【新华社】《自然》年度十大科学人物彰显科学赋能全球治理

从破除技术垄断到守护疫情防线，从探索海底未知到眺望宇宙深空，从揭露诚信危机到捍卫科学真理……英国《自然》杂志网站12月8日发布的2025年度十大科学人物榜单凸显当今科学研究的显著特点：科学和技术已不再局限于象牙塔内，更是推动全球治理、促进包容发展、助力人类命运共同体建设的重要力量。 推动开放公平共享 “在全球科学界面临挑战的一年内，看到这么多研究人员取得了惊人发现和鼓舞人心的成果，令人感到些许欣慰，”《自然》专题编辑布伦丹·马希尔说。而这份榜单的深层启示在于，当今世界正在重新定义“科学属于谁”这个根本问题。无论是前沿科技突破，还是应对全球挑战，科学技术不应再是少数富裕国家和企业的专属。 中国人工智能企业深度求索创始人梁文锋入榜，正折射出国际社会对打破技术壁垒、弥合全球科技鸿沟、促进全球科研公平参与这一趋势的高度重视。正如《自然》评论，深度求索在今年初发布的DeepSeek大语言模型“震惊了世界”，以更低的资源成本实现了与顶级模型相当的性能，“这一开源模型对科学家们来说无疑是一大福音”。 同样的理念也体现在应对全球挑战。作为世界卫生组织谈判小组共同主席的南非公共卫生官员普雷舍丝·马佐索被榜单称为“大流行病谈判者”。正是在马佐索等人的不懈努力下，历史性的《世界卫生组织大流行协定》得以问世，使低收入国家公平获取防疫资源，打破过往富裕国家垄断药物和疫苗的局面成为可能。 拓展人类认知疆界 从俯瞰深渊到仰望星空，科学驱动着人类认知疆界不断扩展，并将宇宙和地球一个个神秘角落变为我们的目力所及。 在海平面9000米以下，中国科学院深海科学与工程研究所研究员杜梦然及其团队在2024年的深潜中发现了地球上已知最深的动物生态系统，并于今年发表了相关研究成果。杜梦然被榜单称为“深潜者”，在海洋最底层“见证了科学界前所未有的景象”。 远眺宇宙深空，位于智利的薇拉·鲁宾天文台助力人类深度“巡天”。被榜单誉为“望远镜先驱”的美国加利福尼亚大学戴维斯分校物理学家托尼·泰森，使这座耗资8.1亿美元的天文台最终成为现实。“这是一项高风险、高回报的项目，我们承担了风险，”泰森说，但这一天文台“将让数千个星系呈现在人类眼前”。 催生生命奇迹 科学的一大价值在于将基础研究转化为造福人类的具体应用。一系列进展共同诠释了现代生命科学的内在逻辑：基础研究和应用突破不断交互推动彼此进步，最终将科学进展转化为现实的生命奇迹。 在免疫学领域，以色列系统生物学家伊法特·梅尔博发现了人类免疫系统隐藏在细胞“垃圾处理站”中的一种全新免疫机制；在神经退行性疾病治疗上，被称为“亨廷顿舞蹈症的英雄”的英国伦敦大学学院神经科学家萨拉·大不里士及其团队开发出一种基因靶向疗法，使亨廷顿舞蹈症治疗取得“巨大进步”。 更令人欣喜的是，“开拓者宝宝”——患有超罕见病的美国婴儿KJ·马尔敦，在六个月大时接受了首例个性化基因编辑技术疗法后，向世界展露出可爱笑容。这项新技术为罕见疾病治疗带来了希望。 勇于守护真理诚信 科学的生命力源自对真理的捍卫和执着追求。被誉为“撤稿侦探”的印度数据科学家阿查尔·阿格拉瓦尔通过揭露高等教育机构的论文撤稿问题，推动印度大学排名体系重大改革；被称为“公共卫生卫士”的微生物学家和免疫学家苏珊·莫纳雷兹，上任美国疾病控制和预防中心主任不到一个月，就因坚持科学立场被解雇。 在全球卫生防控实践中，“蚊子农场主”——巴西农业研究员卢西亚诺·莫雷拉创立的“蚊子工厂”为遏制蚊媒疾病的传播作出了重要贡献。“他不仅成功地完成了学术研究，开展实验证明了模型的有效性，而且还成功说服了政治决策者实施这项技术。”莫雷拉的同行评价说。 上榜科学人物看似来自不同领域，其实指向同一个方向：面对前沿技术带来的社会变革、流行疾病等带来的全球挑战，科学的未来必然是全球协作、开放共享的未来。

