原标题：英媒盘点：2021年最难以置信的科学进展 来源：参考消息网
参考消息网1月9日报道 英国广播公司《科学焦点杂志》网站2021年12月26日发表题为《科学界令人难以置信的时刻提醒你2021年并非一塌糊涂》的文章，作者系伊恩·泰勒，文章盘点了十四项2021年令人难以置信的科学发现，全文摘编如下：
在2021年，我们大多数人的记忆或许会被不确定感、保持社交距离和封闭式管理所支配，但这一年并不乏令人着迷的科学发现。以下列举佐证：
详尽观察太阳黑子
盯着太阳看绝对不是什么好主意，而在夏威夷使用丹尼尔·井上太阳望远镜的天文学家们，2021年公布了有史以来获得的最详尽的太阳黑子照片。
该创新型望远镜捕捉到分辨率超过以往任何时候的太阳图像，并利用一种名为自适应光学的技术纠正了由地球大气层造成的、通常会对图像造成混淆的一些失真情况。其结果是，我们心惊胆战却又十分着迷地观察到我们所属的这颗恒星的运行情况。这可能最终帮助我们预测对全球定位卫星造成干扰的太阳耀斑。
勾股定理提前千年
早在勾股定理的提出者古希腊数学家、哲学家毕达哥拉斯出生1000多年以前，巴比伦人就在使用这个定理了。
勾股定理是我们所有人都会在学校学到的东西之一。但其提出者毕达哥拉斯似乎并不是推断出勾股定理的第一人。
澳大利亚数学家丹尼尔·曼斯菲尔德博士2021年8月发表了他对在伊拉克发现的一块有3700年历史的古牌的分析报告。据分析报告内容显示，在毕达哥拉斯出生1000多年前，巴比伦人就在用同样的规则来标记并划分土地了。
人细胞被植入猴胚胎
美国《细胞》双周刊2021年4月发表了一篇大胆且备受争议的研究报告，该报告介绍了美国索尔克生物研究所的研究人员将人体干细胞植入猴子胚胎的情况。这些胚胎于实验室状态下在动物体外存活了多达20天时间，存活时长超过了各种类似实验。研究人员还注意到通信路径形式，这或许可以解释人体细胞如何在未来实验中更好地融入非人体细胞。
开展对嵌合体这种混合有机体的研究工作主要出于两个原因：首先，这项工作可让研究人员创造出“模型”人体细胞用以研究疾病和新药，同时还不违反道德准则，因为道德准则有碍于拿真正的人体开展这种研究工作；其次，这项工作可促进新的人体移植器官的发育。
研究人员过去曾尝试用绵羊和猪等其他动物开展这项研究，但由此形成的嵌合体存活时间并不长。将人体细胞与非人类灵长目动物进行匹配，既是这项研究工作取得较好成效的原因（因为从进化上讲人类和灵长目动物更为接近），也是这项工作引发争议的原因所在。
美国斯坦福大学法律和生物科学中心主任亨利·格里利教授认为，只要你是在培养皿中培养胚胎，那从伦理上讲就没什么大不了的。但如果这项研究取得进展，相关工作从培养皿中培养胚胎推进至子宫内发育胚胎，且使用大量人类细胞，且这些细胞能持续存活的话，那会是怎样的局面呢？
虽然这种生物技术还很遥远，但该领域正在迅速发展。格里利说，现行生物伦理和法律框架正在努力跟上。他希望看到更多的“视野扫描”团队，其职责是为特定类型的研究寻找发展方向，并确保社会能及时进行必要的伦理对话。
基因编辑技术应用
基因编辑是一个以颠覆性速度发展的科学分支。2021年，在人类健康领域有多座里程碑接踵而至。2021年6月，研究人员宣布一项非同寻常的新技术所取得的不同凡响的结果，即CRISPR/Cas9基因编辑工具被直接注入一名患有罕见遗传性疾病的患者的血液中。
CRISPR的工作原理通常是，从患者体内提取细胞，而后在实验室对细胞进行编辑，最后再将细胞重新植入人体。这种疗法成本很高，且相当费时，对于有时还要接受化疗的患者来说很难实施。
上述这项CRISPR技术使用起来相对较快，也很成功。治疗结果显示，就此前无法治疗的转甲状腺素淀粉样变性病而言，患者体内器官及组织所积聚的破坏性蛋白大幅减少。
猫坐在假想盒里
能坐就坐。世界各地的爱猫人士都知道，猫科动物非常喜欢坐在盒子里。经观察发现，大型猫科动物以及家猫都有此类行为。据信，这种行为会让它们获得安全和隐匿感。
如今，据美国哥伦比亚大学研究人员牵头实施的一个民间科学项目发现，这种行为已根深蒂固。该项目发现，猫咪甚至会坐在假想的盒子里。猫主人用贴纸或胶带在家中的地板上做个方状物，而后就看到他们的宠物猫一下子就钻了进去。
