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搞边科 | 知识点过于密集,我研究了一年!
2025-01-01 23:20:08
广州日报新花城


从全球意义上来说

2024是充满挑战、变革和不确定性的一年


谈及本栏目所聚焦的科学话题,我们既能看到科技进步带来的无限希望,又不得不继续警惕环境和社会变化加剧的挑战。

在这个创纪录的高温年份,我们看到了令人惊叹的极光、一张大脑地图、一块月球背面的岩石、一场人工智能能源争夺战……

今天,让我们一起来回顾2024年最引人注目的科学事件。


(排名不分先后,文中日期除特别注明外,均为2024年)


仰望天空的理由是什么?

01

2024年的天文事件十分频繁。促使人们仰望天空的理由中,很多与太阳有关。

4月,数百万人停下来观看“北美大日食”。日全食每一两年发生一次,但这次日全食是2010年以来观测时长最长的一次,长达4分钟28秒左右。

2024年4月8日,美国纽约,一名日食观测者。

太阳的活动周期平均约为11年,目前我们正处于第25个周期的极大值阶段,这一阶段的显著特征是频繁的太阳耀斑日冕物质抛射(CME)

5月,大耀斑造成了20多年来到达地球的最大太阳风暴,导致美国农业损失数亿美元。

10月,更多的大耀斑给天空带来了明亮的光线,在中国北京甚至更低纬度的地区,都能观测到极光了。

2024年10月11日,在甘肃酒泉拍摄到的极光。来源:阳关故人-丝路星辰

太阳表面是接近6000℃的高温,让人闻之色变。但未来,近距离接触这颗“火球”可能不再是一个梦。

美国国家航空航天局(NASA)近日宣布:其帕克太阳探测器成功完成了迄今为止最接近太阳(距离太阳表面仅约611.55万公里)的飞行任务,这一壮举不仅刷新了人类航天器的飞行记录,也标志着太阳科学研究迈入了一个全新的阶段。

此外,还有一些令人期待的天象。10月中旬,近13年来最亮的紫金山-阿特拉斯彗星“宠幸”了北半球,美丽的黄色长彗尾肉眼可见。上一次在北半球看到异常明亮的彗星还要追溯到1997年。

2024年9月30日从纳米比亚拍摄的C/2023 A3彗星。来源:Michael Jäger, Gerald Rhemann, Dennis Möller


热,热,热,热得受不了了

02

毫无疑问,2024年太热了。

欧盟气候监测机构哥白尼气候变化服务局表示,依据2024年前11个月的气温数据基本可以确定,2024年将成为自1850年有相关记录以来最热的年份。人类活动造成的温室气体排放增加是主要原因。

高温带来了地球上第四次也是最广泛的全球珊瑚白化,影响了全球约75%的珊瑚。珊瑚礁仅占不到1%的海底面积,却为超过25%的海洋生物提供栖息地,海洋生物的多样性正面临严峻挑战。

当地时间2024年4月16日,巴西阿拉戈斯州,白化的珊瑚。

2024年是厄尔尼诺次年,在气候变暖背景下,大气温度高、水汽充沛、不稳定性增强,导致全球多地发生极端天气气候事件——

2月初,湖北、河南等地出现大范围冻雨,影响范围和强度为2009年以来最强,冻雨总面积超过30万平方公里;

9月,台风“摩羯”一卷到底,三次近岸加强,三次以超强台风级别“上岸”。其环流庞大,强度极端,致灾程度之重、影响范围之广历史罕见。详情>>>

10月底,墨西哥湾异常的高温助长了超强飓风,西班牙巴伦西亚市郊奇瓦镇8小时内降雨491毫米,超过此前20个月降雨总量,引发了特大洪水。详情>>>

2024年,全球约49.7亿人经历了极端高温天气,占世界人口60%以上。

……

全球二氧化碳排放量似乎在2023年开始趋于平稳,但2024年排放量再次上升。世界尚未走上《巴黎协定》预定的轨道。相反,目前的政策和行动似乎注定会让世界到2100年升温2.7℃。

尽快控制二氧化碳排放,紧迫性是显而易见的。


绘制大脑的模样

03

果蝇虽然不是非常聪明的生物,但科学家仍然可以从其大脑中学到很多东西。

10月,科学家们发表了第一份复杂(虽然很小)大脑的完整图谱:黑腹果蝇的大脑。这也是迄今为止所有生物中最完整的“全脑接线图”。该图谱展示了超过5450万个突触以及近14万个神经元之间的连接,并揭示了新的神经细胞类型。为大脑不同区域的作用提供了新的见解。

