北极地松鼠（Arctic ground squirre）是地球最极端的冬眠动物之一，它一年中有 8 个月处于睡眠状态，体内温度降至华氏 27 度以下（零下 2 摄氏度），脑电波微不足道几乎难以难以探测到，心脏每分钟跳一下。但地松鼠仍然充满活力，春天来临它可以在几个小时内将体温提高到华氏 98.6 度（37 摄氏度）。人类正试图在 2040 年前后登陆火星。对于一个每天需要消耗大量食物、水和氧气的物种，火星之旅的一大挑战是后勤问题。根据国际空间站宇航员的饮食习惯，一个四人机组完成来回火星地球的 1100 天需要至少 11 吨食物，加上其它生命支持系统，以及其它必要物品，一艘火星飞船的起飞重量将超过 330 吨。应对这一问题的一种显而易见的解决方案就是冬眠。在《2001 太空奥德赛》中，宇航员在冬眠舱中每分钟心跳 3 次。如果宇航员在飞往火星途中处于某种冬眠状态，那么他们的生命支持资源的质量能减少六成，这也有助于抵御从太空辐射到无聊和孤立带来的心理问题。对北极地松鼠冬眠能力的研究可能有助于我们实现这一目标。

天文学家首次观测到超大质量黑洞喷射高能粒子流。研究报告发表在《自然》期刊上。耀星体（Blazar）是一类活跃的黑洞，它们向地球方向喷射高能粒子流，因此从数百万甚至数亿光年外看它们像一个个明亮的亮斑。今年 3 月，测量 X 射线偏振的轨道望远镜 IPXE 观测了明亮耀星体 Markarian 501，它距离地球 4.5 亿光年。研究人员对于黑洞磁场如何加速粒子流有两种观点，其一是通过磁重联(Magnetic Reconnection)，其二是冲击波射入。对该黑洞的观测支持冲击波理论。天体物理学家 James Webb 表示还有很多工作要做，比如为什么会产生冲击波。

美国历史上最严重的经济衰退决定了人们的变老能力——甚至在他们出生之前。研究人员发现，在 1929 年至 1939 年的大萧条期间出生的人，其细胞有加速衰老的迹象。大萧条最严重的时候，约 25% 的美国劳动力失业。通过比较大约 800 名 1930 年代出生的人的衰老标记，研究小组发现，那些出生在美国受经济衰退打击最严重的州——失业率和工资削减最严重的州——的人有一种标记模式，使他们的细胞看起来比实际年龄要老。对于那些出生在 1930 年代经济状况较好的州的人来说，这种影响减弱了。研究结果表明，大萧条时期出生的孩子在出生前就已经奠定了某种生物学基础，这种基础影响了他们日后在表观遗传学上的衰老。目前还不清楚是饮食、压力还是其他因素导致了加速衰老。

《科学》杂志宣布撤回一篇马约拉纳费米子论文。论文的通讯作者有 4 位，分别是何庆林、寇煦丰、张首晟、王康隆，均为华人科学家。撤稿声明中提到：“该论文刊发后，未能重现研究结果的读者要求作者提供原始数据文件。随后，原始数据来源受到质疑；而且，对原始数据和已公布数据的分析，揭示了严重的违规行为和差异。这些问题导致《科学》杂志的编辑对论文结论失去了信心，因此我们进行编辑撤稿。”论文的主要通讯作者、加州大学洛杉矶分校教授王康隆回应称，撤稿声明中的相关说法“毫无根据”。他表示，“我们所有的数据都是真实的。在论文发表五年后，我们还可以从 UC Irvine 服务器找到原来用于该论文的实验数据的文件，其中有些文件是重复实验的数据。此外，我们实验室新的研究人员们也重复了论文实验结果；别的科学家采用我们提供的样品，也已经将实验结果重复出来，显示了我们 2017 年论文中的量化结果。我们坚持认为我们的论文具有科学价值。我们认为，Science 的编辑决定是没有根据而且不公正的。”

