在上一期《科学》杂志公布2024年十大科学突破（上））中，我们介绍了《科学》杂志出版的编辑团队评选出的2024年五大科学突破，本期我们介绍了2024年其他五大科学突破。
阿尔茨海默病中的新**
新抗体**可以减缓阿尔茨海默病患者大脑中的神经退行性变。 **james c**allini/science source
今年1月，美国监管机构批准了第一种药物，该药物可以显着减缓阿尔茨海默病患者的认知能力下降速度，随后又批准了第二种相关方法。 这两种方法都不能**阿尔茨海默病，并且都有严重的风险，但它们仍然为患者和家庭提供了新的希望。
患有阿尔茨海默病的人的大脑中有一团叫做淀粉样蛋白的蛋白质团块，多年来，科学家们一直在争论去除它们是否有帮助。 在一项为期 18 个月的关键试验中，与安慰剂相比，一种名为 lecanemab 的抗淀粉样蛋白单克隆抗体将认知丧失减缓了 27%。 这足以说服美国和日本的监管机构批准它。 另一种抗体**方法也以淀粉样蛋白为目标，与安慰剂相比，在略有不同的患者群体中，认知能力下降的速度减缓了35%。 美国可随时批准这两项公约**。 这两种药物都是静脉注射的。
需要注意的是，上述**可能导致脑肿胀和脑出血的风险，在极少数情况下，这可能是致命的。 具有遗传变异 APOE4（一种易患阿尔茨海默病的遗传变异）的人特别容易受到这种影响*** 服用药物预防或溶解血栓的阿尔茨海默病患者也可能面临更高的风险。
当阿尔茨海默病患者权衡抗淀粉样蛋白药物的益处和风险时，他们也渴望获得更多数据。 一个问题是，认知能力下降的适度放缓是否会随着时间的推移而增加;另一个问题是，如果尽早给予高危人群，这些**是否可以延缓症状的发作。
关于美洲早期人类的新发现
美国新墨西哥州一个古老湖泊上的脚印可能早于考古学家认为人类在2024年前到达美洲的时间。 **national park service
美洲的故事可能开启了新的第一章。 在主流观点中，第一批来自美洲的移民来自亚洲，穿过曾经连接白令海峡的土地，然后在大约 160,000年前，太平洋沿岸向南移动。 今年，研究人员更接近于证实这一说法，该说法将这一日期推后至少2024年。
此前，一些废墟表明，人们可能比人们普遍认为的更早开始了这段旅程。 但没有人能够提供人类活动的明确证据，因此大多数考古学家都持怀疑态度。
2024年，美国新墨西哥州白沙国家公园的研究人员发现，早在230,000 年前至 210,000年前，人类在一个古老湖泊的泥泞岸边留下了确切的脚印。 研究人员使用放射性碳测年法来确定在足迹周围地层中发现的水生植物的种子，以得出这些日期。 然而，这些种子可能从溶解在湖水中的沉积物中吸收了较老的碳，影响了测年的准确性。 因此，研究人员使用陆地植物的花粉和嵌入脚印之间和下方沉积物中的石英颗粒重新确定了脚印的年代。 今年 10 月，他们报告说，新的检测时间与最初的检测结果完全一致。
如果时间正确，那么这些脚印是在上一个冰河时代的高峰期留下的，当时冰盖覆盖了加拿大，这表明人类一定在这些冰盖形成之前就已经进入了美洲。
一个巨大的黑洞合并的声音
***aurore simonnet/nanogr** collaboration
今年，天体物理学家发现了一种微弱的、长期寻找的宇宙隆隆声。 这些是由宇宙中的超大质量黑洞相互摩擦产生的引力波。 这一观测结果是迄今为止对它们存在的最有力支持，也是使用来自遥远恒星的信号探测引力波的方法的有力证明。
超大质量黑洞位于星系的中心，重量是太阳的数百万或数十亿倍。 当星系合并时，其中心的黑洞最终可能会被引力锁定在一个缩小的轨道上。 在这个被称为“死亡螺旋”的初始阶段，地面仪器无法探测到信号，但随着黑洞在光年内彼此靠近，它们的相互运动会释放引力波。
激光干涉引力波天文台（LIGO）无法探测到这些引力波，该天文台于2024年首次探测到两个恒星大小的黑洞合并产生的引力波。 为了感知这些毫秒波，Ligo测量了激光束沿着4公里长的真空管传播的距离。 但是捕获超大质量黑洞产生的波需要测量更长的距离。
结果，天文学家转向脉冲星，脉冲星烧毁每秒旋转数百次的恒星，同时喷射出携带无线电波的粒子射流。 当灯塔般的波穿过地球时，射电望远镜记录的脉冲与原子钟一样有规律。 在过去的20年里，天文学家定期监测数十颗最有节奏的脉冲星，以发现它们的脉搏节律的微小变化。 传递的引力波压缩或拉伸脉冲星和地球之间的空间，微妙地改变了脉冲到达地球所需的时间。
今年6月，来自世界各地的五个团队联合宣布，经过15年的观测，他们已经将数据中的噪声降低到足够低的水平，其余的数据反映了宇宙中超大质量黑洞合并引起的轰鸣声。
初出茅庐的科学家的崛起
***danielvilleneuve/istock.com
几十年来，研究生和博士后一直在抱怨工资低和工作条件差。 在过去的一年里，当处于职业生涯早期的科学家联合起来要求改变时，他们的挫败感成为焦点。
去年冬天，美国加州大学480,000人发起了美国历史上最大规模的学术罢工，为研究生和博士后赢得了大幅加薪。 今年5月，加拿大数千名学术工作者举行了一场为期一天的大型活动，要求增加对研究生和博士后的资助。 在德国，处于职业生涯早期的研究人员正在为改变他们的博士后合同而奋斗。
处于职业生涯早期的研究人员正在向大学施加压力，要求他们完全离开学术界，越来越多的人在毕业后转向高薪行业。
许多教职员工和大学管理人员都认为改革是必要的，但应对预算压力也可能具有挑战性。 资助机构是否会增加资金以支付早期职业研究人员的工资还有待观察。 与此同时，一些大学已采取措施帮助教师适应不断增加的人员成本。
百万兆次级计算的曙光
像美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）的Frontier这样的百万兆次级计算机正在为许多科学领域带来前所未有的计算能力。 **oak ridge national laboratory
经过十多年的酝酿，百万兆次级计算科学的时代终于在今年到来。 橡树岭国家实验室的 Frontier 是第一台向科学用户开放的百万兆次级计算机，能够以每秒 1018 次千兆次运算的速度处理从气候到材料等各种挑战。
百万兆次级计算的力量已经显现出来。 美国密歇根大学（University of Michigan）的材料科学家使用Frontier将这两个理论框架合并在一起，以近乎完美的精度**表现材料中多达600,000个电子的行为，而以前的计算只能处理大约1,000个电子。 美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室和桑迪亚国家实验室使用Frontier提高了美国能源部主要全球气候模型的分辨率，有望大幅提高气候变化的准确性。
预计明年将有大约60个团队使用Frontier。
百万兆次级计算探索才刚刚开始。 美国阿贡国家实验室的百万兆次级计算机目前正在进行最后的调试，并准备向用户开放。 明年，新的百万兆次级超级计算机预计将在美国和德国推出，随后在法国和日本推出，这将以前所未有的规模打开科学的大门。
完**：中国科学报。
作者：文乐。
评论：龚子墨。
专注于“科学力量”是您今天做出的最佳决定！