最近幾年內，人類又做出了許多重要發現、取得了諸多歷史性進步。這看看最新的20項重大科學發現你知道幾個？
火星上的里程碑
去年有兩台機器人探測器降落在了火星上：NASA的「毅力號」和中國的「祝融號」，兩輛漫遊車都抱著在火星上搜索遠古生命痕跡的高遠志向。「毅力號」在2月18日穿越火星大氣、降落在了火星表面；「祝融號」則在5月14日登陸，標誌著中國探測器首次登上另一顆行星。
2021年4月19日，與「毅力號」一同登陸的「獨創號」直升機在火星表面短暫地盤旋了一陣，這是人類首次在另一個世界實現受控的動力飛行。次日，「毅力號」上搭載的儀器首次將火星富含二氧化碳的大氣轉化成了氧氣，這項技術可為未來的太空人製造燃料或可用於呼吸的空氣。到了九月，「毅力號」成功收集了首份火星樣本，將送回地球以供研究。
填充人類家族樹
兩枚新化石為本就錯綜複雜的人類家族樹增添了更多線索。其中一枚是在中國發現的一隻保存極為完好的顱骨，在一口廢井底部默默埋藏了近90年。分析報告顯示，這枚顱骨的年齡至少為14.6萬年，既有遠古特徵、又融合了一些現代特徵，屬於一類與我們十分相近的人族，甚至比尼安德特人更相近。一些研究人員認為，這枚顱骨也許代表著一支全新的人種，並將其命名為「龍人」（ Homo longi）。但這一分析結果也引發了熱議，一些科學家認為，「龍人」與神秘的丹尼索瓦人（尼安德特人的近親）之間存在諸多相似之處。
另一支研究團隊宣布在以色列發現了一些顱骨和下頜骨碎片，同樣擁有令人迷惑的多種特徵。這些遺骸形成於距今12至14萬年前，意味著它們與智人同期生活過一段時間，並且從遺骸附近發現的石質工具來看，它們也許還與智人進行了技術共享。由於目前發現的遺骸數量較少，該研究團隊暫未將其命名為一個新的人種。不過，上述兩次發現都突出了我們遠古親屬的多樣性。
人類基因組測序完成
20多年前，科學家宣布做完了人類基因組的初步測序，但這項工作並未徹底完成。儘管我們多年來付出了巨大努力，但仍有約8%的遺傳編碼未曾揭開神秘的面紗。一支由99位研究人員組成的團隊宣布，他們首次「真正完成了」人類基因組測序，共包含23條染色體上的30.55億個鹼基對。這項研究尚未經過同行評審，不過向之前的基因組分析結果中又添加了近2億個鹼基對，並做出了多處修正，比如填補了一些由多個重複基因片段構成的「神秘部位」等等。此次研究無疑是一項重大成就，但還有許多工作要做：例如，Y染色體測序尚未完成。
美洲第一批人類的新線索
約2.3萬至2.1萬年前，一位年輕人在一處遠古湖泊旁潮濕的沙灘上走過。這裡如今是美國新墨西哥州白沙國家公園。多年前那位年輕人留下的足跡已變成了化石，為我們提供了重要線索。發表在《科學》上的一項研究指出，大約在這些足跡形成的同一時期，人類從亞洲走到美洲的路線被巨大的冰蓋所阻擋。
關於人類何時首次踏足美洲，科學家長時間來一直爭論不休。一直到不久之前，還有許多專家認為，人類直到1.3萬年前才首次出現在美洲。但越來越多的研究發現，人類真正到達美洲的時間也許比這要早得多，並且每項研究都會引發劇烈爭論。而此次在白沙國家公園發現的足跡可以有力地證明，人類早在2.1萬年前便已開始在北美生活了，不僅如此，實際開始時間也許比這還要早。
瘧疾疫苗取得勝利
去年十月，世衛組織首次建議接種一款瘧疾疫苗，開始大範圍推廣這一「救命針」。瘧疾由瘧原蟲引起，通過受感染的蚊子叮咬傳播，可引發高燒及其它類似流感的症狀，嚴重時甚至可導致死亡。2020年，全球約62.7萬人死於瘧疾，其中近80%為五歲以下兒童。
此次推薦的疫苗名叫Mosquirix，臨床試驗中的一年有效率約為56%，因此無法完全代替其它減少蚊子叮咬的預防手段，比如使用蚊帳和滅蚊噴霧等等。但專家認為，該疫苗可以和其它預防方法結合使用，起到良好的抗瘧效果。
全球大規模開展新冠疫苗接種
2020年12月，萬眾期待的時刻終於來臨：新冠疫苗開始在全球推廣。這一成就為數十億人在2021年接種疫苗奠定了基礎。此次全球疫苗接種行動的規模和緊急程度堪稱空前。不過受一系列因素影響，疫苗的推廣比之前預期的困難一些，比如供應鏈受阻、人們對疫苗的抗拒情緒、針對「誰應該先打疫苗」的爭議、以及相繼出現的新變種等等。儘管面臨這些障礙，截止到2021年12月初，全球接種針次已逾8億，相當於全球超過一半人口已經接種了至少一劑疫苗。但巨大的「貧富差異」仍然存在，低收入國家接種的疫苗僅占全球總量的6%。