为什么儿童学习速度更快？一项新研究提供了一个原因：儿童和成人在一种名为 GABA 的大脑信使上表现出差异，这种信使可以稳定新学习的材料。这项研究使用行为和最先进的神经成像技术对小学学龄儿童和成人的视觉学习进行了检查。研究发现，视觉学习引发了儿童视觉皮层(处理视觉信息的大脑区域) GABA 的增加。在训练结束后，GABA 的增加也持续了几分钟。在成人中，GABA 没有任何变化。这一发现预测，对新项目的训练会迅速增加儿童体内 GABA 的浓度，并使学习迅速稳定下来。进一步的实验也证实了这一点。

美国波士顿东北大学和英国剑桥大学的两个团队在实验室中制造出一种独特的磁性材料。这种磁性材料最初是在陨石中发现的，由镍和铁组合而成，但它们随着陨石在太空中缓慢冷却了数百万年，创造出了独特的晶体结构，具有非同寻常的属性，是高端永磁体的理想材料，而永磁体广泛用于现代生活中的各种设备。这种材料被称为 tetrataenite，科学家找到了在实验室中制造它的方法，如果合成材料能在工业中得到应用，它将能大幅降低绿色能源技术的成本，扰乱中国主导的稀土市场。研究人员表示还有很长的路要走，有很多测试要做，在用于制造永磁体前至少还需要 5 到 8 年的时间。

以色列科学家在一把象牙梳的侧面发现了第一个用字母书写的最古老的句子。字母大小从 1 毫米到 3 毫米不等，句中以恳求的语气写道：“愿这颗象牙能根除头发和胡子上的虱子。”大约 5200 年前，美索不达米亚和埃及出现了文字。这些早期书写系统并非字母形式，而是用符号表示单词和音节。字母出现较晚，可能是在埃及及附近地区发明的。某些古埃及象形文字被重新利用，形成了人们熟悉的字母。每个字母代表一个语音单位。由于缺乏考古证据，字母的早期历史是神秘的，人们甚至连字母的确切发明时间都无法确定。许多研究人员认为大约是在 3800 年前，但有一些证据表明，字母早在 4300 年前就开始使用了。耶路撒冷希伯来大学的 Yosef Garfinkel 和同事于 2016 年在以色列南部的考古遗址拉奇什发掘了这把梳子。虽然来自大约 2700 年前的遗址，但从刻在梳子上的文字风格来看，这件特殊的艺术品当时可能已有大约 1000 年历史。象牙梳上有 17 个字母，两个已损坏。至关重要的是，它们似乎形成了一个完整的、可理解的句子，并以拉奇什使用的古迦南语书写。

你可能见到过一群鸟在天空翱翔的行为，它们一会向左一会向右，一会密集一会稀疏，一会慢一会快，仿佛有着秘密的节奏在引导它们。这种现象生物学上有一个专有名词叫“群行行为（murmuration）”。在群行中，平均每只鸟只能看见周围的七只鸟，并据此调整其行为，它们不知道鸟群的目的地，但每一只鸟的微小变化都会对整体的进程产生影响，创造出一种我们难以理解的迷人模式。愈来愈多的研究表明，人类在社交媒体上的行为与之存在相似性。社交媒体的群体行为最早形成于 2000 年代中期，当时的互联网提供了一种新颖的人际关系拓扑结构，人只能认识最多 150 个朋友的邓巴数（Dunbar’s Number）仍然有效。但慢慢的，我们有了成千上万的朋友，有了成千上万的跟随者，朋友和跟随者的数量成为了一种骄傲的资本，显著的展现在个人资料页面上。朋友成为了动词，我们结交的不只是我们的朋友，还有熟人，熟人的朋友，熟人朋友的熟人。虚拟世界不受物理空间或人类认知的限制，而是受到商业的激励。一旦人们与现实世界中的朋友建立了紧密联系，受商业激励的平台会帮助他们寻找新的群体以最大化他们留在平台上的时间——因为这意味着更多的广告和收入。算法会根据相似性推荐用户加入特定的在线社群。这种做法被称为协同过滤(Collaborative Filtering)。这种商业驱使的做法产生了意想不到的后果，也可能 导致了愈来愈多的社会动荡。在美国，一个突出的例子是 QAnon 阴谋论运动。

