母乳长期以来被认为对新生儿有益，能保护婴儿免受某些感染。哈佛医学院对小鼠的研究显示，这种保护作用与肠道微生物有关联。研究报告发表在《自然》期刊上。新研究表明，针对母体肠道中的一种特定生物体而产生的抗体会通过乳汁和胎盘传递给后代，保护新生儿免受至少一种疾病的感染，而导致并可能致命的微生物是大肠杆菌。在没有和任何微生物接触的情况下，新生儿的免疫系统是一片空白。在最初的三周中，新生儿的免疫保护完全来自于孕妇在怀孕期间通过胎盘，在分娩期间通过分娩道以及在分娩后不久通过母乳传递给胎儿的母体抗体。

2019 年度国家科学技术奖公布了获奖名单：中国工程院院士、著名核潜艇专家黄旭华，中国科学院院士、著名大气科学家曾庆存，共同荣获本年度国家最高科学技术奖，每人奖金 800 万元人民币。黄旭华先后担任中国第一代核潜艇工程副总设计师和总设计师，曾庆存为现代大气科学和气象事业的两大标志——数值天气预报和气象卫星遥感做出开创性贡献。国家自然科学奖一等奖为“高效手性螺环催化剂的发现” ，中科院计算机所的“互联网视频流的高通量计算理论与方法”等获得二等奖；国家技术发明奖一等奖为“复杂机场高精度飞行校验技术及装备”，北邮的“面向一体化无线网络的多域资源认知与虚拟化关键技术”，中兴中移动的“异构频谱超宽频动态精准聚合关键技术及应用”，华为中科大的“移动高清视频编码适配关键技术”，阿里巴巴上海交大的“面向突变型峰值服务的云计算关键技术与系统”等获得二等奖；北邮华为的“大容量弹性化灵活带宽光网络技术创新与规模应用”获国家科学技术进步奖二等奖，特等奖为三峡工程和“海上大型绞吸疏浚装备”。

卫星太阳能电池板可能产生的反光对天文观察造成的影响，天文学家早就抱怨过，如 1990 年代铱星系统。但铱星只有几十颗，SpaceX 计划中的 Starlinks 卫星星座由多达数千颗甚至上万颗卫星组成，这些卫星太阳能电池的发射光被认为可能会严重冲击到未来的天文观测。SpaceX 创始人 Elon Musk 去年回应称，该公司的互联网卫星潜在将能帮助数十亿经济上的弱势人群，这是更伟大的利益。他表示他们也关心科学，会努力限制 Starlinks 对天文观测的影响。但在本周举行的美国天文学会会议上，这个问题再次被抛出来，天文学家抱怨运行在低轨道上的 Starlinks 夜晚肉眼可见，SpaceX 在没有解决光污染问题前已经向太空送去了 180 颗 Starlinks 卫星，完全无视天文学界提出的问题。

现代人类文明会给未来留下什么化石？根据发表在《Anthropocene》期刊上的一项研究，最有可能留下的记录是埋在地下的人类及其驯养的家畜宠物化石。研究人员认为，书面记录最有可能消失，像计算机记录即使有留存未来的文明可能难以解读。因此，最可能留下的是人类、牛鸡，猫猫狗狗的化石。其中，宠物如猫和狗最有可能与类似人类的方式埋葬。因为人类对此宠物和对待家畜的方式不同，未来甚至可能会发现类似人类墓地的宠物墓地。许多人对此有异议，认为人类工业文明可能会留下记录，如放射性同位素。

天文学家使用 NASA 的 TESS 卫星发现了一颗地球大小的位于宜居带的行星。TESS 利用凌日现象探测行星。它在恒星 TOI 700 的周围发现了三颗行星，其中两颗离母星较近，公转一周 10 天和 16 天，第三颗 TOI 700d 位于宜居带——即其表面温度让液体水有可能存在。TOI 700 是一颗 M 级矮星，位于南天星剑鱼座，大小质量约为太阳的 40%，表面温度为太阳的一半。TOI 700 d 大小为地球的 1.2 倍，公转一周 37 天，从恒星获得的能量大约为地球从太阳所获得能量的 86%。三颗行星都潮汐锁定母星。

1 月 6 日， Polarlightcenter 地球物理观测台在挪威北部探测到地电流（ground currents）事件。仪器探测到了地电流和本地磁场的一次突然而强烈的变化。在这次事件发生前 15 分钟，NASA 的 ACE 探测器探测到地球附近行星际磁场突然摆动了 180 度。太阳风密度突然增加了 5 倍。地球可能是穿过了一个日球层电流片褶层，引发了地电流事件。电流在地面流动的同时，极光也充满了天空。极光和地电流都是由快速变化的地磁场触发的。

以色列发现有七千年历史的海堤。许多被淹没的古村落位于以色列北部海岸，古时候那里遍布农业定居点。它们通常被 1 米厚的沙子覆盖，直到暴风雨来临才让它们露出痕迹。2012 年的一场冬季风暴后，以色列海法大学的考古学家在一个名为特蕾西的水下聚居地首次发现了 7000 年前的海堤，当时发现这个村庄被淹没在离岸 90 米、水深达 4 米的地方。从这个村庄的木材和骨头中检测出的放射性碳可以追溯到大约 7000 年前。研究报告发表 在PLOS One 期刊上。

