12月16日，《科学》杂志公布了今年的科学突破榜单。其中，NASA的韦布空间望远镜（JWST）被评选为2022年的年度突破。此外，呼吸道合胞病毒（RSV）疫苗研发进展、体型超过其他细菌5000倍的巨型细菌、200万年的最古老环境DNA等9项突破入围了今年的榜单。

年度突破：韦布空间望远镜

空间望远镜不受地球大气层的干扰，因此可以为我们提供宇宙的真实图景。但与此前的哈勃空间望远镜不同的是，JWST捕捉的是红外光，包括从最古老的恒星和星系所发出的光线。2022年6月，JWST进入工作状态，并在几天内帮助科学家找到数千个新的星系，它们比此前记录的任何星系都更加遥远、古老。除了这些静态的发现，JWST可以收集由各类天体发出的大量光线，从而揭示这些天体的组成及在宇宙中的运动轨迹。这些数据揭示了距离我们数百光年的各行星的详尽大气组成，为判断它们是否支持已知的生命形式提供线索。

体长2厘米的最大细菌

科学家在加勒比群岛的红树林中发现了一种体长可达2厘米的巨型细菌，这种细菌被命名为Thiomargarita magnifica（意为巨大嗜硫珠菌），体型是任何已知细菌的至少5000倍。研究人员发现，这类细菌的体内有巨大的囊泡状结构，这很可能是帮助它们维持生命活动的关键。这一发现颠覆了我们对细菌的认知，并使得原核生物与真核生物的界限变得模糊。

黑死病如何改变人类的基因

一项发表于《自然》杂志的研究通过古DNA测序指出：中世纪在欧洲杀死了2000万人的黑死病，改变了免疫相关基因的变体在欧洲人群中出现的频率，而这种变化持续至今，影响了如今人类对传染病的免疫能力，以及患上自身免疫疾病的风险。这些基因变体在瘟疫期间可以起到保护作用，但在今天会增加自身免疫病的患病风险。

呼吸道合胞病毒（RSV）疫苗研发进展

RSV是造成包含细支气管炎与肺炎等下呼吸道感染的最常见原因，也是全世界导致婴儿住院的首要原因。11月初，辉瑞（Pfizer）宣布了其在研双价RSV候选疫苗RSVpreF于临床3期试验的积极结果。疫苗保护力超过八成，怀孕妇女接种疫苗后，其胎儿在出生开始的90天内，可有效避免感染严重的RSV相关下呼吸道疾病。

200万年前的最古老环境DNA

从格陵兰岛的冰河时代沉积物中，研究团队分离出200万年前的环境DNA片段，由此大幅刷新了最古老的DNA记录——在此之前，科学家获取的最古老DNA来自120万年前的猛犸。从这批环境DNA片段中，研究团队分析出驯鹿、野兔、旅鼠等动物，以及桦树、杨树和多种微生物的踪迹，并由此重建出当时的生态画卷。基于这一发现，科学界对生态演化历史的研究将进入新的篇章。

开发多年生水稻品种

据发表于《自然·可持续性》的论文介绍，中国云南大学的研究团队培育出多个多年生水稻品种，其中多年生稻23（PR23）已经于2018年通过品种审定、开始商业化。这类多年生稻种植一次，可连续免耕收获3-4年。在实际种植中，PR23连续种植4年，平均每季产量为6.8吨/公顷，与一年生稻产量相当；在第5年其产量开始下降。这种无需每年重新种植的水稻品种可以节省资金、有助于环境可持续性。

其他入围榜单的科学突破还包括：发现可能导致多发性硬化的病毒、NASA的首个行星防御测试任务：DART、通过具有里程碑意义的气候法案、具有创造性的人工智能的发展。

参考资料：
[1] Science’s 2022 Breakthrough of the Year: A telescope’s golden eye sees the universe anew. Retrieved Dec. 15, 2022 from https://www.science.org/content/article/breakthrough-2022