忘记战争、气候变化、经济衰退和疫情吧，我们现在讨论的是一个正在发生的危机：男性睾酮水平下降。这是一种普遍的现象，以至于在美国服用睾酮药片自我治疗蔚然成风。睾酮补充剂的年销售额从 1988 年的 1800 万美元增加到 2000 年的 7000 万美元，2013 年更是逾 20 亿美元。睾酮和雌激素是最重要的性激素，每个人身上都有这两种性激素，不同的是男性睾酮水平更高，而女性雌激素更高。睾酮水平一天中有波动，年轻男性早晨的睾酮水平达到峰值。2007 年美国研究人员分析了 1980 年代、1990 年代和 2000 年代三组男性的睾酮水平，发现后出生的男性的睾酮水平比早出生的男性在相同年龄时低，睾酮水平平均每年下降 1%。随后展开的研究发现这一现象在世界各地都存在。是什么导致的？不可能是基因变化，因为遗传适应没有这么快。也许是食物，英国研究人员发现摄入过多蛋白质会显着降低睾酮水平，食物中的蛋白质含量超过 35% 会使睾酮水平降低 37%。发达国家大部分居民不会吃这么多蛋白质。是因为减少吸烟吗？烟草中的化合物会阻止睾酮转化为其他激素，从而提高睾酮水平，但烟草产生的差异很低。还有一种解释是我们所生活的世界变得更舒适，睾酮不再像以前那么重要了，也就是说下降是一种积极的影响。

电刺激可恢复脊髓受损瘫痪者的肢体运动、肠道和膀胱功能，甚至性活动。但无论医生还是科学家，都不清楚这种方法的作用机制。在一项新研究中，瑞士洛桑联邦理工学院神经科学家，通过为期5个月的电刺激、运动和康复计划，追踪了 9 名脊髓麻痹患者。在电刺激下，9 人均恢复了独立行走的能力。研究小组获得了患者在接受治疗前后行走时脊髓神经细胞的活动图像。令人惊讶的是，在治疗后，这些人的脊髓表现出比以前更少的活动。这表明，可能只有一部分神经元在电刺激过程中被激活，以帮助患者康复。为了更好地了解到底发生了什么，研究小组重复了这项研究，但这次是在脊髓受损的小鼠身上。研究小组表示，小鼠脊髓中，一个特定神经元亚群在电刺激后被激活，该亚群表达了两种标记物——Vsx2 和 Hoxa10。为了验证这些神经元对恢复的重要性，研究人员选择性操纵了它们在小鼠中的活动。在激活它们后，小鼠恢复了行走能力。当电刺激过程阻断这些细胞时，小鼠无法行走。研究小组发现，阻断健康小鼠的细胞活性不会影响其行走能力，这表明这些细胞对脊髓损伤后的恢复至关重要。

两只饱餐后的章鱼玩起了“投掷”游戏。一只雌章鱼瞄准它的同类，开始投掷贝壳、海藻和淤泥。这一幕被水下相机全程捕捉，这是科学家首次发现章鱼会互相“扔”东西。该动作带动了名为虹吸管的特殊管状结构，这表明投掷行为是故意的。定向投掷的动作常见于灵长类动物，并在人类进化中发挥了重要作用。过往研究证明，大象、鸟类、海豚等动物都具有掷物能力。章鱼是一种以高智商闻名的独居动物。在澳大利亚杰维斯湾的温带水域中，章鱼们生活在高密度的同类中。物研究人员在 2015 年和 2016 年利用水下相机拍摄这些生物，以观察它们是否存在互动行为，以及如何进行互动。研究发现，水下相机大约观测到 10 只章鱼发生了 102 次投掷行为。其中，多数投掷由雌章鱼完成，其中有两只雌章鱼完成了 66% 的投掷。

