精子游动模式和斑马条纹有着共同之处——都遵循图灵（Alan Turing）的反应扩散理论。图灵在 1952 年发表了一篇论文，提出了被称为反应扩散的图案生成理论。他认为，只需要两种成分——化学物质扩散和共同反应——图案就能自发出现。图灵的图案理论可应用于从生物学、机器人到天体物理学的各个领域。在最新研究中，精子鞭毛的波动在时空中形成条纹图案，产生沿着尾部传播的波，驱动精子前进。研究人员发现鞭毛的波动会自发产生，不受流体环境的影响。从数学上讲，它相当于图灵描述化学模式的反应扩散系统。

对 11-14 岁女孩为期八周的研究显示，睾酮水平的每周波动可预测情绪变化。青少年的情绪变化与荷尔蒙激素相关早已众所周知。睾酮和雌激素水平增加是青春期的特征，会影响大脑化学和情绪状态。在这项研究中，研究人员跟踪了 46 名 11-14 岁女孩，她们要么处于初潮前，要么已经经历第一次月经。研究人员首先测量了身高体重，收集了青春期发育、行为激活和抑制等数据。接下来的八周参与者每周访问实验室提供唾液样本。唾液样本的分析提供了雌酮（雌激素之一）和睾酮的水平数据。她们同时完成了情绪评估，帮助确定激素水平和情绪之间的关联。研究人员还记录了她们的脑电活动，以及 Trier 儿童压力测试。结果显示，情绪变化与睾酮和雌激素的变化相关，但相关性强度在参与者之间存在巨大差异。

科学家探测到逾三十年来能量最强的宇宙射线，研究报告发表在《科学》期刊上。其确切来源未知，部分科学家猜测可能是由未知物理现象产生的。至今探测到的最强宇宙射线是 1991 年发现的 Oh-My-God 粒子，其能量高达 320 EeV（1 EeV 等于 10^18 伏）。最新探测到的宇宙射线能量为 240 EeV，是日本大阪公立大学天文学家藤井俊博（Toshihiro Fujii）在 2021 年 5 月 27 日使用美国犹他州的宇宙射线探测器 Telescope Array 发现的。科学家以日本太阳女神的名字将该宇宙射线命名为“天照大神（Amaterasu）”。藤井的团队无法识别射线来源，他们的计算表明该射线来自于一个空旷的太空区域。

根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究，科学家发现细菌能像记忆那样储存信息并传递数代。细菌没有神经元、突触或神经系统，它的记忆更接近计算机的信息储存。研究结果有助于对抗细菌耐药性。德州奥斯丁研究人员发现，大肠杆菌能利用铁含量（iron levels）存储不同行为的信息，这些信息可以响应特定刺激而被激活。铁是地球最丰富的元素之一。研究人员发现铁的记忆能传递至少四代，到第七代消失。研究人员认为铁含量可作为对抗细菌耐药性的一个目标。

一项研究发现，体重健康的人在白天消耗更多能量，此时大多数人都在活动和吃饭。而肥胖的人在晚上消耗更多能量，此时大多数人都在睡觉。研究还发现，在白天，肥胖者的胰岛素激素水平更高，这表明身体在更努力地使用葡萄糖，即一种富含能量的糖。研究作者表示不确定哪个是因哪个是果。共有 30 人自愿参与这项研究，参与者在一个专门设计的昼夜节律研究实验室呆了 6 天。这项研究遵循了一项严格的昼夜节律研究方案，其中包括一个时间表，旨在让参与者在每天的不同时间保持清醒和睡眠。每睡一段时间后，志愿者都会被唤醒进食，并在每天剩下的时间里参加各种测试。一项测试让参与者戴着口罩锻炼，口罩与一种名为间接量热计的机器相连，该机器可以测量呼出的二氧化碳，并有助于估计能源使用量。同时还收集参与者的血液样本，以测量每天进食相同食物后的血糖水平。

