已经结束的2010年代，
无疑是个充满发现的时代。
数千颗系外行星的发现，
古老人种的探寻，
基因编辑技术的突破，
埃博拉疫情的控制，
最后一艘运送非洲奴隶的船只的发掘......
最终，我们从中挑选出
20大里程碑式的发现，
并坚信，未来科学界还会有
更多以此为依托的惊人突破。
“新”的人类
人类的家谱，犹如蛛网错综复杂，
但这不能阻止科学家对祖先的追根溯源。
10年来，新人种不断被发现：
自2010年起，国家地理探险家Lee Berger
在南非相继发现了
南方古猿源泉种，和纳勒迪人；
虽然纳勒迪人在某些方面较为原始，但其面部、头骨和牙齿(如本次重建所示)表现出的现代特征足以证明他们属于人类。艺术家John Gurche通过骨骼扫描重建了其头部，共花了约700个小时，头发由熊毛代替。
摄影：MARK THIESSEN, NATIONAL GEOGRAPHIC
2010年，西伯利亚洞穴中，
丹尼索瓦人的指骨被找到；
2019年，
菲律宾研究人员公布了吕宋人的化石。
前路依然漫长，人类祖先留下的线索，
仍是一块块破碎的拼图，
在地球的角落里，静待人们的发掘。
最老的艺术
艺术，是贯穿人类历史的永恒话题。
2018年的南非，
我们发现很可能是世界上最古老的涂鸦
一幅距今约7.3万年的石片画作；
同年的西班牙，
发现11万5千年前的颜料和穿孔海螺壳；
2016年，在法国的一个洞穴里，
发现了17.6万年前，石笋搭建成的环状结构......
一名工人在法国布伦泰尔洞穴（Bruniquel Cave）内测量石环的尺寸，它们可能是由尼安德特人建造的。
摄影：ETIENNE FABRE, SSAC
从长眠中醒来
考古学家的重大发现，
唤醒了曾“长眠”于世的历史见证者：
古代瓦里文明的王后墓室、
第一块腓力斯丁人墓地、
迄今最大的儿童祭祀遗址、
6万多座的古代玛雅建筑、
二战美军战舰“印第安纳波利斯号”、
最后一艘，
运送非洲奴隶的“克洛蒂尔达号" ......
在从西非前往阿拉巴马州的六周时间里，109名非洲奴隶在克洛蒂尔达号狭小的船舱里，经过炼狱般的考验，幸存了下来。
绘制：JASON TREAT AND KELSEY NOWAKOWSKI, NG STAFF.
艺术加工：THOM TENERY
它们终于有机会向世人，
述说当年的真相。
第一个混血儿
古老的基因如何塑造了现代的我们？
下面的发现，
可能为解决问题提供了思路。
2010年，研究人员发现了
首个几乎完整的古代智人基因组，
让3000多个古代基因组得以测序；
同年，第一份尼安德特人
基因组草图诞生，
证明了现代非非洲人的DNA中，
有1%到4%来自于这些近亲；
2018年，一根9万年前的骨头，
揭示了首个混血古人类的存在
（丹尼索瓦与尼安德特混血）。
遗传学帮助人们研究丹尼索瓦人的外观，这些祖先在许多方面与尼安德特人相似，包括低额头和坚固的下颚。
摄影：MAAYAN HAREL
潜藏在骨血里的秘密，
正帮助我们
拉开祖先DNA的研究序幕。
基因编辑
Crispr-Cas9基因编辑技术，
为2010年代的精确编辑DNA领域，
带来了卓越的成绩。
这项在2012年提出的技术，
利用细菌在长期演化中
形成适应性免疫防御，
以对抗入侵病毒及外源DNA。
一位研究人员于2018年5月在柏林Max-Delbrueck分子医学中心进行CRISPR / Cas9处理。
摄影：GREGOR FISCHER, PICTURE ALLIANCE/GETTY IMAGES
新技术的发现，往往也伴随着风险：
2018年，中国研究人员贺建奎宣布，
通过编辑基因的双胞胎女孩出生。
此举瞬间引起全球医学界的哗然，
并造成伦理困境。
抗击埃博拉的里程碑
致命病毒在给予人类重大打击的同时，
也激励着科学家的力挽狂澜。
2014至2016年，
西非爆发埃博拉疫情，
公共卫生官员及制药公司默克(Merck)
迅速研发了埃博拉试验性疫苗，
并于2019年投入使用
——这是埃博拉抗击过程中的里程碑。
埃博拉疫情迅速蔓延期间，一名神志不清的感染者冲出隔离区，试图爬墙逃出。警察和医生将其制服。
