美国科学家 Victor Ambros 和 Gary Ruvkun 获得 2024 年诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他们“发现 microRNA 及其在转录后基因调控中的作用”。染色体储存了细胞的使用手册，我们的每一个细胞都包含相同的染色体，因此包含完全相同的基因组和指令集。但不同的细胞类型有着不同的特性。这一切是如何发生的？答案是基因调控。Victor Ambros 和 Gary Ruvkun 发现了在基因调控中起关键作用的微小 RNA 分子 microRNA，揭示了一种全新的基因调控原理，它对人类在内的多细胞生物至关重要。人类基因组已知编码了超过千个 microRNA。microRNA 对生物体的发育和功能至关重要。

科学家证实，6600 万年前地球先后遭到两颗小行星撞击，其中一颗消灭了恐龙，另一颗体积略小，在西非海岸附近留下了一个巨大的陨石坑。科学家认为这颗小行星撞击后在大西洋形成了至少 800 米高的海浪。英国 Heriot-Watt 大学的 Uisdean Nicholson 博士在 2022 年发现了 Nadir 陨石坑，但当时形成原因未知。现在 Nicholson 博士及其同事确信它是一颗小行星撞击海底形成的，但撞击时间不确定，可能是在造成恐龙灭绝的小行星之前或之后。造成 Nadir 陨石坑的小行星直径在 450-500 米之间。研究报告发表在《Nature Communications Earth & Environment》期刊上。

研究人员培育出能抵抗巴拿马病变种 Tropical Race 4（TR4）和黑叶尖枯病的香蕉品种，两种对香蕉最具破坏性的疾病。荷兰 Wageningen 大学植物病理学教授 Gert Kema 认为，名为 Yelloway One 的杂交品种是一大突破。TR4 是一种能毁灭整个香蕉种植园的真菌，而黑叶尖枯病是会降低香蕉产量的枯叶病。TR4 和黑叶尖枯病给香蕉产业造成了数亿美元的损失。Yelloway One 目前在荷兰温室中种植，将很快送往被 TR4 和黑叶尖枯病严重破坏的菲律宾和印度尼西亚地区种植。

根据发表在 PNAS 期刊上的一项研究，特别设计的人类心脏组织在太空一个月就显示出衰老迹象。为了研究长期太空飞行对人类心脏的影响，研究人员设计了被称为 heart-on-a-chip 的系统，首先诱导人类诱导多能干细胞发育成人类心肌细胞，将 6 组组织样本在对柱上串成线索状，柱是柔韧性的，样本可像跳动的心脏一样收缩，整个系统被安装在一半手机大小的腔室内。在将系统送到国际空间站后，研究人员利用传感器实时监测心脏组织收缩和跳动模式的强度。地球上的相同组织作为对照组进行比较。结果显示，在国际空间站 12 天后，心脏组织的收缩强度几乎减半，而地球上的组织相当稳定。在回到地球 9 天后，这种减弱影响仍然十分明显。

发表在《Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology》期刊上的一项研究发现，人类身上发现了愈 3,600 种来自食品包装、厨具或食品加工设备的化学物质。这些化学物质存在于人类血液、头发或母乳中，其中包括已知剧毒的化合物，如 PFAS、双酚、金属、邻苯二甲酸盐和挥发性有机化合物。很多化合物与癌症、荷尔蒙紊乱等严重健康问题相关。研究作者表示需要对食品接触化学物质进行进一步审查。研究人员指出塑料带来的问题最严重，而它基本上不受监管。此外金属罐上的硅胶和涂层也可能含有有毒或未充分研究的化合物。有多种因素会导致化合物以更高速率渗透入食物，其中包括较高的温度、脂肪含量和酸度。

《Aging Clinical and Experimental Research》期刊发表的一项荟萃​​分析显示，吃鱼或有助于预防认知衰退、痴呆和阿尔茨海默病。研究发现，相比吃鱼最少的人，吃鱼最多的人认知障碍或衰退的可能性较小。吃鱼对认知衰退的影响最为显著，与痴呆或阿尔茨海默病之间的关联需要更多研究。全球人口正快速老龄化，越来越多的人寿命比以往更长。但年龄相关健康问题也随之增加，尤其是认知衰退、痴呆和阿尔茨海默病。到 2050 年痴呆和阿尔茨海默病病例预计将增至三倍。鱼富含 omega-3 脂肪酸，而 Omega-3 具有抗炎和抗氧化作用，有助于保护大脑。在这项研究中，研究人员发现吃鱼量最多的人认知风险低 18%，最显著的降低发生在每天吃约 150 克鱼的人身上。