教猪玩电游
这听起来像满嘴跑火车，但猪的聪明程度足够玩电子游戏。美国珀杜大学进行了一项研究，四头猪用鼻子移动手柄，引导光标对准屏幕上的目标。
研究人员指出，猪的表现已远远不能用偶然来解释了，猪会对食物奖励和言语鼓励作出反应。这是暗示猪的理解力之广的最新研究。过去的研究结果也强调，猪具备学习、记忆和解决问题的能力。
致幻治疗正当时
在遭到主流社会抵制多年后，这个世界从很多方面讲都在开始改变对致幻类药物的看法。迷幻蘑菇和LSD等致幻剂在治疗方面的好处日益得到难以忽视的证据的支持，这些物质由此成为一个主要研究重点。2021年，我们在致幻类药物的可接受性方面甚至可能已到达一个临界点，特别鉴于英国帝国理工学院致幻剂研究中心的一项研究得出了极为明显的结果。
该研究发现，裸头草碱（一种源自迷幻蘑菇的物质）对抑郁症的治疗效果至少与依地普仑相当。所有患者在参与试验期间也获得了心理辅导。这是一项随机、配有对照组的双盲性研究，该研究表明，裸头草碱对抑郁症患者的疗效优于依地普仑，后者是一种最常见的处方类选择性血清素再摄取抑制剂。
研究报告作者之一戴维·纳特教授说：“按几乎所有指标衡量，裸头草碱的疗效和生效速度都远强于依地普仑，耐药性则至少持平。”这些衡量指标包括患者自行报告的症状、症状缓解几率和不良副作用等。
或许受到医用大麻（在经济和治疗等方面的）成功的刺激，人们对此类物质及其治疗潜力越来越抱有正常心态。纳特说：“我们已开始对神经性厌食症患者使用裸头草碱，并将在明年开始对强迫性神经官能症和疼痛患者开展试验。”纳特及其同事还在研究LSD和DMT等其他致幻剂，此外还有一系列调查侧重研究使用这些药物的实用疗效。
今年早些时候，美国加利福尼亚大学戴维斯分校的研究人员报告了一种可能不会产生致幻副作用的致幻类化合物的研究成果。这项研究可能具有重要意义，因为此类副作用要求患者在治疗前后接受大量实操性心理辅导。
治疗失明有望
我们不久后就能治疗和逆转失明了，这种希望越来越大，很多颇具前景的研究手段都表明已取得进展。2021年，研究人员成功将人类视网膜细胞移植到猴子眼睛里。实施这一手术的研究人员没有发现造成感光度变化或危险的免疫排斥反应等副作用的迹象。
这些由捐献供科学研究的人体干细胞培育而成的视网膜细胞已开始管控猴子眼睛的某些功能。人体试验或许并不遥远了，但纽约伊坎医学院的研究人员说，这项技术首先需用视力受损的猴子进行测试。
机器人学会对口型
英国爱丁堡龙比亚大学的机器人专家研发出一种能让口型与语音同步的人形机器人。这个机器人是一名设计人员照着自己父亲的样子仿制的，并借鉴了起初为3D动画角色而开发的技术。
这个机器人使用一种算法可识别多种讲话模式，它会把有关数据解读为下颚和嘴唇动作，从而准确模仿说话的口型。研究人员说，这种机器人将帮助人们以新方式与技术互动。
人造钛心脏
50多年来，研究人员一直试图制作人造心脏。如今，一个澳大利亚团队正计划对其设计的人造心脏进行人体试验，那可能对我们的健康产生重大影响。
BiVACOR具有革命性意义，其工作原理与真正的心脏并不完全一样。这种人造心脏尝试以一种有效且可持续的体内供血方式胜过人类进化。这种人造心脏使用的是磁盘旋转技术，即在钛质人造心脏内部的磁体间悬置一个圆形泵。
截至目前，这项技术仅在动物体内进行过测试，一些接受心脏移植的患者也做过临时测试，但确定很快就会全面进行人体试验。如果该技术奏效则可能影响巨大，因为心脏病在英国全部死亡病例中的占比高达四分之一。
尼安德特人会说话
古生物学家们这一年可谓语惊四座，他们称尼安德特人具备听力——甚至可能会说话，就像我们智人一样。
尼安德特人曾一度被斥为落后且体态笨拙的穴居人，但近年来对我们人类进化过程中的远亲的看法在不断改变。例如，他们可能穿过装饰类的衣服。毫无疑问，我们与他们有相同的DNA。研究人员如今认为，尼安德特人很有可能具备进行复杂语言交流的能力。
来自马德里的研究人员创造了尼安德特人耳朵结构的3D模型，由此可以模拟尼安德特人可以听到的频率。尼安德特人的听力频率大致在4至5千赫，与大多数人类语音相匹配。研究人员认为，如果尼安德特人具备听力的话，那他们很可能也会说话。