地球历史上共发生过 5 次全球性的大规模集群灭绝事件，发生在 4 亿多年前奥陶纪末的生物大灭绝是其中第一次。根据中外科学家发表在《固体地球科学》上的一项研究，这次事件只持续二十万年。在奥陶纪，如今的华南地区大多数处在深水区，形成了大量黑色页岩，冰川影响的变化并不明显，给研究带来了很大的障碍。但在云南永善县，研究人员发现了一段连续完整的、出露良好的奥陶系—志留系界线剖面。以这些时间为基础，在详细沉积学研究的基础上，研究人员首次结合不同岩性的沉积速率差异，最终发现奥陶纪末的这次大灭绝，发生在 4.431 亿年前到 4.429 亿年前的 20 万年间。

天文学家观察到宇宙在加速膨胀，这个结论是基于天体的红移得出的。根据红移，天体在遥远过去的移动速度比今天慢，这意味着有什么在加速它们。天文学家将 Ia 型超新星作为测量大尺度长度的标准量天尺，利用其亮度来测量距离，即使超新星的亮度并不相同，但它们的亮度变化遵循了一个标准化的曲线。天文学家猜测是暗能量驱动了宇宙的加速膨胀。但根据《Astrophysical Journal》期刊上的一项研究，韩国延世大学、里昂大学和韩国天文与空间科学研究所的一组天文学家发现，亮度变化遵循标准化曲线这一关键假设很可能是错误的，没有考虑到超新星前身星（progenitor star）的年龄。这意味着距离的测量不正确，天体可能比我们以为的要近。宇宙可能没有加速膨胀。

中国科学院地理科学与资源研究所的研究人员在《Science Advances》期刊上报告，从 2003-2017 年，中国内陆地表水质有了显著改善。研究人员分析了这 15 年内全国地表水质变化和人为污染，他们发现在全国，两个关键水质参数——化学需氧量和氨氮——年平均浓度分别下降了 63 % 和 78 %。这两个参数在北方河流的下降更快，而南方河流则保持在良好水平。内陆地表水质改善主要归功于主要行业污染排放的减少。如果目前的趋势能维持下去，研究人员估计未来水质还能进一步改善。

许多科学家认为，添加糖是肥胖流行的罪魁祸首，但体重正常的人也会因摄入过多的糖而出现同样的健康问题。饮食中添加太多的糖会损害肝脏，会导致类似的“糖肚”，也就是腰围比臀围粗。难道糖不是天然食物吗？这是制糖业经常宣扬的一种相反的观点，但我们大多数人摄入添加糖的方式并不天然。当你吃水果时，你吃的是天然状态的果糖，其中含有若干种微量元素和纤维，会降低吸收速度和糖分进入血液的速度。但是，在超加工食品和饮料中的果糖是从玉米、甜菜和甘蔗中浓缩出来的，而且大部分甚至全部的纤维和营养成分已被去除。没有纤维来减慢摄入速度，你的身体会一下子摄取大量的果糖，从而造成破坏。

牛津大学和南冰岛自然研究中心的三名研究人员报告发现了海鸟使用工具的首个证据。研究发表在 PNAS 期刊上。过去几十年，研究人员发现了许多非灵长类动物使用工具的证据：乌鸦会使用树枝，鹦鹉会利用石头砸贝壳。但在这之前，还没有观察到海鸟使用工具的证据。因为它们脑袋较小，许多人认为它们不具有工具使用能力。最新的发现否定了这一观点。研究人员用视频记录下了海鸟使用树枝的画面。

如果外星文明真的存在，为什么人类至今没有遇到他们呢？科学家对费米悖论提出了无数种解释。哥伦比亚天体生物学中心主任 Caleb Scharf 认为，文明在银河系这样的庞大星系内都是孤独的。他举了著名的南太平洋岛屿皮特凯恩群岛（Pitcairn Islands）的例子。1790 年 1 月 15 日，英国皇家海军 HMS Bounty 号的 9 名叛逃者、18 名塔希提人以及 1 名男孩抵达了这个孤立的岛屿。他们并非是这个岛屿的最早居民。波利尼西亚人在岛上的踪迹可追溯到 15 世纪，但当该岛屿被重新发现时已经无人居住。1790 年居住在岛上的叛变者很快也因为内讧和疾病而只剩下一个人。南太平洋散布着很多类似的可居住但孤立的岛屿。它们代表着潜在的定居点，激励着人们去寻找。银河系有着多达 3000 亿颗恒星，可能有着数以亿计的位于宜居带的行星。但就像太平洋上的岛屿，行星上孕生的文明都是孤立的，与世隔绝的。对于地球来说，没有外星文明访问完全自然。文明在宇宙中的扩散可能是一波波的，地球可能恰好处于一个孤立期，在等待跨银河的文明造访。但就像皮特凯恩群岛曾经的定居者，当这种情况发生时，地球文明是否还存在？

