。这种类似于细胞核的区室是病毒中发现的最有效的 CRISPR 屏障。研究报告发表在《自然》期刊上。

天文学家观察到有记录以来最大的黑洞，其质量为太阳质量的 400 亿倍，相当于银河系所有恒星质量的三分之二。该黑洞位于一个超大质量星系中，该星系至少由八个小星系合并而成。研究报告发表在 arXiv 上，已被《The Astrophysical Journal》期刊接受。Holm 15A 是一个椭圆星系，位于 Abell 85 星系团的中心。当两个螺旋星系如我们的银河系和仙女座星系合并，它们会形成一个椭圆星系，其中心黑洞也合并形成更大的黑洞，并将周围的恒星推到新形成星系的边缘。导致的结果是椭圆星系通常没有太多的气体去形成新的恒星。它们看起来很空洞，因此这些椭圆星系被称为“空心星系”。

1960 年代，计算人类白血细胞中染色体数量的研究人员注意到了奇怪的现象：随着年龄的增长，细胞会丢失 Y 染色体。后续研究显示，Y 染色体丢失与癌症、心脏病和其它病症相关。现在，对英国生物样本库中 205,011 名男性的分析发现，其中五分之一的血液中发现可检测比例的 Y 染色体丢失。到 70 岁，43.6% 的男性出现相同问题。研究人员不知道原因，但认为这是男性体内出现问题的明显迹象，如各种突变的累积，与癌症心脏疾病等关联的突变。男性会丢失 Y 染色体，而女性的血细胞也可能会丢失一个 X 染色体。女性没有 Y 染色体，因此丢失 Y 染色体未必是不良健康后果导致的，而是根源于 DNA 复制错误，是人体 DNA 错误积累到一定程度的迹象。Y 染色体是最小的染色体，也可能是最可有可无的。