人工智能辅助海洋安全场景取得进展

离岸流是海滩溺水事故的元凶之一，因其突发性强、隐蔽性高，传统“先检测、后预警”的被动监测模式难以留出黄金救援窗口。针对这一问题，中国科学院计算机网络信息中心研究海洋复杂动态环境下的感知与时空预测技术，提出基于未来帧感知的离岸流主动预测框架RipAlert，实现从“被动识别”到“主动预警”的跨越。 针对海浪动态变化快、早期特征微弱的挑战，研究团队设计区域敏感光流预测技术，将海面划分为静止、湍流及逆流区域，实现对未来3秒至5秒海岸动力学演变推演。科研人员同时首创内容感知熵注意力模块，通过计算局部信息熵动态聚焦高频湍流区域，提升模型在复杂海况下捕捉微弱逆流征兆的灵敏度。RipAlert在RipVIS基准测试中取得优于现有主流模型的SOTA性能表现。 该系统联合中国科学院海洋研究所和崂山实验室，已完成初步轻量化移动端适配和应用。 相关研究成果被国际人工智能国际会议AAAI 2026录用。研究工作得到国家重点研发计划的支持。 RipAlert 框架结构示意图

植物干细胞命运决定研究获进展

植物能够持续萌发新的枝、叶、花与果实，以顽强的生命力激发人们对生命永续的遐想。这一生命律动都源于核心细胞群——植物干细胞。它们分布于茎顶端、根尖等“生长中枢”，通过精确的分裂与分化，绘制植物生长蓝图。近日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心在植物干细胞命运决定研究方面取得进展。 细胞壁作为植物细胞的“外骨骼”，其力学特性在干细胞调控中扮演着核心角色。研究发现，在植物茎尖干细胞区域，细胞壁的主要成分果胶呈现“二元分布”模式，即新形成的细胞横壁偏“软”，富含去甲酯化果胶，而成熟的细胞壁更“硬”，以高度甲酯化的果胶为主。这种“软硬兼备”的时空构型，对干细胞微环境稳态维持至关重要。 研究进一步发现，植物通过精确控制特定mRNA即信使分子的时空分布，实现对细胞壁微观结构的精细控制。这一调控使干细胞在适宜时机以正确的方式进行分裂，以确保植物正常发育和形态构建。 具体而言：在新生的细胞壁中，果胶成分的去甲酯化过程赋予其柔软性和可塑性，为细胞灵活确定分裂的方向和位置提供支持；在成熟的细胞壁中，果胶保持高甲酯化状态，利于维持干细胞持续分裂能力及组织稳定。 因此，细胞壁结构的动态变化，可被视为调控干细胞命运的“核心开关”，主导其分裂和分化等状态间的转换。 研究同时解析了这一“核心开关”的运作机制。科研人员发现，催化果胶“软化”的关键酶PME5的信使RNA（mRNA）在转录后未立即进入细胞质，而是被特异性滞留于细胞核内，形成与细胞周期同步的mRNA储备库。当细胞分裂启动、核膜解体时，这些被禁锢的mRNA被同步释放，迅速翻译为功能蛋白，精准作用于新生细胞壁，实现细胞壁局部、定时定点的“软化”调控。 这种mRNA的核内隔离机制，犹如预设的“时间胶囊”，将细胞壁修饰程序锁定在细胞分裂的关键时间窗口，从而实现新旧细胞壁性质的精确区分。该机制阐释了植物在紧密相邻的细胞区域内维持不同的细胞壁力学特性。 研究证实，一旦该调控机制被破坏，植物将表现出细胞分裂模式紊乱、干细胞活性降低、分生组织发育终止等缺陷，表明细胞壁的精细构造对干细胞的活性具有关键作用。 这一研究揭示了植物干细胞命运决定机制，并发现了全新的基因表达调控模式——mRNA核滞留。PME5 mRNA在细胞内的时空位置被精细调控，犹如一套内在的“时空协调程序”，巧妙地将干细胞增殖与细胞壁重建紧密联系，精准主导干细胞分裂和分化的时机。 该调控机制在玉米、大豆、番茄等作物中高度保守。作物的株高、分蘖数、穗型和果实大小等农艺性状，均与干细胞活力相关。 基于“细胞壁精准设计”策略，有望提升作物分生组织活性和产量潜力，为培育高产高效作物提供理论支撑和技术路径。 相关研究成果发表在《科学》（Science）上。 细胞壁结构重塑调控植物干细胞维持与分化