沟迎风海葵可能是已知第一种“向日性”动物。它们的触角指向太阳，像植物一样追随太阳的运动。研究人员表示，沟迎风海葵的身体组织中有共生藻类，这些藻类利用光合作用为动物“伴侣”提供食物。研究团队注意到，他们所在研究所水族馆里的沟迎风海葵会把触角指向从附近窗户射进来的太阳光。当窗帘关上时，海葵的触角迅速陷入混乱。窗帘一打开，这些触角在几分钟内又开始追随太阳。在实验室环境下，科学家使用缓慢移动的光源开展实验，海葵的行为也如出一辙。对海葵开展的进一步实验表明，就像追踪太阳的植物一样，海葵的运动主要受太阳光中蓝光波长的影响。当研究小组漂白海葵，去除它们的藻类“伴侣”时，“向日”行为完全消失了。藻类在光合作用过程中会产生活性超高的氧基化学物质，这些化合物会在海葵组织内积累，这可能是阳光触发动物触角移动的一种方式。

根据《Environmental Health Perspectives》期刊上发表的一项研究，男性精子浓度下降可能与杀虫剂的使用相关。研究人员分析了 25 项农药和男性生育能力的研究结果，发现杀虫剂水平增加与精子浓度下降之间存在持续关联。全球男性的精子浓度过去几十年出现了显著下降，科学家长期以来一直怀疑环境变化是原因之一。最新分析集中于杀虫剂的两组常用化合物——有机磷酸酯和氨基甲酸酯。他们考虑了可能导致精子数量减少的外部因素如吸烟和年龄。研究人员表示他们不知道农药如何影响精子浓度，认为需要展开更多研究。杀虫剂可能是导致精子浓度下降的众多环境因素之一。

限制热量摄入或禁食通常对健康有积极影响。然而研究人员发现禁食在老年动物身上产生的效果与在年轻动物不同。研究人员研究了年龄相关的禁食对鳉鱼的影响。鳉鱼是一种快速衰老的鱼类，在短短几个月内就能从幼鱼变老。他们发现，老鱼的内脏脂肪组织对喂食的反应减弱。当研究人员更仔细地观察老鱼的脂肪组织与幼鱼的脂肪组织有何不同时，他们发现了一种叫做 AMP 激酶的特殊蛋白质。这种激酶是一种细胞能量传感器，由不同的亚基组成，其中γ - 1亚基的活性随着年龄的增长而降低。当科学家通过基因改造增加这个亚基的活性时，这种类似禁食的状态被抵消了，老鱼更健康，甚至活得更久。γ - 1亚基与人类衰老之间也存在关联，但还需要更多研究。

2022 年 10 月 9 日，太空望远镜探测到了朝地球方向喷发的高能光子束流，一颗超新星在 19 亿光年外爆发。天文学家表示这是至今观测到的最明亮伽马射线爆事件。科学家现在报告，这起事件对地球上层大气层的电离粒子数量造成了可观测的影响。天文学家 Pietro Ubertini 表示，臭氧层被短暂遭到破坏，臭氧层枯竭只持续了数分钟就自我修复，问题并不严重。但如果超新星是在距离地球更近的地方爆发，那么其影响将是灾难性的。研究人员利用了一颗设计在地震时观测大气变化的卫星“中国地震电磁卫星”收集的数据观测电离层上层的信号。 他们发现，当伽马射线电离大气层上层的臭氧和氮分子时电场强度增加了 60 倍。电离后的臭氧分子无法吸收任何紫外线，地球会短暂暴露在更多太阳的有害辐射下。

当你饥饿时你就不再是你自己。用《Determined: A Science of Life Without Free Will》一书作者、斯坦福大学神经生物学家 Robert Sapolsky 的话说，饥饿和压力水平决定着你的行为，无论你是患有胎儿酒精综合征，还是在一个更注重个人自由而不是共有责任的文化中长大，或者相信存在一个无所不知无所不能复仇之神。激素、神经递质，以及当前和历史环境决定着你将如何决定如何选择。这一却你无法选择也无法控制。Sapolsky 不反对我们拥有自由意志的概念，他只是没有找到。勇气、胆识、意志力、坚持不懈和自我克制都由前额叶皮层控制，由成长的环境塑造。而成长环境是我们无法选择或控制的。他写这本书的目的是让我们重新思考道德责任、谴责和赞扬。尽管世界是决定论的，但我们可以学会改变观点和行为。《Free Agents: How Evolution Gave Us Free Will》一书的作者 Kevin Mitchell 则站在另一边，他认为自由意志来自于大脑和身体的整体组织，由演化驱动。由某种尚未确定的方式，我们的整体大于部分之和。他甚至得出细菌也有自由意志的结论。