宇宙大碰撞
10億年前，一個黑洞與一顆中子星相撞，釋放出了時空漣漪——引力波。到了2020年1月，科學家探測到了這次劇烈的撞擊。而就在10天後，研究人員在宇宙中另一個位置上又發現了一起相似的事件。
科學家於2015年首次探測到了13億光年外兩個黑洞相撞產生的引力波。自此之後，科學家又探測到了50多次引力波，有的由黑洞相撞形成，有的由中子星相撞形成。此前科學家從未確鑿地觀測到過黑洞與中子星的相撞事件。因此本次發現將幫助天文學家進一步了解宇宙中的最高能撞擊事件。
人類豬器官移植手術
紐約大學朗格尼醫學中心的外科醫生羅伯特·蒙哥馬利團隊成功將一枚經基因改造的豬腎臟移植到了一位人類患者體內，隨後持續監測了54小時，確保其移植後運作正常，在異種器官移植領域實現了關鍵的「第一次」。
未來，經過基因改造的豬可持續為我們供應各種器官，滿足大量患者的迫切需求。但相關技術仍處於早期發展階段。此次試驗是經患者家屬同意後、在一名已經腦死亡、靠呼吸機維持生命的患者身上開展的。術後，醫生雖然對腎臟功能進行了兩天多的觀測，但還不清楚長期內是否會發生排異反應。
目前最古老的DNA測序
科學家宣布完成了目前最古老的DNA測序，研究使用的遺傳物質來自一頭1百萬年前的猛獁象。而此前測序過的最古老的DNA距今僅為70萬年左右，由一匹馬化石提供。
科學家此次使用的DNA提取自上世紀70年代初在西伯利亞發現的猛獁象臼齒。其中一枚象牙距今約50萬至80萬年，另外兩枚則來自120萬至100萬年前。這一發現說明，只要保存條件得當，遺傳物質的保留時間甚至可以比這更久，能夠幫助科學家破獲更多遠古時期的進化謎團。
發現銀河系外行星存在的跡象
在2800萬光年之外的一個漩渦星系中有一顆遙遠的恆星，周圍可能分布著目前所知最遙遠、最極端的行星。並且這顆恆星與一顆極為緻密的天體共同旋轉，可能是中子星或黑洞，在極強的引力作用下，恆星的部分氣體被剝離並加熱到極高溫，能夠發出X射線。
2012年，天文學家在該行星系中觀測到了一些奇異的現象。NASA的錢德拉X射線天文台在觀測時發現，該行星系的X射線突然黯淡了下去。科學家在報告中指出，這說明該系統中或許存在一顆土星大小的行星。假如通過進一步觀測得到證實，這將成為我們在銀河系外發現的首顆圍繞恆星旋轉的行星。
盧克索的「失落之城」
約3400年前，埃及法老圖坦卡門的祖父阿蒙霍特普三世修建了一座大都市。數千年來，這座城市一直隱身匿跡、不為人知。但就在2020年9月，考古學家在現今的埃及城市盧克索以西發現了一系列蜿蜒曲折的街道和建築。這一發現於今年4月公之於眾，使我們了解到古埃及歷史上的一次神秘轉折性事件。
在阿蒙霍特普三世去世後，他的兒子顛覆了埃及文化，強制推行對太陽神的崇拜。他還放棄了當時的首都底比斯，此次發現的「失落之城」就坐落於此。通過這座古城，我們得以一窺古埃及財富與權利至高所有者的生活場景、以及被這名充滿爭議的統治者拋棄的那個世界是什麼模樣。
打破物理定律的線索
有一種亞原子粒子近來表現得有點古怪。在萬眾矚目的μ介子g-2實驗中，科學家發現，μ介子似乎違反了一些由標準模型定義的物理定律。
此次實驗在伊利諾州費米國家加速器實驗室開展，意圖對μ介子自旋時的擺動情況進行測量。標準模型對此已經做了極為精準的預測。但發布的分析報告、以及此前在布魯克黑文實驗室開展的研究結果均顯示，μ介子的搖擺速度比預期中稍快一些。這兩項實驗數據「純屬巧合」的概率僅為4萬分之1，暗示著宇宙中也許還存在某些尚未被發現的粒子和力。在此之後，這項實驗又開展了兩次。該團隊目前正在對這兩次實驗收集的數據展開分析、確認實驗結果。
「衛星形成盤」的首張清晰照片
在400光年之外的一個年輕行星系中，一顆氣態巨行星被一條模糊的盤狀結構所包裹。而在這個塵埃盤中，也許有衛星正在形成，天文學家發布了這一觀測結果。這是我們首次清晰地看到行星周圍孕育衛星的環行星盤。該行星系只包含兩顆行星，均處於「幼年時期」，誕生至今僅600萬年。這一發現為科學家提供了一次了解行星形成早期、以及衛星形成過程的罕見機會。
