透視2018年十大熱點科學事件

嫦娥四號著陸月球效果圖。（新華社/圖）

(本文首發于2019年1月3日《南方周末》)

2018年，從細胞圖譜的發展到人類登上月球背面的探索，從塑料垃圾、空氣污染到氣候變化的崩盤，從最古老生物和混血兒的發現到新型零電阻材料的開發，科學在人類生活中一如既往地扮演著無可替代的角色。

氣候變化加劇，多米諾骨牌效應凸顯

2018年是氣候變化擊中要害的一年。受氣候影響的災害越來越嚴重，持續時間也越來越長。

從熱浪到越來越嚴重的風暴、洪水和火災，氣候變化對人類的影響正在激增，并有可能壓倒衛生系統。11月，《柳葉刀》（The Lancet）上發布的一項報告中稱，氣候變化導致了持續的升溫和更惡劣的天氣，這使其成為“21世紀最大的全球健康威脅”。報告稱，2017年全球暴露在熱浪中的人數比2000年增加了1.57億；氣候變暖正在擴大蚊子傳播疾病的潛在范圍；高溫環境也可能使一些致病微生物對抗生素產生更大的耐藥性；大氣中不斷上升的CO2水平正在減少谷類作物的營養成分，甚至對于那些有足夠食物的人來說，營養不良的風險也在上升。

在過去20年里，已經有數億人受到氣候變化的影響。2018年幾項記錄將繼續被打破：世界海洋的整體溫度是有記錄以來最高的；海平面比20世紀90年代高出8cm，且上升速度還在加快；全球溫室氣體排放量再次創下歷史新高，氣候變化可能或正在引發毀滅人類的多米諾骨牌效應。

從一到無窮，繪制細胞發展譜圖

細胞圖譜——胚胎發育早期的斑馬魚胚胎熒光標記突出表達基因的細胞。（Jeffrey Farrell, Schier LabHarvard University/圖）

通過結合多種技術，生物學家逐漸可在單細胞尺度上揭示各個基因何時啟動并誘導細胞分化，并進而揭示一個細胞如何發育成擁有多個器官和數十億細胞的成年動物的秘密。2018年，單細胞水平細胞譜系追蹤技術又有了新的突破。

推動這些進步的是將數千個完整的細胞從生物體中分離出來的技術；獲得各個細胞的基因表達情況的測序技術；以及最終利用計算機標記細胞，重建這些細胞的時間與空間關系的技術，這3項技術可以詳細地為人類呈現生物體和器官的發育過程。2018年，研究人員更是利用單細胞RNA-seq的技術組合對脊椎動物胚胎進行了更廣泛的分析。

他們將在不同時間點采集的單細胞RNA-seq讀數聯系起來，揭示了決定這些更復雜生物體中形成的細胞類型的一系列基因的開啟和關閉。多篇論文詳細描述了扁蟲、魚、青蛙和其他生