研究人员绘制了拥有近14万个神经元的果蝇大脑图谱。来源:普林斯顿大学

人脑有超过800亿个神经元,挑战超乎想象但科学家们已经开始行动。5月,谷歌的研究人员公布了半粒米大小的一小块人脑的3D图像,其中包含大约16000个神经元。

来源:GOOGLE RESEARCH & LICHTMAN LAB, HARVARD UNIVERSITY / D. BERGER RENDERING

这些项目旨在更好地理解大脑工作原理,以探究人类精神疾病的奥秘。随着全球人口急剧老龄化,研究困扰晚年生活的疾病提上日程,比如阿尔茨海默病。

阿尔茨海默病占全球5500万痴呆症病例的三分之二左右。阿尔茨海默病早期难以发现,是阻碍治疗的主要原因。2024年,几个研究小组在针对阿尔茨海默病的简单廉价血液检测方面取得了重大进展。

或许未来,阿尔茨海默病完全可以实现预防和根治。


人工智能相关发现获诺贝尔奖

04

人工智能程序在2024年有了显著改善。

OpenAI发布的GPT-4模型在多项基准测试中表现出色,其生成的文本几乎与人类写作无异;文生视频大模型Sora,让人工智能产出的内容不再局限于文本。

7月,谷歌 DeepMind 的人工智能做出了国际数学奥林匹克竞赛的真题,距拿金牌仅一步之遥。

这一发展浪潮引起了诺贝尔委员会的注意,与人工智能相关的发现获得了2024年的物理学和化学奖。

尽管人工智能很聪明,但聊天机器人仍在犯严重的错误,捏造虚假并难以被察觉的信息。2024年美国总统大选中,拜登的声音被克隆出来,发出虚假的电话营销电话,敦促民主党人不要在初选中投票。

2025年,解决人工智能狂飙引发的版权纠纷、能源消耗、个人隐私、伦理价值等方面的问题,必须提上日程了。


塑料和水污染迟迟无法遏制

05

12月初,韩国釜山。会议闭幕时已是凌晨,会场里的垃圾点堆满了一次性咖啡杯和食品包装。

这是一场关于应对全球塑料污染的国际谈判——没有什么比这一幕更能说明,终结塑料污染还有很长的路要走。

塑料污染政府间谈判委员会第五次会议会场。图/姚喆

中国表达出治理塑料污染的决心:2024年政府工作报告首次明确提出“塑料污染治理”,强调了塑料污染治理的重要性。

据估计,目前地球上累积的塑料有80亿吨,是所有动物重量的两倍。塑料已经渗透到我们生活的每个角落,包括海洋、空气、食物、血液和母乳。研究人员模拟了各种塑料控制政策,并对1.6万多种塑料化学品进行了分类。其中超过4200种令人担忧,因为它们具有“持久性、生物蓄积性、流动性和毒性”。详情>>>

巴黎市长伊达尔戈7月17日在塞纳河游泳,向外界展示几年来的河水净化成效。和伊达尔戈一起“畅游”的,还有巴黎奥组委主席埃斯坦盖等。图/新华社

巴黎奥运会使水污染问题成为人们关注的焦点,运动员们对塞纳河糟糕的水质表示强烈不满。

巴黎并不孤单。世界各地的河流越来越多地面临着污染、供水减少等问题。2024年的一篇研究论文得出结论,在全球1万个河流流域中,约有1000个流域因缺水而面临问题,如果考虑到主要来自农业径流的氮污染,这个数字将增加一倍多,达到2500个。


警惕全球性疾病蔓延

06

蚊子传播的登革热病毒给人类敲响了警钟。

10月,世界卫生组织启动了一项全球应对该疾病的计划。登革热很少致命,但病例的迅速增加让传染病专家摸不着头脑。气候变化可能是部分原因:随着全球变暖,西尼罗河病毒等其他蚊媒疾病在温带地区呈上升趋势。

中国也不能独善其身。每年广东都会发生登革热疫情,2024年显然是流行“大年”,病例数格外多。专家认为:2024年以来,广东降雨整体偏多,潮湿闷热的环境有利于伊蚊的生长繁殖,增加了登革热疫情传播风险。

时隔两年,猴痘疫情再次引起国际社会广泛关注。

猴痘,被认为是一种主要从其他动物传播给人类的疾病,是中非和西非的地方性疾病。然后在2022年,通过密切人际接触传播的病例开始在全球范围内出现。2024年8月,刚果民主共和国爆发的疫情被宣布为国际关注的突发公共卫生事件,因为一种毒性更强、更致命的病毒(被称为“分支I”,见下图)开始传播。


作为我们栏目的老读者

看完这些国际热点

你可能会有似曾相识的感觉

没错,因为不少都曾成为我们的选题


与此同时

我们也积极向大家介绍

生活中那些容易被忽略的现象

背后蕴含的科学道理

这里是一份简易版的文章目录

错过的知识点,不妨补起来啦


疾病与健康

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比起北斗系统,你们追的星都弱爆了!

建筑与土木工程

著名精神地标被毁,有人两年前就发出警告


2024年

我们不会忘记共同见证的

科学奇迹和人类智慧的闪光点


2025年

让我们继续“搞边科”

一起做平凡生活中的观察者和探索者

让科学的光芒照亮每一个人的生活


祝大家新年快乐!


图/AIGC


参考资料:新华社、国家应急广播、澎湃新闻、南方周末、每日经济新闻等



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广州日报新花城编辑:叶碧君

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