一项为期一年的对 9341 名澳大利亚人饮食习惯的研究表明，越来越多的证据表明，精加工和精炼食品是西方国家肥胖率上升的主要原因。这项新研究基于澳大利亚统计局(ABS)进行的一项全国营养和体育活动调查，进一步支持了“蛋白质杠杆假说”。蛋白质杠杆假说认为，人们过量摄入脂肪和碳水化合物是因为身体对蛋白质的强烈需求，而人体对蛋白质的偏好高于其他任何东西。因为很多现代饮食都是由高度加工和精炼的食物组成的，而这些食物的蛋白质含量很低，因此人们被迫食用更多能量密集的食物，直到满足蛋白质需求。蛋白质是生命的基石：体内的每个细胞都含有蛋白质，它们被用来修复细胞或制造新细胞。据估计，人体需要超过一百万种形式的蛋白质才能正常运作。蛋白质来源包括肉类、牛奶、鱼、鸡蛋、大豆、豆类、豆类和一些谷物，如小麦胚芽和藜麦。

群居动物通常会形成统治等级，以避免身体上的竞争和伤害。这些等级制度可以从群体成员之间激烈互动的结果中推导出来。在许多物种中，雄性和雌性会为争夺资源而竞争，并频繁地相互作用，但科学家经常为每种性别创建单独的等级制度，并使用性别特有的理论框架来研究社会支配地位。这是因为人们通常认为优势是由身体力量驱动的，而男性和女性通常在体型和力量上有所不同。这种传统的方法忽略了一个事实：主导地位可能是由一些与身体属性(如社会支持)无关的特征驱动的，这些特征与性别无关。研究人员分析了 9 种哺乳动物，用五种不同的指数计算了雌性对雄性的支配程度。他们研究了一个物种中雌性的优势程度与优势的建立和维持之间是否存在关系，特别是动物对攻击性行为和顺从信号的依赖程度有多强。研究小组发现，无论使用何种方法，个体在层级中的等级顺序都是相同的，所有女性优势的指标之间都有很好的相关性。该研究还揭示了男性和女性主导的社会在统治风格上的显著差异。在一个物种中，雌性的优势程度越高，动物就越不频繁地使用攻击来建立和维持它们的优势关系。

人们的睡眠模式在青少年时期会发生变化。许多青少年从早起的“百灵鸟”变成了“夜猫子”。这种向“夜猫子”作息的转变可能会与青少年的学习和工作发生冲突。由于这种不匹配的睡眠时间表而导致的长期睡眠不足，可以解释为什么这类青少年比早起的青少年更容易出现情绪和行为问题。研究人员要求 200 多名青少年及其父母完成一系列关于青少年睡眠偏好、情绪和行为健康的问卷调查。在接下来的 7 年里，参与者多次重复这些问卷。他们还接受了两次大脑扫描，期间相隔几年，以检查他们的大脑发育。研究发现，在青春期早期（大约12—13岁）转变为“夜猫子”的青少年更有可能在几年后出现行为问题，包括更大的攻击性、违反规则和反社会行为，但他们发生情绪问题的风险并没有增加，比如焦虑或情绪低落。新研究还表明，早起的“百灵鸟”和晚睡的“夜猫子”的大脑结构和发育速度不同，包括灰质和白质的差异，这与记忆、情绪健康、注意力和同理心的差异有关。

Max Planc k动物行为研究所的一个小组发现，欧洲鼹鼠的大脑在冬天前收缩 11%，到夏天时又会长回 4%。此类大脑萎缩的哺乳动物以通过一种被称为德涅尔现象的过程可逆收缩大脑而闻名。欧洲鼹鼠是已知的最新一种。然而，这项研究不仅仅是为大脑萎缩的动物增添了一个奇异的物种；它深入研究了是什么推动它们走上这条危险道路的进化之谜。当研究人员比较来自不同地区的鼹鼠时，他们发现德纳尔的现象是由寒冷的环境引起的，而不仅仅是缺乏食物。减少大脑组织有助于动物消耗更少的能量，从而抵御寒冷。