中国研究人员首次公布了一只活产“嵌合猴”研究的具体细节。这只“嵌合猴”由同一种猴子的两个基因的不同胚胎细胞组成。据介绍，该技术此前已在大鼠和小鼠身上实现，但迄今为止还未在其他物种，包括非人类灵长类动物身上实现，此次成功当属首例。研究由中国科学院和华大基因研究所合作完成，相关论文刊登在《细胞》（Cell）杂志上。论文通讯作者、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）研究员刘真介绍：“我们在两年半前得到了这只活产的嵌合猴，这只嵌合猴在活产后存活了 10 天。在目前阶段，我们的成功率仍然有限，在 12 个胚胎当中，我们只得到了 2 只嵌合猴，不过猴子在自然状态下的生产成功率为 70%，体外受精的情况下为 40%，所以我想我们接近 20% 的成功率也不算太坏。”

英国和日本科学家对穿过太阳的声波开展的测量显示，太阳可能比人们以前认为的要小，这一发现或将改变人们对其内部结构和行为的理解。天文学家一般通过测量太阳的发光部分（光球）来估计其大小，这种测量一般在日食期间完成。而通过测量穿过太阳的声波，也可以估算其半径。1990 年代，天文学家利用太阳表面附近的声波（f波）估算了太阳的半径。利用太阳内部及其表面下等离子体循环的模型，研究人员发现利用f波方法测得的太阳半径略小于光球方法测得的半径，这表明人们对太阳内部的了解并不完整。在最新研究中，英国剑桥大学和日本东京大学研究人员使用p波计算了太阳的半径，这种声波由太阳内部物质的运动产生，很容易穿过其核心。这一方法测得的结果比光球方法小万分之几。

医生本周宣布完成了首例部分脸部和一完整眼睛的移植手术。移植的眼睛还没有视力，可能永远也无法恢复，但眼睛本身是健康的。46 岁的患者 Aaron James 在 2021 年做电力线维护工作时脸部碰到了电线，脸部、左眼和左臂受到严重电灼伤，他的左眼后来因疼痛摘除。他于今年 5 月在纽约大学的 Langone Health 接受了手术。这一成就为因伤毁容或失明的患者带来了希望。但研究人员也警告，在视力能恢复前还有很多技术障碍需要克服。

1933 年，奥地利业余昆虫学家 Oskar Scheibel 将其发现的一种当时未知的无眼洞穴甲虫命名为 Anophthalmus hitleri，其中第一个单词来自希腊语中的“无眼”，第二个 hitleri 指的就是当时的德国总理希特勒（Adolf Hitler）。几十年以来，分类学界中有很多人反对使用对大屠杀负有责任的人的名字命名物种。除了这种甲虫之外，还有很多物种用种族主义、殖民主义或其它带有歧视意义的名字命名，比如墨索里尼蝴蝶（Hypopta mussolinii）。科学家在争论是否改变类似的物种名称。一部分人支持，但有一部分人持反对立场。伦敦自然历史博物馆的植物学家 Sandra Knapp 表示已安排于 2024 年 7 月在马德里举行的下一届国际植物学大会就问题展开投票前的讨论。部分植物学家提出动议要求成立一个委员会判断植物学名被认为不可接受应该改名。

《自然》撤回了罗彻斯特大学助理教授 Ranga P. Dias 作为通讯作者的室温超导论文。这是他被撤回的第三篇论文。《自然》在撤回声明中称，因所发表的论文没有准确反映所研究材料的来源、所进行的实验测量等原因，应多位署名作者的要求，撤回论文。Dias 本人尚未回复是否同意此次撤稿。涉事论文的标题是《氮掺杂氢化镥的近环境超导性证据》（Evidence of near-ambient superconductivity in a N-doped lutetium hydride）。 论文称，他们研发出一种含镥、氢、氮的材料，在约 20.6 摄氏度的室温和 10 千巴（约 1 万倍大气压）的压力下表现出超导特性。该论文于 3 月 8 日发表在《自然》上。随后国际上多个研究团队宣称，未能复现论文报告的结果。