科研人员成功体外模拟灵长类晚期原肠胚发育过程

近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心等首次利用干细胞胚胎模型，实现了灵长类晚期原肠胚发育过程的体外完整模拟，为剖析灵长类早期胚胎发育机制，以及发育异常引起的早发流产和出生缺陷提供了新研究范式。 类胚胎模型通过多能干细胞体外诱导模拟胚胎发育的结构，为原肠运动研究提供新路径。此前，研究团队利用猴胚胎干细胞诱导获得猴类囊胚结构并证明该类囊胚具有体外发育至早期原肠胚阶段的发育潜能，但类囊胚体外培养发育效率仍需提升。 团队通过建立3D悬浮培养系统，实现了干细胞来源的猴类囊胚高效稳健发育至第17天的早期原肠期阶段。该体系能够连续模拟灵长类囊胚早期着床后到早期原肠胚阶段的胚胎动态发育过程，形成由上胚层、羊膜腔和卵黄囊腔构成的灵长类早期原肠胚阶段典型双层胚盘样结构。 团队进一步发现，在特定时间加入梯度浓度胎牛血清可促进第17天的猴干细胞类胚胎发育至第25天，并保持胚盘结构清晰性和发育持续性，包括第20天的胚盘拉长和第23天的胚盘弯曲等形态变化，与灵长类体内原肠运动的晚期及早期器官发生起点的特征吻合。 组织形态学和单细胞转录组特征鉴定，体外培养的“猴类胚胎”在形态和细胞组成上，与相应发育阶段的天然猴胚胎高度相似，能够模拟灵长类早期原肠胚期间前后轴、原条、羊膜腔和卵黄囊腔等结构的形态发生，更重现了原肠运动后期的多个关键发育事件，如神经板和神经沟的形成，揭示了灵长类大脑和神经系统发育的最初“蓝图”。 同时，侧板中胚层和心脏中胚层等高级中胚层谱系分化，并启动卵黄囊原始造血，产生多种血液细胞；定型内胚层的分化，形成了前肠和后肠的原始结构，为消化、呼吸等多种器官的发育奠定了基础；通过特化原始生殖样细胞，高度模拟灵长类PGC细胞体内动态发育过程。 为进一步验证该模型的实用性和可靠性，团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，构建出TBXT和EOMES基因敲除的猴类胚胎模型。这两个基因是启动原肠运动的关键调控因子。 团队发现，TBXT敲除导致类胚胎的胚盘缩短、体轴发育紊乱，中胚层和内胚层分化严重受损，这与其在小鼠中的功能保守性一致，并首次在灵长类模型中揭示了其作用机制。EOMES敲除影响类囊胚形成，说明其在灵长类滋养层发育中的发挥关键作用。 这一工作创建了首个在体外完整模拟灵长类原肠运动至早期器官发生的干细胞类胚胎模型，涵盖从囊胚到原肠运动完成中的多个重要事件。 该模型可以帮助我们直观“看到”灵长类生命早期构建的过程，未来可用于解析灵长类胚胎发育尤其是原肠运动的关键调控基因和谱系分化规律，并为发育疾病研究和药物安全性测试提供研究平台。 12月3日，相关研究成果发表在《自然》（Nature）上。 论文链接 利用干细胞类胚胎实现灵长类原肠运动的全过程体外模拟

研究揭示猕猴前额叶皮层对有限工作记忆资源的灵活调配机制

11月24日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心联合上海交通大学、临港实验室，揭示了前额叶皮层在认知资源有限的条件下灵活分配并高效编码工作记忆信息的机制。 生活中，大脑总在处理各种信息，其容量有限，但仍能随时应变。那么，大脑如何在资源有限的情况下，实现高效而灵活的记忆运作？ 研究团队设计了可变长度的序列工作记忆任务。在每个试次中，猕猴需要依次记住1、2、3或4个依次闪现的空间位置，并按顺序报告。这一任务要求猕猴维持多个记忆项目，还要根据当下的记忆负荷动态地组织这些信息。 团队使用双光子成像和多通道电极阵列，在猕猴前额叶皮层记录大量神经元的活动。结果显示，当需要记住的项目较少时，神经元群体表征呈现出高分辨率、彼此分离的几何结构，如同整齐地把每个记忆项目放进单独的小抽屉；随着记忆项目增多，这些表征逐渐压缩并相互重叠，提示前额叶皮层内部正在进行资源共享与竞争。 进一步的分析发现，当记忆负荷增加时，大脑并不是不断招募新的神经元，而是反复“再利用”已有的神经元。这些神经元既能稳定保留早先的信息，又能灵活调整去编码新的信息，并尽量减少不同记忆项目之间的干扰。随着需要记住的项目增多，这些神经元在保留旧信息、编码新信息以及减少信息间干扰之间进行权衡，体现了前额叶皮层对有限资源的主动调配。 这一研究揭示了前额叶皮层能够在认知资源受限的条件下，通过动态重组群体表征的几何结构，实现高效而可泛化的工作记忆编码，为理解工作记忆资源上限及其灵活调配机制提供了关键神经依据。 相关研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会和中国科学院等的支持。 长度可变的视觉空间位置序列记忆任务 当新项目进入工作记忆时，前额叶可通过两种方式分配资源——招募新的神经元、循环利用已有神经元。循环利用的神经元包括稳定型（绿，兼顾旧/新信息）和灵活型（蓝，从旧信息切换到新信息）