科学家曾利用脑部记录和神经成像来探索大脑如何处理空间导航，结果表明，人类大脑的海马体和内嗅皮层两个区域都发挥了关键作用。进一步研究发现，类似神经活动还可代表非空间体验，如时间、声音频率和物体特征。在新研究中，加州洛杉矶分校团队招募了 17 名难治性癫痫患者。他们的大脑中曾植入深部电极以接受临床治疗。团队为参与者设计了一项涉及行为任务、模式识别和图像排序的复杂任务，在整个过程中，团队记录了他们的神经活动。由于此次直接记录了人类单个神经元的活动，团队得以发现特定类型脑细胞的放电方式，这能反映出一个人经历事件的顺序和结构。当经历结束后，大脑会保留这些独特的放电模式，并在休息时快速重现。不仅如此，大脑还能凭借这些习得的模式，为未来将接受的刺激做好准备。这一发现首次提供了证据，证明特定脑细胞是如何整合时间与经历信息，并对其提取和保留的。

根据发表在《Journal of Experimental Psychology: General》期刊上的一项研究，科学家再次证明我们容易被第一印象欺骗，在做出重要决策前最好睡个觉。由第一印象产生的偏见在心理学上叫首因效应（primacy bias）。研究人员首先展开了一系列虚拟盲盒拍卖实验，盒子里的东西都是不值钱的不需要的，参与者被要求找出最有价值的盒子。但参与者并不知道盲盒的总价值其实都是一样的。结果显示，如果参与者被要求立即做出决策，他们的决策都是基于第一印象，甚至会高估其价值。但如果他们被要求睡一觉第二天做决策，那么他们就不太可能陷入这一陷阱，能做出更理性的决策。

过去几个世纪，蜿蜒曲折的河流一直被拉直。在英国，97% 的河流被堰等人工屏障分割，平均每 1.5 公里至少有一个人工屏障。但拉直河流扰乱了水的流动，破坏水生栖息地和水质，增加了洪水风险。野生动物保护信托和野生鸟类和湿地基金会（WWT）的专家 Tom Hayek 解释说，曲折的河流改变水速和水量，减少了向下游移动的水量。河流越曲折水速就越慢，但如果河流是直的那么水就会快速直流而下，增加洪涝风险。恢复河流的自然曲线有助于减少洪水的影响，但无法预防巨大的洪水。

根据《自然》发表的一篇论文，一个黑洞喷射出的一对巨大喷流。这对喷流总长约 2300 万光年，是迄今已知的最长黑洞喷流。 超大质量黑洞会发射强大的辐射和粒子喷流。当它们持续数百万年，通过向宇宙中发射电子、原子核和磁场可以影响星系际介质中的物质流动。过去观察的黑洞喷流大小不会超过 5 百万秒差距（1百万秒差距约为 326 万光年）。 加州理工研究人员分析了来自国际低频阵列（LOFAR）望远镜的射电图像，以研究百万秒差距尺度的黑洞能量流。他们在分析后识别出了巨大的喷流，并命名为“波尔费里翁”。对望远镜数据的初步检查表明，这对喷流的总长度至少达到 6.43 百万秒差距。研究人员用数学公式进行了修正，得出“波尔费里翁”的总长度在 6.8—7.3 百万秒差距。 “波尔费里翁”的存在证明超大质量黑洞喷流能在极遥远的宇宙距离上形成，而不毁于流体不稳定性。但研究人员指出，要理解“波尔费里翁”保持稳定的力学原理还需要更多研究。

CERN LHC 物理学家首次观察到夸克量子纠缠。ATLAS 探测器的物理学家分析了约百万对顶夸克和反顶夸克，发现了统计学上压倒性的纠缠证据，研究报告发表在本周的《自然》期刊上。CMS 探测器的物理学家也于今年 6 月在预印本平台 arXiv 报告了纠缠结果。LHC 质子碰撞后产生的顶夸克和反顶夸克对的寿命非常短，仅持续 10^（−25）秒，之后就衰变为寿命更长的粒子。成功观察到顶夸克纠缠有助于提高研究人员对顶夸克物理学的理解，为未来高能纠缠测试铺平道路。

