北京时间12月13日，美国《科学》杂志网站公布了2024年度十大科学突破评选结果。其中，中国科学家发现迄今最古老的多细胞真核生物化石荣登榜单。
艾滋病是由人类免疫缺陷病毒（HIV）感染引起的疾病。一种名为来那卡帕韦（Lenacapavir）的注射药物，每次注射可保护人体长达6个月。Lenacapavir是一种抗逆转录病毒药物，于2022年获得美国FDA批准用于治疗HIV/艾滋病。其作用原理是通过直接与HIV-1病毒衣壳蛋白（p24）亚基之间的界面结合，干扰病毒复制过程中的关键步骤，包括HIV-1前病毒DNA通过衣壳介导的细胞核摄取、病毒装配和释放、衣壳蛋白亚基的产生以及衣壳核心的形成。
6月，一项针对非洲青少年女性和年轻女性的大型有效性试验报告称，这种注射药物将HIV感染率降至零，有效性高达惊人的100%。
来那卡帕韦，注射一针效果管半年的防艾滋新药，有效性可达100%，获评2024年《科学》杂志年度突破之首
今年，一系列新的临床试验测试了CAR-T疗法在自身免疫性疾病中对抗B细胞的能力。例如，2月，德国研究人员报告，15名（8名系统性红斑狼疮患者、4名系统性硬化症患者和3名特发性炎性肌病患者）接受CAR-T疗法的严重自身免疫性疾病患者在中位随访15个月的时间内（最短随访时间为4个月，最长为29个月），疾病均得到缓解或症状大幅减轻，并已停止使用所有免疫抑制剂和抗炎药物。
值得一提的是，近日，海军军医大学附属长征医院风湿免疫科主任医师徐沪济因使用现货通用型CAR-T细胞疗法成功治疗两种自身免疫病（免疫介导的坏死性肌病、弥漫性皮肤系统性硬化症）患者而入选Nature年度十大人物。
嵌合抗原受体T细胞（CAR-T，粉色）紧紧包围并摧毁一个B细胞
今年1月，中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎团队在华北燕山地区16.3亿年前的地层中发现迄今最早多细胞真核生物化石。
研究人员过去认为，真核生物（包括所有植物、动物和真菌在内的将DNA封装在细胞核内的生物）最初以单个细胞的形式存在了约10亿年，随后才逐渐形成细胞链。这一转变的发生为更复杂生物体的演化铺平了道路，而这些生物体在大约5.5亿年前开始大量出现。
然而，这项新发现揭示，简单的多细胞真核生物在更复杂的身体结构（包括无法直接接触外界环境的细胞）出现之前的约10亿年就已经存在。早在几十年前，中国燕山的串岭沟组中也发现了类似的化石，这些地层同样拥有16亿年的历史。其发现者将其命名为“壮丽青山藻”（Qingshania magnifica）。但由于该发现发表在一本不太知名的期刊上，因此并未引起广泛关注。2015年，中国的古生物学家重返该地区，在随后的几年里，他们又发现了278个壮丽青山藻标本，并对其进行了详细分析。这一发现将多细胞真核生物出现的时间进一步提前了7000万年。
中国华北燕山地区距今16.3亿年的地层出土了微小的藻类化石
今年，科学家利用从古代骨骼和牙齿中提取的DNA开展一系列研究，为数千年前的家庭重建了“家族树”，为人们提供了有关远古时期人口迁徙和亲属关系等问题的新见解。
这些研究反映了古代DNA提取技术的改进和分析成本的下降。过去，古代DNA研究集中在空间和时间上广泛分散的个体，以概述种群趋势。但随着古代人类基因组的数量呈指数级增长，研究人员已经能够提出新的问题。