上个月，饶毅据报道举报国产阿尔兹海默病新药 GV-971 发明人耿美玉论文造假。该新药已经正式上市，而耿美玉也公开回应了饶毅的质疑。 耿美玉称：对于 GV-971 的作用机制，我们的研究长达 22 年。在 2015 年，当国际上对肠道菌群和神经退行性疾病、慢性复杂性疾病等关系的假说有所认知时，我们把研究重点转移到“GV-971 是否可以通过肠道菌群来发挥抗阿尔兹海默症的作用”上。此后，研究团队前后对 2700 多只老鼠做了试验，一共开展了23批试验，积累了 9 箱原始数据资料，互相佐证、补充、完善，最终发现，阿尔兹海默症不仅是大脑的神经退行性疾病，更是肠道菌群失衡导致全身系统混乱的免疫系统性疾病。尽管这个假说不是我们最早提出来的，但我们实质性地进行了药理机制研究。

间歇性禁食已成为过去20年来最受欢迎的健康和健身趋势之一，但它是否有科学依据？《The New England Journal of Medicine》上的一篇综述讨论了其健康益处。间歇性禁食饮食方式通常分为两类：每日限时进食，每天进食时间缩窄至6-8小时；以及所谓的5:2间歇性禁食，即每周有两天仅吃一顿中等量的餐食。一系列动物和一些人类研究表明，交替禁食和进食有利于细胞健康，可能的机制是激发了一种古老的对食物稀缺时期的适应（称之为代谢转换）。当细胞耗尽其可快速获得的糖类能源储存并通过较慢的代谢过程开始将脂肪转化为能量时，就会发生这种转换。研究表明，这种转换可以改善血糖调节，增加抗压性，并在不同时间段内抑制炎症。

根据《Environmental Health Perspectives》发表的一项研究，暴露于空气污染会增加患抑郁症和自杀的风险。虽然呼吸污浊空气对身体的影响已经得到确认，但大量新的研究提出，污染也可能影响心理健康。英国伦敦大学学院的研究人员分析了截至 2017 年底发表的 25 项研究，发现如果一个人在两倍于世界卫生组织（WHO）建议的 PM2.5 细颗粒物限值的地区生活至少 6 个月，那么他患上抑郁症的风险会增加约 10%。自杀与 PM10 有关。在为期 3 天的时间里，一个人所暴露的 PM10 每增加 10μg/m3，其自杀风险高出 2%。

根据发表在《Science Advances》期刊上的研究，对美国 16 个大城市的气温和人口普查数据的分析显示，生活在城市地区的人们经历的温度平均比预测的高 1.9℃，而盐湖城最多高 3.8℃。这在很大程度上归因于城市热岛效应。例如，在城市地区通常用于道路和屋顶的材料比自然地面吸收更多的太阳辐射。研究还发现，在寒潮期间，城市地区的平均温度比预测的高 0.6℃。研究人员结合天气和人口普查数据，包括城市地区的日常通勤模式，对气温变化进行了估计。他们发现，在洛杉矶等人口分布广泛的城市，人们更有可能低估暴露在热浪下的时间。

利物浦热带医学院的研究人员识别出一种蚊子抵抗杀虫剂的全新机制。在研究了西非两种携带疟疾的按蚊之后，研究人员发现对杀虫剂具有抵抗能力的蚊群中，其腿上的特定结合蛋白高度表达。研究人员认为这是“杀虫剂”蚊帐效率低于预期的原因。当蚊子落在蚊网上，腿部的蛋白质与杀虫剂直接接触。此类蛋白质未来可作为添加剂克服抗药性的潜在目标。研究人员发现，通过部分沉默相关基因降低蛋白质水平，能有效的削弱蚊子对杀虫剂的抵抗性。

有一小部分人口患有季节性情绪失调，而情绪失调在冬季尤为严重，这背后是否存在科学方面的解释？是否是因为冬季我们的生物钟与清醒工作时间没有同步？如果缩短冬天工作时间是否能改善情绪？对生物钟的研究支持这一解释：即在冬季现代生活的作息和工作时间与生物钟不一致。澳大利亚 Swinburne 大学教授 Greg Murray 称，从理论上说，冬天早晨可见光偏暗会鼓励所谓的相位延迟（phase delay），即冬天我们的生物钟滞后，这是为什么我们冬天起不来的一个原因。研究也显示，我们在冬季需要或渴望更长的睡眠。对南美和非洲前工业化社群的研究发现，这些社群在冬季会多睡一个小时时间。他们身处赤道地区，这种影响在冬季更为寒冷和黑暗的地区更为明显。

冷泉港实验室的 Zach Lippman 教授及其团队在《Nature Biotechnology》杂志上报告称，他们通过基因编辑技术培育出一种“都市番茄”。这种番茄的特点是束状的，就好比一束玫瑰花，只不过用番茄取代了玫瑰。它们的成熟期很短，在 40 天内即可收获。都市农业系统通常需要紧凑的植物，这些植物可以挤在狭窄的空间内，例如在仓库中分层种植。为了弥补有限空间对农作物产量的限制，都市农场可以在气候受控的条件下全年运作。这样，即使种植空间很小，但每年也能收获很多食物。