物理学家确定了基本粒子W玻色子的质量。欧洲大型强子对撞机（LHC）紧凑型缪子螺线管（CMS）探测器的实验结果与标准模型的预测一致。CMS 的此次实验结果是在 10 年时间里形成的，即 W 玻色子的质量为 803.602 亿电子伏特。W 玻色子及其姊妹粒子 Z 玻色子作为弱核力的载体参与了放射性衰变，是标准模型中为数不多的可以通过理论和实验进行高精度预测的数值之一。这使其成为寻找标准模型“裂缝”的好方法。但 W 玻色子的质量极难测量。研究团队以前所未有的精度重建了 LHC 产生的约 1 亿个W玻色子衰变的μ子特性，然后将这些数据与 40 亿次模拟碰撞和衰变进行了比较——这些碰撞和衰变使用了不同的W玻色子质量值，以便寻找最佳的匹配结果。研究团队利用最先进的软件和理论，并将他们的结果与W和Z玻色子衰变的替代测量值进行了校准与交叉检查，以确保他们的方法能够像预期那样奏效。

CERN 准备于 11 月 30 日驱逐隶属于俄罗斯研究机构的科学家，但它没有完全切断与俄罗斯机构的联系，它通过与位于俄罗斯 Dubna 的 Joint Institute for Nuclear Research (JINR)达成的协议继续与俄罗斯科学家合作。不切断与 JINR 的合作在研究人员中间引发了分歧。此前有数百名俄罗斯科学家参与了 CERN 的 LHC 大强子对撞机实验。乌克兰科学家反对继续与俄罗斯合作，而 Science4Peace 组织则反对限制任何国家的科学家展开科学合作。其他人表示，CERN 留出了两年的准备时间，这有助于减轻俄罗斯科学家退出的影响。工作人员已经帮助想留下的俄罗斯科学家在俄罗斯之外的研究机构寻找工作机会。已有大约 90 名科学家从俄罗斯机构转移到非俄罗斯机构。

中科院遗传发育所的研究人员在《Advanced Science》期刊上发表研究报告，人与狗在互动中会同步大脑。研究表明，人类和狗之间也会发生这种同步，相互凝视会导致大脑额叶区域的同步，而爱抚会导致顶叶区域的同步。这两个区域都与注意力有关。在 5 天的时间里，这种同步的强度随着人与狗对的熟悉程度的增加而增加，测试表明，在人与狗的互动中，人是领导者，而狗是追随者。通讯作者张永清说：“本研究有两个含义：一是被破坏的脑间同步可能被用作自闭症的生物标志物，二是LSD 或其衍生物可能改善自闭症的社会症状。

一项研究发现，女性的大脑区域可能会在怀孕期间缩小，但连接性会变得更好，只有少数脑区在成为母亲的转变中保持不变。近 85% 的女性在一生中至少怀孕一次，每年有 1.4 亿女性怀孕。已知妊娠会导致身体发生生理学变化，但相应的神经变化却并不清晰。研究人员对一名 38 岁健康女性怀孕相关的大脑变化进行分析，他们一共开展了 26 次核磁共振(MRI)扫描和血液评估，采样周期从孕前 3 周(4 次扫描)到孕期 3 个阶段(15 次扫描)再到产后 2 年(7 次扫描)。这些脑扫描与 8 名对照个体的大脑变化进行了对比，论文作者在孕期第9周发现了皮质体积和厚度的大面积减少，尤其是与社会认知相关的如默认模式网络这类区域。他们还发现白质微结构、心室容积和脑脊液的增加；这些改变被发现与雌二醇和黄体酮水平上升有关，有些变化持续至产后；其中的部分变化在产后 2 年依然存在，包括皮质体积和厚度减少，其他改变则在产后 2 个月左右恢复至产前类似水平。