瑞士科学家用植入神经假体进行针对性脊柱硬膜外刺激，改善了一名因帕金森病造成严重运动障碍人士的步行和平衡能力。研究凸显出使用神经假体装置治疗帕金森病患者运动障碍的潜力。约九成的晚期帕金森病的患者会发生运动障碍，包括步态障碍、平衡问题和冻结步态发作。这些障碍降低生活质量，增加相关疾病的严重程度，而且现有疗法不太有效。对腰骶脊髓针对性的硬膜外电刺激（EES）可以调节控制移动动作的神经活动，近期研究显示能恢复因脊髓损伤致瘫痪人士的站立和走路功能。研究人员开发了一种基于 EES 的神经假体，恢复帕金森病患者走路中被扰乱的腿部神经的自然激活。经过非人灵长动物模型对该神经假体的广泛验证，研究者开始了该方法的首次人体试验，被试是一位 62 岁的男性，患有帕金森病 30 年，经药物和深部脑刺激治疗仍有严重的运动障碍。研究者首先生成了EES 针对的脊髓区域定制化解剖图，指导精准外科植入神经假体。随后用患者穿戴的无线传感器检测移动意图，触发 EES 激活腿部神经产生自然的步行动作。研究结果表明，神经假体改进了被试的步行和平衡障碍，他进一步报告了生活质量的显著改善（患者现在已经使用该假体两年，每日约 8 小时）。

因狼疮性脑炎引发的脑部损伤，音乐家 Meghan Beaudry 失去了时间感知能力，无法走路，无法沟通，也无法连续思考，在长达数个月里卧床不起。由于无法感知时间长短，她把过去发生的事情，无论是前几天还是前几年都说成昨天。她通过学习神经科学以加深对自身疾病的理解。测量时间不是由大脑单一部分完成的。大脑依赖于神经传递的时间，从外部世界接收到的信息以波或脉冲形式通过神经元发送，一切都是以此形式处理的，也就是说我们大脑中有数万亿个微型时间处理单元。一条特定的信息并不会停留在大脑中的特定位置。虽然大脑没有单一区域控制抽象的时间概念，但特定的神经元网络通过帮助形成情景记忆，在时间的感知中发挥重要作用。脑损伤的恢复相当复杂，因患者情况而定。在康复六年之后她的记忆能力还是无法恢复到以前。

考古学家重新分析了 1985 年发现的西班牙北部山谷墓葬遗址。在约 20 平方米的狭小空间内，约有 90 具完整骨骼、200 多块局部骨骼和数千块看似孤立的骨骼。研究人员还发现了许多石制武器。这些遗骨以男性为主，许多都有刺伤和钝器伤的痕迹。放射性碳测年法表明，这些人类遗骸埋葬于公元前 3380 年至公元前 3000 年之间的欧洲新石器时代。研究小组得出结论，这是史前发现的暴力伤害率最高的墓葬之一，至少埋葬了 338 人。至少 23 %的人身上有明显伤痕，包括 65 处未愈合的伤痕和 89 处已愈合的伤痕，这表明冲突持续了很长时间。大部分的伤痕是钝器造成的，如斧头、棍棒或投掷的石块等。

研究人员开发了一种结合虚拟现实和脑机接口的新系统，对大鼠进行实验。他们发现，和人类一样，动物可以想象不在它们面前的地方和物体，用它们的思想想象走到一个地方或把一个遥远的物体移动到一个特定的地方。和人类一样，当啮齿类动物经历地点和事件时，海马区(大脑中负责空间记忆的区域)会激活特定的神经活动模式。这项新研究发现，大鼠可以自发地产生同样的活动模式，并以此来回忆远离当前位置的遥远位置。这种想象远离当前位置的位置的能力对于记住过去的事件和想象可能的未来情景是至关重要的。这项新研究表明，动物和人类一样，拥有一种想象力。

研究人员最近几年困惑的发现，实验室用的水凝胶中水的蒸发速率比用热量或热能解释的更快，而且能达到理论速率的两倍甚至三倍以上。MIT 的研究人员通过一系列实验和模拟发现，在特定条件下，光不用热就能直接蒸发水，而且其效率比用热更高。水本身并不会吸收多少光，水凝胶也是，但当两者结合起来时会变成光的强吸收体，能有效的利用光子的能量。研究人员将其称之为 photomolecular effect，他们正探索将其应用于海水淡化。这种基于光的蒸发有望将太阳能海水淡化的产水量提高三到四倍，让廉价的海水淡化成为可能。