摄影：PETE MULLER
而对于艾滋病，
2011年的一项试验表明，
预防性服用抗逆转录病毒药物，
将大大减少病毒在异性恋夫妇中的传播。
眼界的极限不停延伸
除了对人类文明的探索，
我们也从未停止对外太空的好奇心：
十年来，仅开普勒望远镜，
就发现了2700多颗确认的系外行星。
2018年，它的继任——
凌日系外行星巡天卫星TESS“上线”，
目前已成功发现34颗确认的系外行星。
正在寻找系外行星的TESS。
供图：NASA, GSFC
除了“TESS”
欧洲天文台
于2016年发现的行星比邻星b；
智利望远镜
于2017年首先发现恒星系统
——TRAPPIST-1。
发现引力波
1916年，爱因斯坦通过广义相对论，
预言引力波的存在，
一直吸引着研究人员的不断探索。
直到2017年，
两颗超高密度的中子星相撞。
插图描绘了两颗中子星在“千诺娃”(kilonova)爆炸事件中相撞的情景。2017年10月16日，全球约70家天文研究机构联合发布了第五次引力波事件，这是第一次观测到双中子星并合。
绘图：ROBIN DIENEL; COURTESY THE CARNEGIE INSTITUTION FOR SCIENCE
这次撞击，
不仅被全球科学家用望远镜观察到，
产生的震动还被美国LIGO天文台
和欧洲Virgo天文台捕获：
这是首次使用引力波天文台，
以及其他望远镜观测到同一天体的物理事件。
激光干涉引力波观测站（LIGO）的探测员使用激光和精确对准的反光镜去探测引力波产生的微小运动。
摄影：加州理工学院/麻省理工学院/激光干涉引力波观测站
探寻百年，
人类终于通过这一秒的相撞，
开启了“聆听”宇宙的大门。
“星际来客”
探索太空的路是双向的。
美国“旅行者1号”探测器
于2012年穿越了日球层的外边界；
天文学家也有了重大发现：
2017年 “奥陌陌”
（夏威夷语意为“信使”），
被发现是已知
第一颗经过太阳系的星际天体；
2017年10月，星际天体“ Oumuamua”穿过我们的太阳系。
供图：EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY/M. KORNMESSER
看清冥王“心”
2015年7月，
美国“新视野号”探测器
成功地完成了冥王星探索任务，
传回了首张表面图像。
2015年7月13日，美国国家宇航局“新视野号”探测器（New Horizons）上的远程侦察成像仪(LORRI)拍摄的这张黑白图像中，冥王星几乎占据了整个画面。这是7月14日宇宙飞船距离冥王星最近之前传回地球的最后也是最详细的一张图像。
图片来源：NASA/APL/SWRI
美国宇航局“新视野号”宇宙飞船传回的这张生动图像上，右下角那片深色崎岖的区域被称为“Krun Macula”高地，它与冥王星的一片冰原接壤。你可以点击图像放大观察细节。
图片来源：NASA/JHUAPL/SWRI
在这张由“新视野号”拉尔夫/多光谱可见光成像相机(MVIC)拍摄的照片中，冥王星的雾霾层呈现出蓝色。这种高空雾霾在本质上与在土卫六上看到的相似。这两种雾霾的来源可能与阳光引发的氮和甲烷的化学反应有关，催生了相对较小的煤烟状颗粒，它们向表面沉降的过程中会变大。这幅图像由软件合成，它结合了蓝、红和近红外图像的信息，以呈现人眼近距离能感知到的颜色。
图片来源：NASA/JHUAPL/SWRI
2015年7月14日，在距冥王星最近时，“新视野号”捕捉到了冥王星卫星“卡戎”的高分辨率增强型彩色照片。该图像结合了拉尔夫/多光谱可见光成像相机(MVIC)拍摄的蓝、红和红外图像；颜色经过处理，以突出“卡戎”表面性状的变化。卡戎的调色没有冥王星那样多样化；北极（顶部）的红色区域非常引人注目，已被非正式地定名为“魔多暗斑”（Mordor Macula.）。卡戎直径1214公里;这幅图像可以分辨小至2.9公里的细节。
图片来源：NASA/JHUAPL/SWRI
2015年7月14日，“新视野号”宇宙飞船在经过冥王星系统时，拍下了冥王星（右下）和卡戎（左上）的增强型彩色照片。
