CERN 公布了雄心勃勃的下一代超级对撞机计划(PDF)，其长度将四倍于大强子对撞机（LHC）。它发布了名为未来环形对撞机（Future Circular Collider，FCC）的初步设计文件。FCC 将是至今建造的最强大粒子对撞机，预计花费 90 亿欧元到 210 亿欧元。其环形隧道长 100 公里，是 LHC  27 公里隧道的 4 倍。FCC 的一个方案是建造正负电子对撞机，对撞能量最高 365 gigaelectronvolts，研究人员将能以更高的精度去研究希格斯玻色子等粒子。另一个选项是 100 公里长的质子质子对撞机，能量最高 100,000 GeV。但最有可能先建造正负电子对撞机，再建造质子对撞机。中国也提出了类似的超级对撞机计划。

数十年来，人们一直认为成年人大脑无法再形成新神经元。但发表在《Cell Stem Cell》的一项研究给出了否定的答案。哥伦比亚大学的研究人员发现，健康的成年人在其一生中一直在持续产生新神经元。他们发现年长者海马体产生新神经元的速率与年轻人相似。海马体是大脑记忆、情绪和认知的关键部分。研究人员还在年长者大脑中发现更少的血管和细胞间连接，这可能与老年人受损的认知情绪恢复能力有关。

中科院和荷兰莱顿大学的研究人员在《科学》期刊上发表论文，他们的鹦鹉实验显示“聪明”的雄性鹦鹉更受雌性青睐。雌性一开始最青睐外表符合其意愿的雄性，当一开始不受欢迎的雄性接受训练表现出较高的问题解决能力之后，他们受到了雌性的欢迎。论文通讯作者、中科院动物所研究员孙悦华表示，“这说明雌性鹦鹉对其他个体认知能力的偏好，跟性选择是密不可分的。”在达尔文的著作《人类的由来及性选择》中，提出了这样一个假设：人类认知能力的发展，有一部分是通过性选择实现的。也就是说男人和男人的竞争中，认知水平高的个体会赢得婚配。那么在动物中，雌性是不是也偏好认知表现更好的雄性呢？在此之前，一直没有人能用实验证明这个假设，而这正是这项研究工作的一大亮点。

番茄和红辣椒除了颜色相同，似乎并没有共同之处。但从进化的角度来看，红辣椒是番茄的远亲。在 1900 万年前，番茄和辣椒有着共同的祖先，之后分离。番茄种植起来容易，果实肉质多浆，富含营养物质；而辣椒在种植上比较困难，产生辣椒素以抵御掠食者。对于辣味爱好者而言，如果有一种辣辣的番茄，是不是感觉也很美？巴西维索萨联邦大学的研究人员计划利用基因编辑技术，让番茄也产生辣椒素。研究论文发表在《Trends in Plant Science》期刊上。他们的目的主要是让辣椒素的大量生产变得更容易。辣椒素这种分子具有营养价值，可作为抗生素，常用于止痛药和防狼喷雾。

天文学家利用加拿大的 CHIME 天文望远镜探测到 13 个新的快速射电暴（fast radio bursts，简写 FRB）。快速射电暴通常只持续几毫秒，但爆发出的能量与太阳在一个月内释放的能量相当。没有人确定快速射电暴的源头。一种解释认为它是在某个天体毁灭过程中产生的，比如中子星塌陷成黑洞，因为毁灭是一次性的，所以快速射电暴通常只发生一次。但研究人员已经发现某些快速射电暴是能反复爆发的。最新发现的快速射电暴事件就有一个是重复爆发的。研究报告发表在《自然》期刊上。

意大利科学家演示了相距 2 万公里的卫星和地面站之间的单光子传输。领导这项研究的 Paolo Villoresi 称卫星量子通信在地球范围内是可行的。卫星通信的信号容易被恶意第三方干扰，使用光子的量子通信提供了一种安全可靠的通信方法，而量子密钥分配 (Quantum Key Distribution，QKD)可用于加密信号。2016 年 Villoresi 和同事演示了相距 6000 公里的光子传输，2017 年中国和奥地利的科学家使用卫星实现了 7400 公里的 QKD 传输。

自然公布了过去的一年中世界各国科学家搜索最多的热词排行榜，排名前三的分别是 “癌症”、“区块链” 和“大数据”，第四是 AI。统计数据来源于全球规模最大的文摘和引文数据库 Scopus，这一数据库涵盖了全世界数万期刊、文献。根据统计，“癌症” 一词已经连续两年成为科学家的最高频搜索词汇。“人工智能”（AI）和 “区块链” 成为关注度提升最快的热词。在 2017 年的榜单中 AI 排名第 13，2018 年上升到了第 4 位。在 2017 年的热词排行中，“石墨烯”、“压力”和 “肥胖” 都排名靠前，而在去年搜索量明显减少，均跌出前十。