通过研究不同人共有的同一遗传密码片段（称为“血统相同”片段），研究人员可以估测出两个人的亲缘关系有多密切，直到六级亲属关系。而随着研究人员对更多个体进行样本测定，这类发现将变得更加普遍，并能使遥远过去的亲属关系更加明朗。
公元7世纪，一名男子被埋葬在匈牙利，如今他有了家族历史记录
教科书告诉我们，生物固氮只发生于细菌和古菌中。而今年4月，美国研究人员发现了第一种固氮真核生物，其通过一种名为“硝基质体”（Nitroplast）的新型细胞器来固定氮气，这颠覆了以往真核生物（如动植物）无法直接从大气中固定氮气的认知。
DNA研究表明，这种新发现的细胞器大约在1亿年前由海藻和固氮蓝细菌之间的共生产生。藻类细胞吸收了这些细菌，这些细菌最终失去了足够的基因和生化能力，以至于它们依赖藻类生存，现在跟随藻类的时间周期繁殖。这使它们成为了为数不多的已知内共生细胞器之一——那些起源于曾经独立的微生物的细胞器，被整合到另一种生物的细胞中。叶绿体使植物能够将阳光转化为能量，而线粒体是所有真核细胞的内部动力源，它们有着相似的起源故事。目前，研究人员已经开始通过研究硅藻（二氧化硅包裹微小藻类）内的固氮结构，揭示细胞自身中如何形成硝基体前体。
布拉鲁德磷藻带有“硝基质体”细胞器（图中黑色箭头处），用于固定氮气
今年，美国环境保护局批准可喷洒RNAi生物农药Calantha上市，专门用于防治马铃薯头号害虫——马铃薯甲虫。其有效性在于：Calantha干扰了甲虫特有的基因。当幼虫咀嚼其喷洒过的叶子时，RNA杀虫剂会阻断一种关键蛋白的表达，它们在几天内就会死亡。这种机制被称为RNA干扰（RNAi），是大多数细胞用来调节基因表达和保护自己免受病毒侵害的自然过程。因而，这种新的、精确的方法将比现有的化学物质更安全。
与现有的商用杀虫剂不同，基于RNAi干扰的杀虫剂针对的是特定的害虫
长久以来，科学家们一直认为悬崖和高原是两种截然不同的地质现象，分别由不同的过程驱动。但今年英国南安普顿大学地球科学家的一项研究表明，陡峭的悬崖和高原是由大陆分离时在地球中层引发的同一“巨浪”造成的。当构造板块断裂时，会在地球深处引发强大而缓慢的地幔波，进而导致大陆表面上升一千米以上。
地幔深处涌动的波浪可能将南非的中部高原抬升
铁磁性和反铁磁性一直被认为是材料的两种主要磁序。2019年，研究人员预测，第三种磁性类型，即交变磁性，能兼具铁磁性和反铁磁性两者的特性。今年，多个研究小组证明了存在这一磁性材料。而拥有该特性的交变磁体未来可用于制造自旋电子计算机。
在交变磁体中，相邻原子会旋转，其磁自旋也会翻转
10月13日，美国太空探索技术公司（SpaceX）“星舰”第五次试飞成功。升空7分钟后，其助推器在降落时由发射塔上被称作“筷子”的机械臂“夹住”，首次实现在半空中捕获回收。这一壮举是SpaceX向完全可重复使用火箭系统迈进的重要里程碑。
6月，SpaceX的巨型“星舰”火箭在得克萨斯州进行了一次重要的飞行测试，并顺利升空
自2022年詹姆斯·韦布空间望远镜“睁眼”以来，其观测到的宇宙黎明时期星系数量远超预期的多1000倍。根据它们不同寻常的亮度，研究人员估计其中一些是银河系大小的庞然大物，在目前的星系演化理论下，无法解释为何它们能够如此迅速地生长。而今年，对这些星系古老光线的详细研究进一步揭示了其背后的原因。
在詹姆斯·韦布空间望远镜拍摄的首张遥远宇宙图像中，出现了一群明亮的星系
来源：Science官网
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