图片来源：NASA/JHUAPL/SWRI
2019年元旦，
“新视野号”进行了
有史以来距离最远的一次飞越，
首次拍摄了
冰冻小天体“阿罗科斯”的照片。
在更靠近地球的地方，
美国“黎明号”宇宙飞船
于2011年抵达了
小行星带上的第二大天体
——灶神星，并绘制地图。
首次拍到黑洞照片
2013年，
欧洲航天局发射了“盖亚探测器”，
通过获得的数据集，
帮助科学家们制作了一部
关于银河系的3D电影，
让我们看到了星系
是如何随着时间而形成和变化的。
2019年4月，
视界望远镜合作组织
首次公布了
在梅西耶87星系中心
发现的黑洞轮廓图像。
2019年，视界望远镜合作组织（The Event Horizon Telescope）首次发布了超大质量黑洞及其阴影的图像。该图像揭示了梅西耶87星系（Messier 87）中心的巨大黑洞，梅西耶87星系是室女座星系团（Virgo cluster）中的一个大质量星系。
摄影：EVENT HORIZON TELESCOPE COLLABORATION
太空时代已开启
2010年代，
也是航天领域的关键过渡时期。
2011年，
中国将第一个空间实验室
“天宫一号”送入轨道；
2011年9月，长征2F火箭将天宫一号空间站送入轨道。
摄影：LINTAO ZHANG, GETTY
2014年，印度的火星轨道探测器
顺利抵达这颗红色星球；
2019年，
中国的嫦娥四号任务实现了
人类历史上首次月球背面软着陆；
与此同时，
宇航员队伍也变得更加多样化：
Tim Peake成为首位英国职业宇航员，
在国际空间站中
绕轨完成了伦敦马拉松；
此外，美国宇航员Jessica Meir
和Christina Koch
进行了首次全女性太空行走。
美国宇航局宇航员Jessica Meir（左）和Christina Koch在国际空间站摆pose。
供图：NASA
除了宇航员，“商业化”也可以
成为航天领域的新标签。
2012年，
SpaceX向国际空间站
提供了第一个商业补给任务。
2015年，Blue Origin
成为第一家成功将
可重复使用的火箭
发射到太空并回收的公司。
当地时间3月30日，在佛罗里达州卡纳维拉尔角，SpaceX用之前回收的助推器再次完成了发射。这也是全世界首次成功发射回收火箭。
供图：SPACEX
一直在寻找太空生命
我们对外太空的认识，
已深入到生命体的探知。
2014年，
欧洲航天局正式启动“罗塞塔计划”，
证明彗星是将原初物质
运送到地球上的’容器’；
罗塞塔号谢幕之前不到一个月时，其高清摄像机发现“失踪的”菲莱号着陆器卡在彗星67P上的一个黑暗裂缝里。
供图：ESA
2017年，
美国卡西尼号探测器
结束探测任务，
它证实了土卫二
拥有适合生命存在的物质；
图为卡西尼号太空船拍摄到的土卫二冰冻表面的虎纹裂缝。这些裂缝是土卫二上著名的间歇泉的源头，而水和其他海洋下物质就是间歇泉最有可能喷发出的东西。
供图：NASA
2018年，
美国“好奇号”探测器在火星上发现了有机化合物。
生育的多样性
2016年，首位“三亲婴儿”诞生，
这个婴儿由父亲的精子、
母亲的细胞核、
和捐赠者摘除细胞核的
卵子发育而成。
旨在纠正母体线粒体功能紊乱。
2018年，
中国科学家宣布了
两只克隆猕猴的诞生，
这是第一次有灵长类动物
像多利羊一样被克隆出来。
另一项研究表明，
基因编辑可以
让两只同性小鼠受孕。
在2018年的一项研究中，科学家们利用基因编辑技术让两位老鼠妈妈生下了宝宝。成年后，这只由同性父母所生的老鼠也有了自己的孩子。
摄影：LEYUN WANG
这些发现，
使生育有了更多的可能性。
精确测量的时代
要了解自然世界，
就需要学会测量它。
几十年来，
科学家们根据宇宙常数，
重新定义了经典单位。
但质量单位（千克），
仍与“国际标准公斤”实体挂钩，
实体质量的变化，
常导致仪器的繁琐校准。
直到2019年，
科学家们同意采用基于
普朗克常数的新的千克定义。
自此，我们也进入到了
更精确的测量时代。
希格斯玻色子
说到质量，物质又是如何获得质量的?