大脑扫描显示社会排斥与极端主义相关。这项研究挑战了极端主义的传统观点，也就是贫困、宗教保守主义和精神病等因素是极端主义的主要驱动力量。神经成像研究显示，社会排斥之后尚未极端化群体的行为有加剧的迹象。研究人员找到了生活在西班牙巴塞罗那周围的 535 名年轻穆斯林男子，其中 38 名表示愿意参加圣战的男子同意进行大脑扫描。研究人员分析了他们在玩虚拟模拟游戏过程中遭西班牙人排斥之后的打击效应。

加拿大物理学家设计了一种宇宙学模型，声称在创世大爆炸之前存在一个反物质宇宙，与我们的宇宙互为镜像，两者成对使得 CPT 对称性这一物理学基本原则有效。物理学家声称它能自然的解释暗物质的存在。标准的宇宙学模型认为，我们的宇宙诞生于大约 140 亿年前的一次大爆炸，然后膨胀和冷却形成恒星行星。加拿大圆周理论物理研究所 Neil Turok 认为，标准模型依赖于特殊参数使其越来越像托勒密对太阳系的描述。他和同事因此提出了总体上服从 CPT 对称性的新模型，他们称我们宇宙的镜像是“反宇宙”。

地球上的大部分生命直接或间接依赖于植物的光合作用，而光合作用依赖于名叫 RuBisCO 的酶，它能用空气中的二氧化碳去制造糖。因此 RuBisCO 可能是这个星球上最重要的催化剂了。但 RuBisCO 的工作并不高效甚至还有缺陷。它从空气中吸收二氧化碳时还会吸收氧气，产生一种有毒的副产品二碳酸，如果二碳酸堆积起来，会导致光合作用最终完全关闭。由于该副产品作物如麦和稻失去了 20% 到 50% 的生长潜力。植物在演化过程中也找到了方法应付这种副产品，但也并不完美。伊利诺伊大学厄巴纳分校的一组研究人员因此决定采用基因工程的方法为植物提供一种更高效的处理方法，他们在烟草身上进行了实验，结果显示产量增长了最多 40%。接下来他们将在传统作物上进行实验，观察结果。研究报告发表在《科学》期刊上。

太可爱会让大脑产生破坏的冲动，科学家将这一现象称为“萌系侵略性（cute aggression）”。根据发表在《 Frontiers in Behavioral Neuroscience》期刊上的一项研究，加州河滨分校的心理学家 Katherine Stavropoulos 和同事纪录了 54 名年轻成年被试观看可爱卡通和普通人物肖像的大脑活动，发现可爱卡通与大脑情感相关区域的强烈活动相关联。一个人越感到“萌系侵略性”，其大脑奖励系统的活动越强烈。这一结果暗示了“萌系侵略性”是由大脑中奖励和情感力量驱动的。侵略性这一负面情绪的出现可能有助于控制疯狂的积极情绪。

根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究，乔治亚理工大学 David Hu 实验室的研究人员发现，猫的舌头是梳理毛发的理想选择。David Hu 的一位研究生 Alexis Noel 有一个晚上看到她的猫在舔毛毯，注意到猫的舌头勾住了毯子上的纤维，她调查后发现对于猫梳理毛发的生物机械原理没有多少研究，因此提出了研究设想，用 CT 对猫的舌头进行了扫描。猫需要保持皮肤上毛发的清洁，去除跳蚤，小杂物和多余的热量，猫只有爪子上有汗腺因此需要散热，如果不梳理的话有可能会发生感染。猫睡眠的时间长达 14 个小时，它花很大一部分清醒时间去梳理毛发。

中科院大连化学物理研究所的研究人员和浙江师范大学、宁夏大学和日本富山大学等合作，在《Science Advances》期刊上发表论文，报告发现了一种可替代贵金属的铜基加氢催化剂，在加氢反应中表现出与传统铜催化剂完全不同的催化性能。与同族的金和银等贵金属相比，铜在催化反应中更易失去外围电子，在氧化或加氢等催化反应中常表现出铜零价和一价共存的化学态。研究人员通过高能等离子体流轰击的策略，改变了铜的外围电子结构，使铜表现出了贵金属金和银的特性。这种新材料并不能真的将铜变成金，它的密度仍然和铜相同，但可以在某些需要贵金属的制造过程中作为替代使用。

本月早些时候，德国马普化学研究所的 Mikhail Eremets 和同事发现氢化镧（LaH10 ）的超导性出现在 250K 或 -23℃ 温度下，但需要 170 吉帕的高压条件，相当于 170 万倍标准大气压或地球中心压力的一半。与此同时，美国乔治华盛顿大学的研究人员发现相同的材料能在 280 K (7°C)上出现超导性，但所需的压力为 202 吉帕，即 202 万倍标准大气压。今天最好的超导体需要冷却到液氦或液氮温度下，室温超导是科学家长期寻找的目标。氢化镧的高压室温超导性是在 2014 年发现的。德国研究人员使用的材料样本非常小，尚未能测量超导性的另一个关键指标迈斯纳效应（Meissner effect），而美国研究人员声称他们观察到了迈斯纳效应。其他科学家对此结果表达了谨慎态度。Eremets 等人的论文发表在 arXiv 上，美国研究人员的论文将发表在《Physical Review Letters》期刊上。