诺贝尔奖得主、约翰霍普金斯大学医学院教授 Gregg Semenza 从《Cancer Research》期刊上撤下了两篇论文，其论文总撤回数量达到了 13 篇。Semenza 是在 2019 年因发现了低氧诱导因子（HIF）而与哈佛医学院教授 William G. Kaelin, Jr. 和牛津大学教授 Peter J. Ratcliffe 分享了诺贝尔生理学或医学奖。多年来 Semenza 教授作为通信作者或第一作者的论文受到了图像造假等方面的指控，其中包括 HIF 相关论文。最新撤回的两篇论文之一是《PHGDH Expression Is Required for Mitochondrial Redox Homeostasis, Breast Cancer Stem Cell Maintenance, and Lung Metastasis》引用次数 190 次，撤下原因是代表两只不同实验鼠组织的图像被认为可能来自同一只实验鼠；其二是《Collagen Prolyl Hydroxylases Are Essential for Breast Cancer Metastasis》，引用次数近 240 次，撤下原因是图像重复。

地球经历过很多不同的地质阶段，其中之一被称为“雪球地球（Snowball Earth）”，整个地球被冰雪覆盖。但雪球地球何时发生仍是未解之谜。英国伦敦大学学院的研究人员在苏格兰的一块露出地面的岩石中发现证据，表明地球是在大约 7.17 亿年前从热带地质阶段过渡到雪球地质阶段。为何地球会变成为冰雪之球？原因可能是太阳辐射突然减少导致地球经历了一次漫长的冬天，引发了雪球效应。辐射减少，形成了更多的冰，冰将照射到地球上的阳光反射到太空，导致其继续变冷，形成了更多的冰。地球大约是在 6.35 亿年前开始解冻。

2024 年 Ig 诺贝尔奖在 MIT 公布了结果。2020-2023 年的颁奖典礼因新冠疫情以在线方式举行，今年是过去五年首次恢复线下颁奖。获奖者没有差旅费补贴，需要自掏腰包。获奖者包括了：B.F. Skinner 因实验用鸽子为导弹制导而获得和平奖，这一实验距今有逾 60 年历史，接受领奖是他的女儿；Jacob White 和 Felipe Yamashita 因发现真实植物模仿人造塑料植物形状的证据而获得植物学奖；Marjolaine Willems 等人因研究北半球居民的头发漩涡方向是否与南半球居民相同而获得解剖学奖；Lieven A. Schenk 等人因发现引起痛苦副作用的假药比不会引起痛苦的假药更有效而获得医学奖；日本东京医科齿科大学教授武部贵则团队因发现哺乳动物也能用肛门呼吸而获得生理学奖；František Barto 等人通过研究逾 30 万次抛硬币证明掉落时的面更可能与抛起时的面相同而获得概率奖；Saul Justin Newman 发现以长寿著称的人更可能生活在出生和死亡记录糟糕的地方而获得人口统计学奖。

研究人员发现，色盲者对所看到颜色范围的限制降低了他们对新食物的恐惧程度，相比视觉正常的人他们不太挑食。色盲者主要是男性，男性患色盲的可能性 16 倍于女性。研究人员招募了男性调查他们对新食物的恐惧症，发现色盲男性比非色盲对食物有较低的恐惧。另一项类似研究发现，色盲男性对食物的厌恶度也较低。研究人员指出，人类通过颜色判断食物是否煮熟，或者农产品是否成熟或腐烂，人通常更喜欢色彩鲜艳的食物。其它研究也表明，颜色会影响食物味道。

科学家通过将衰老卵母细胞植入到年轻小鼠的卵泡，改变了衰老卵母细胞所处的微环境，让老年小鼠卵母细胞的发育潜力得到提高。这项研究凸显出微环境在衰老中的重要性，并为逆转老化卵母细胞开辟了新途径。卵母细胞（未成熟的卵细胞）在被称为卵泡的体细胞包裹中生长和成熟。卵泡细胞与卵母细胞直接接触，为卵母细胞的发育提供重要的营养和支持。在衰老过程中，卵母细胞的数量和质量都会下降。目前，尽管辅助生殖技术（如冷冻保存年轻卵母细胞）发展的很好，但还没有临床上可行的策略可以恢复老龄卵母细胞的发育潜力。新加坡国立大学、美国约翰霍普金斯大学等机构科学家在内的研究团队，通过开发一个名为三维重组嵌合卵泡的培养系统，在小鼠模型中评估了卵泡微环境对卵母细胞衰老的影响。