上世纪六七十年代，
物理学家联合提出了，
希格斯场伴随的一种基本粒子
——希格斯玻色子。
图中，一个希格斯玻色子从质子碰撞中爆发出来。
绘图：MOONRUNNER DESIGN LTD., NATIONAL GEOGRAPHIC
2012年7月，
来自欧洲核子研究中心
大型强子对撞机的两支团队
宣布发现了希格斯玻色子。
恐龙重现
除了对远古祖先的寻觅，
科学家们还发现了
史前生物存在的痕迹。
2010年，
在美国国家地理学会的赞助下，
研究人员完成了
首例恐龙全身颜色重建；
另外，科学家们通过对
缅甸9900万年前的琥珀的研究，
发现了长有羽毛的恐龙尾巴，
以及各种无脊椎动物。
一段长有羽毛的恐龙尾巴被保存在琥珀中，这条恐龙生活在9900万年前。树脂内还有一只白垩纪时期的蚂蚁和植物碎片。
摄影：R.C. MCKELLAR, ROYAL SASKATCHEWAN MUSEUM
“全球降温协定”
十年来，气候变化影响着无数生命。
二氧化碳含量和气温
都达到了历史最高水平；
自2014年，
海洋变暖引发了全球珊瑚白化；
2019年，
珊瑚裸尾鼠因海平面上升而灭绝，
这是现代气候变化中
灭绝的第一种已知哺乳动物。
在这张特写中可以看到，由于海水升温引发的漂白作用，珊瑚虫失去了颜色。
摄影：KEITH A. ELLENBOGEN, AP
全球科学家强烈呼吁人们关注气变化，
气候抗议活动席卷全球。
2015年各国签署巴黎协定，
目标是将全球平均气温上升幅度
控制在2摄氏度以内。
13岁的Alexandria Villasenor每周五都会以气候变化的名义逃课，不论晴雨，她都会带着标语牌坐在纽约联合国总部前，希望引起人们对气候变化问题的关注。
摄影：SARAH BLESENER, THE WASHINGTON POST/GETTY
面对如此严峻的挑战，
我们将付出巨大的代价。
发现大量新物种
生物学家正在以惊人的速度
发现并命名新物种，
平均每年命名1.8万个新物种。
缅甸金丝猴、小尖吻浣熊、
比硬币还小的青蛙都在壮大。
此外，
越南的中南大羚
和中国的伊犁鼠兔，
在失踪多年后再次被发现。
曾现身于天山的伊犁鼠兔。
摄影：LI WEIDONG
但是，新物种的发现
也伴随着已知物种的死亡。
2019年， 全球1/4的物种，
也就是100万种已知和未知的群体，
正面临灭绝的威胁。
动物神奇
对这颗星球上其他生物的了解，
能给予我们看待生命的不同视角。
2015年，
国家地理探险家 David Gruber发现，
玳瑁是第一种能发出生物荧光的爬行动物；
2016年，格陵兰鲨鱼被发现
是已知的最长寿的脊椎动物；
加拿大巴芬岛附近的格陵兰鲨鱼
摄影：NICK CALOYIANIS, NATIONAL GEOGRAPHIC
2019年的一项研究首次指出，
米沙鄢野猪能使用工具；
而巴西卷尾猴
使用工具的历史至少有3000年，
是在非洲以外发现的
最古老的非人类记录。
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