深圳正致力于吸引诺贝尔奖、图灵奖和菲尔茨奖得主来该市建立实验室，它公布了《深圳市诺贝尔奖科学家实验室组建管理办法（试行）》，将提供最高一亿元的科研资助。深圳希望引进的诺贝尔奖得主是仍然工作在科研第一线，原则上年龄应不高于 75 岁，身体健康，有意愿牵头组建并长期授权以其名字冠名实验室，且该实验室应为其在国内的唯一固定工作机构；已与依托单位达成关于组建实验室的聘任协议，首个协议期原则上应为 5 年，且每年在实验室工作不少于 30 日。目前格拉布斯研究院、中村修二激光照明实验室、科比尔卡创新药物开发研究院、瓦谢尔计算生物研究院及深圳盖姆石墨烯研究中心等 5 家诺奖实验室已在深圳挂牌成立。

美食可以刺激多巴胺的释放，带来良好感觉。而现在德国马普代谢研究所的一项研究表明，大脑中的多巴胺会在两个不同的时间里释放：当食物摄入时，和食物到达胃部时。研究报告发表在《Cell Metabolism》期刊上。“在我们开发的新正电子发射断层扫描（PET）技术的帮助下，我们不仅能够找到多巴胺释放的两个峰值，而且还可以识别与这些释放相关的特定大脑区域，” 文章作者 Marc Tittgemeyer 说，“虽然第一次释放发生在与奖赏和感觉知觉相关的大脑区域，但摄入后的释放则是与更高认知功能相关的其他区域。”

根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究，欧洲研究人员借助微型扬声器和一种新算法制造出声场，首次实现用声波同时操纵多件物体。这意味着在不太遥远的未来，医生也许能在完全不接触患者的情况下实施一系列手术。研究人员利用这种新算法控制由 256 个微型扬声器组成的阵列，所产生的声场可通过超声波 “捕获” 并同时移动多件物体，使它们悬浮于指定位置。研究人员将这项技术称为“声镊”。为验证 “声镊” 系统的精确度，研究人员把两个毫米级聚苯乙烯球附着到一根线的两头，然后用 “声镊” 成功把这根线 “缝” 到一块布上。实验还显示，这个系统能同时控制多达 25 个毫米级聚苯乙烯球在空气中的三维运动。

1990 年代初，Dean Schillinger 博士在旧金山总医院担任住院医生时，他的病人中有大约一半患有艾滋病或携带艾滋病病毒；今天他担任医院的内科主任，他的病人大约一半患有 2 型糖尿病。许多病人面临着失明、肾功能衰竭、截肢、心脏病和中风等严重症状。统计数据也与 Schillinger 的个人经验相吻合：1970 年代以来，糖尿病的发病率增至三倍以上，2 型糖尿病增长 95%。在加州，11% 的成年人有糖尿病，46% 的人有前驱糖尿病，占到了该州人口的一半以上。今天的美国人消费了大量的包装食品，而这些包装食品大都含有甜味剂，饮料也多含有糖分，美国人每天摄入的添加糖远远超过膳食指南的建议。加州旧金山大学的科学家发现，食品和饮料行业推动了含糖的产品，同时混淆了添加糖的严重健康危害。

自 1838 年有纪录以来，英国的英格兰和威尔士每年新出生的男婴总是多于女婴，至今已持续了近 180 年。大约每 105 个男婴出生就会对应 100 个女婴的比例在全世界都比较一致。虽然中国和印度的男女比例会更大，因为当地的人更偏爱男婴。这个比例早在 17 世纪就已经为人所知了。为什么会有这个比例存在则并没有完全被解释清楚，只不过目前有好几种关于这个问题的说法。第一种理论是与进化有关，认为出生的男婴必须稍多一些，才能保证在成年时男女数量相等。这是因为作为男性是一件危险的事情。在童年以至人生的任何阶段，男性都比女性更有可能死亡——死于意外，死于冒险，死于自杀以及健康问题。

干细胞是一种具有再生各种组织器官潜在功能的细胞，其中胚胎干细胞能产生所有可能的细胞类型。2012 年日本科学家山中伸弥因发现将成熟细胞重编程为多功能未成熟细胞（iPS，诱导多功能细胞）的方法而获得诺贝尔生理学或医学奖。这一干细胞研究突破对不允许生成胚胎干细胞的国家如德国具有重要意义。现在德国癌症研究中心和 HI-STEM 的科学家报告他们首次将成熟细胞重编程为神经干细胞。此前重编程成熟神经干细胞或神经前体细胞的方法不能无限增殖，因此无法应用于治疗，新的方法能实现几乎无限增殖。被称为 induced Neural Plate Border Stem Cells（iNBSCs）的诱导神经干细胞具有广泛的发展潜力。