天文学家利用欧洲空间局（ESA）盖亚空间探测器的数据，发现了迄今为止距离地球最近的黑洞。这种基于双星系统特性的新方法未来有望检测出更多休眠黑洞。2022 年 6 月，ESA 公布了盖亚第三次完整观测数据集（盖亚 DR3）。根据发光恒星和巨大的隐形伴星相互环绕的系统的选择标准，研究人员确定了 6 个候选对象。两个物体作为双星系统相互绕行时，它们中的每一个通常都有椭圆形的运行轨道。盖亚 DR3 包含 168065 个此类椭圆的部分数据。通过轨道计算和拟合，研究人员找到了与已知数据最相符的对象“盖亚BH1”。研究结果显示，盖亚BH1 是一个具有类太阳恒星和一个不可见物体的系统，轨道运行周期为 185.6 天。这个不可见物体的质量大约为太阳 10 倍。恒星与伴星之间的距离和地球与太阳之间的平均距离大致相同。如果盖亚 BH1是另一颗恒星，它必然会比它的伴星亮得多。相反，盖亚的数据和后续观测都没有显示来自第二颗恒星的光。因此，这个不可见物体被认为是黑洞。

英国研究人员利用卫星捕获的图像证实，今年 1 月爆发的汤加火山产生了有史以来最高的羽流。这也是第一次看到火山喷发的羽流穿过较低的大气层延伸到了中间层。1 月 15 日，南太平洋汤加群岛的海底火山猛烈喷发，并引发了毁灭性海啸，导致数千人无家可归。这是迄今为止观测到的威力最大的一次火山喷发，全世界都感受到了冲击波。汤加火山的位置被 3 颗地球同步气象卫星覆盖，研究人员将视差效应应用到卫星捕捉到的图像上。至关重要的是，在火山喷发期间，卫星每 10 分钟记录一次图像，从而记录了羽流轨迹的快速变化。研究结果表明，羽流的最高高度达到 57 公里。显著高于之前的记录。这也使该羽流成为火山喷发的第一个观测证据，通过平流层将物质直接注入到离地球表面约 50 公里的中间层。

英国研究人员在临床试验中首次将实验室培育的血液输入人体，观察其在人体内的表现。大部分的输血仍然依赖于献血，这项研究针对的是罕见的难以获得的血型。对于镰状细胞性贫血症等需要定期输血的患者而言，血液需要精确匹配，否则身体会排斥，治疗会失败。而某些血型极其罕见，整个国家可能只有几个人能捐献。以首次在印度发现的 Bombay 血型为例，整个英国只有三个单位的库存。这项研究的重点是将氧气从肺部输送到其它部位的红血球细胞。研究人员首先从捐献的血液中提取出能产生红细胞的干细胞，他们在实验室中大量培育这些干细胞，诱导它们发育成红细胞。整个过程大约三周时间，研究人员将 50 万个干细胞培育出 500 亿个红细胞。经过滤后获得 150 亿个可用于输血的红细胞。

传统观点认为我们的右脑半球负责创造力，左脑负责理性思考。尽管这种大脑不同区域都有特定的功能的“模块”观点已经被取代，但它仍然可以在许多教科书中找到。拉德堡大学的神经科学家现在提出，我们应该以不同的方式看待大脑功能。大脑功能并不局限于单独的大脑区域，而是产生于这些区域之间的交换。神经科学家称，连接可以放大或减少大脑信号，并决定大脑的结构和功能。在认知任务中，大脑区域的连接模式和它们的活动之间有很强的关系。根据大脑连接，可以预测大脑中的某个功能将在哪里出现。

发表在《柳叶刀公共卫生》杂志上的一项研究称，无偿劳动——家务劳动、照顾儿童和老人，以及家庭管理带来的精神负担——伤害女性身心。研究人员称，结果表明，通过让男性分摊同等比例的劳动，减少女性过多的无偿劳动负担，有可能改善女性的心理健康。研究发现，做家务和育儿对男性心理健康的影响要小得多。那可能是因为他们做的要少得多。根据经济合作与发展组织的数据，在美国，女性平均每天在此类劳动上花费 4.5 小时，而男性则为 2.8 小时。在希腊，女性花费 4.3 小时，男性 1 个半小时。即使在瑞典等性别最平等的国家，女性每天也比男性多做 50 分钟。