警方抽檢時意外發現翼龍化石
2013年，巴西警方檢獲了一批計劃走私出國的石灰石板，沒想到這竟是一座「化石寶庫」，包含大量由數千萬年前滅絕的生物留下的痕跡。但其中有一種化石引起了科學家的格外注意：那是一枚有翼爬行動物的化石，長著類似鳥嘴的喙，頭部還有尖尖的隆起。
細節報告顯示，這具化石是我們發現的第一具近乎完整的帆冠雷神翼龍（拉丁名Tupandactylus navigans，生活在距今約1.1億年前）化石，其中不僅包含部分軟組織，並且大部分骨骼的排列方式都與其在世時相差無幾。這樣的發現可謂極其罕見，「就像中彩票一樣。」
持續32年的地震
曾經有一場地震，在印度尼西亞蘇門答臘島下方蟄伏了32年之久，始終不曾被人探測到。數十年來，科學家只知道該地1861年發生了一場8.5級地震，由此引發的劇烈海嘯導致成千上萬人喪生。但在研究了由珊瑚礁記錄的板塊運動後，科學家發現，這場嚴重地震的發生其實「早有前兆」。
這類地震名叫「緩慢滑移」地震，一直到上世紀90年代末才被人們發現科學家發表了對上述地震的描述，其持續時間長達此前記錄的兩倍。在此次發現的幫助下，研究人員將進一步弄清這種「沉默地震」的致命潛力。
全世界最古老的動物藝術
2017年，研究人員在印尼蘇拉威西島上一個岩洞的牆壁上發現了一幅用紅色顏料繪製的壁畫：一頭肥豬正看著另外兩頭動物「爭吵」。而2021年一月發表的一項研究指出，對畫中「後腿」部分的一小撮材料進行分析後發現，這幅岩畫已有45500萬年歷史，為迄今為止最古老的繪有動物形象的岩畫。
目前觀測到的最大的彗星
天文學家證實，此前觀測到的、從空中飛過的神秘亮點其實是一顆巨大的原始彗星，並且是我們迄今為止見過最大的一顆。這顆彗星以發現者的名字命名，叫做「Bernardinelli-Bernstein」，直徑約150公里，目前距太陽約43.5億公里。這是科學家觀察到的少數幾顆來自奧爾特雲的冰質太空岩石之一。受此激勵，世界各地的天文學家都開始將望遠鏡瞄準這顆原始彗星。想必在接下來幾年間，這顆彗星都將是科學界的一大焦點。
在今後幾十年裡，這顆彗星將越來越接近太陽系內圈，預計將在2031年1月21日到達近地點，期間將在夜空中變得越來越明亮。它到太陽的最近距離將達到16億公里左右，比土星的平均軌道半徑稍遠一點。天文學愛好者也許有機會看一眼這位星際訪客：當這顆彗星達到最近距離時，只要有一台像樣的業餘天文望遠鏡，便足以看見它的光芒。
非洲最古老的人類墓葬
在肯亞海岸邊約16公里處，科學家發現了一名78000年前埋葬的兒童的遺骸，這是迄今為止在非洲發現的最古老的人類墓葬。這名兒童夭折時只有兩三歲，被發現時埋於Panga ya Saidi墓葬遺址下方約3米處。
經細緻挖掘發現，這具遺骸骨架完整，所有骨頭都處於自然解剖學位置上。頭部與頸椎的位置說明，這名兒童的頭曾被置於某種類似枕頭的東西上。這一發現為葬禮儀式發展過程的研究提供了重要線索。
尼安德特藝術家？
科學家在德國「獨角獸洞」考古遺址中發現了一塊大型有蹄動物的骨頭，其中一側刻了一些筆直的斜線。科學家一開始以為，這是早期人類的「藝術作品」。但進一步分析發現，這塊骨頭已至少有5.1萬年歷史，比智人開始在該地區活動的時間早了足足一千年。
因此研究人員提出，尼安德特人最有可能是這些圖案的創造者。這一發現顯示，尼安德特人或許也擁有象徵性思維的能力。該研究作者、哥廷根大學考古學家托馬斯·特爾伯格指出：「這是文化的開端，抽象性思維的開端，藝術的開端。」但科學家還不確定尼安德特人雕刻這塊骨頭是否出於其它實際用途，仍在進行激烈討論。
24000年前的輪蟲「死而復生」
大約2.4萬年前，當猛獁象仍然橫行於世時，一群微觀生物被凍在了西伯利亞永久凍土層中。而就在前不久，科學家成功復活了它們。這些生物屬於輪形動物門，是地球上最頑強的動物之一。它們可以在缺水、低氧、飢餓、輻射、以及冰凍環境中生存。此前研究顯示，它們在零下20攝氏度的環境中最長可生存10年之久。而此次復活的輪蟲對寒冷的耐受度甚至更高，可以在更為極端的環境中長時間生存，這些輪蟲是在北極永久凍土層的一處鑽孔中發現的。一經復活，這些生物便重新開始了無性繁殖。（葉子）