有望发现外星生命
在浩瀚宇宙的某个地方，生命可能在某个类型奇怪的星球上茁壮成长。这个大小约为地球2.6倍的外来世界十分炎热，地表被海洋覆盖，大气中含有丰富的氢。人类无法在那里生存，但我们或许能探测到那里的生物。我们甚至有可能在未来两三年里完成这项探测工作，进而证实我们在宇宙中并不孤独。
这种激进的想法来自英国剑桥大学的研究人员，他们在2021年8月发表的论文中推测这样一个世界是存在的。研究人员把这样一个世界称为Hycean行星。
如果Hycean行星的存在得到证实的话，那可能会加速推进寻找外星生命的工作，因为探测此类世界的生物特征可能比探测类地行星的生物特征容易得多。此外，很多已知的系外行星可能属于这一类别。
研究报告作者尼库·马杜苏丹博士说：“在这方面取得的根本性进展是，这种想法将在范围上扩大并加速推进外星生命的搜寻工作。从非常实际的意义上讲，这确实增加了我们的成功几率。”
天文学家过去通常通过观测太空来寻找类似于地球微生物大量产生的氧气、甲烷和其他生物标志物的迹象。马杜苏丹说：“对于Hycean世界，我们要寻找氯甲烷和二甲基硫化物等分子。”这些分子也是由生命产生的，但数量要少得多。
他说：“这些（行星）大气层的可观测性非常好，即使这些分子是极少的存在，它们仍可被观测到。”
尽管这一发现具有重要意义，但它也会引出很多问题。马杜苏丹说：“一个根本问题是：在此类环境下可能有生命吗？生命是如何在这个星球上起源的？你需要进行更多的后续观测才能有力地确定（你所看到的）是否真的是生命特征……这可能是我们开展外星生物学研究的切入点。”
火星研究大突破
2021年对于那个红色星球来说是忙碌的一年。人类于2021年2月对火星进行了三次探测任务，那是7个月前就安排好的，为的是利用地球和火星轨道对齐这一每26个月才出现一次的天文事件。
其中第一个火星探测任务是，阿联酋的“希望”号火星轨道探测器于2021年2月9日抵达火星，这也是该国进行的首次行星之旅。该航天器的目标是从轨道上研究火星过去和现在的气候状况。与其他航天机构此前开展的任务不同——此前任务只会同时关注多个特定地点，“希望”号将观测全天的气候变化情况。
随后到达火星的是中国国家航天局的天问一号探测器，该探测器于一天后、即2021年2月10日抵达火星。在到达火星后的头几个月里，该航天器从轨道上对火星表面进行了勘测，并为下一阶段任务——即祝融号火星车的着陆作业——进行探测。中国国家航天局最终在广袤的乌托邦平原选定一个地点，并于2021年5月22日成功完成了着陆作业。
此次火星探测任务的主要目标是测试中国火星探测器在火星表面的运行能力，为未来的火星探测任务铺平道路。但中国的火星轨道探测器和火星车都配有摄像机、雷达和光谱仪，这些设备会继续对火星表面及大气层进行勘测。
2021年2月18日，美国国家航空航天局的“毅力”号登陆器在耶泽罗陨石坑完成着陆，着陆地点附近过去似乎有一个河流三角洲，那里成为研究火星水资源历史及过去的潜在宜居性的绝佳场所。
“毅力”号挖掘作业
2021年8月5日，“毅力”号尝试收集第一份样本，但第二天发现样本容器中空空如也，原来目标岩石在“毅力”号将其从地面上拾起时碎裂而掉落了。该火星车于是移向一块名为“罗谢特”、看上去更坚固的岩石，并于2021年9月7日成功储存了第一份样本。
截至发稿时，“毅力”号火星车的行进距离已超过2.6公里——这对于火星车来说已是相当快的速度了。“毅力”号所取得的进展在很大程度上得益于与其一起搭乘航天器来到火星的“机智”号火星直升机相助。这个类似于无人机的小型旋翼飞机要进行技术验证任务，旨在确定其是否有可能穿越火星稀薄的大气层。答案是全面肯定的。自2021年4月19日首次进行长达39秒的试飞以来，“机智”号火星直升机已经飞行了十多次，飞行距离超过2公里。
目前正在计划利用相同技术执行更为复杂的任务，但由于“机智”号火星直升机只配有一个摄像头，它目前用于为“毅力”号开展前期侦察，就任何潜在危险或兴趣目标作出提示。