研究揭示嫦娥六号着陆区月壤黏性之谜

近日，中国科学院地质与地球物理研究所分析嫦娥六号月壤样品，系统揭示了月球背面月壤表现出较高黏性特征的物理机制，从颗粒力学层面完整阐释了嫦娥六号月壤“为什么这么粘”的科学谜题。 此前，嫦娥六号在月球背面采样过程中，发现着陆区月壤似乎有点粘，还有点结块，显示出与月球正面的嫦娥五号月壤不同的物理特性。 研究团队通过固定漏斗实验和滚筒实验，精确测量了嫦娥六号月壤的休止角——这个反映颗粒材料流动性的关键指标。实验结果显示，嫦娥六号月壤的休止角显著大于月球正面样品，其流动特性更接近于地球上的黏性土体。 精细成分分析表明，月壤中含有极少量磁性矿物且不含任何黏土矿物，即排除磁力和胶结作用的影响后，研究团队确认其休止角增大主要受三种粒间力的协同控制：摩擦力、范德华力和静电力。其中，摩擦力的作用与颗粒表面粗糙度正相关，范德华力与静电力的作用则随颗粒尺寸减小而显著增强。 研究团队发现，可以通过测定D60值来判断颗粒尺寸对休止角的影响（D60是小于某一粒径的颗粒重量占到总重量60% 时的颗粒粒径值）。 对比不同D60值的非黏土矿物颗粒（石英、辉石、钙铁辉石、拉长石）的休止角变化，团队发现了一个关键“粒径阈值”：当D60值低于约100 微米时，范德华力与静电力对休止角的作用开始凸显，使得非黏性矿物颗粒表现出明显的黏性特征。 基于以上研究，团队对嫦娥六号返回样品进行了1微米的高空间分辨CT扫描，通过对超过29万个月壤颗粒的尺寸与形态进行精确厘定，并同月球正面嫦娥五号和阿波罗月壤对比，发现嫦娥六号月壤D60值最小，仅为48.4微米，颗粒更细，形态更复杂，整体球度显著偏低。 研究认为，这可能与样品中富含易破碎的长石矿物（约占32.6%），以及月球背面经历更强太空风化作用有关。嫦娥六号月壤又细又粗糙的颗粒特性，提升了摩擦力、范德华力与静电力的贡献，产生更高的休止角，造就了其更高黏性特征。 该研究首次从颗粒力学角度，系统阐释了月壤的独特黏聚行为，揭开了嫦娥六号月壤的“黏性”之谜，为未来月球探测任务提供了重要科学依据。 相关研究成果发表在《自然-天文学》（Nature Astronomy）上。 嫦娥六号月壤滚筒实验 滚筒实验正面视图

科研人员开发出新型基因组编辑策略

植物基因组编辑对作物育种技术升级、保障粮食安全具有重要意义。当前主流的精准编辑技术多数基于先导编辑系统，制约了自主创新成果的产业化进程。 近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所等，开发了一种新型基因组编辑策略——“榫卯系统”（MT）。该系统在水稻中实现了16.30%—59.47%的精准插入与替换效率，为植物基因组精准编辑提供了新工具，相关研究成果为作物遗传改良开辟了新路径。 MT系统的设计灵感源于中国古建筑传统木工榫卯结构，核心在于构建 “榫头”（tenon）和“卯眼”（mortise）的精准互补配对。研究团队利用遗传发育所高彩霞团队此前开发的精准DNA删除系统（AFID）中的APOBEC-Cas9-UDG/AP裂解酶复合体，在基因组目标位点产生独特的双链断裂结构，即带有单链或双链5’-突出端的“卯眼”，同时设计带有互补5’-粘性末端的双链DNA供体作为“榫头”，通过末端捕获作用实现供体片段的精准插入或替换。 该系统展现出三大核心优势：一是特异性强，MT系统利用APOBEC3B对TC基序的特异性识别，可精准生成预期长度的粘性末端，有效避免非特异性编辑；二是适用性广，无论是单TC基序还是多TC基序的目标位点，均可通过设计对应粘性末端的供体实现高效编辑；三是功能全面，既能完成小片段的精准插入，也能实现片段替换，且编辑事件可稳定遗传给后代。在水稻GRF1、NRT1.1B、SLR1、D53和IPA1等多个基因位点的测试中，MT系统的精准编辑效率显著优于传统系统，最高达到59.47%。 值得关注的是，MT系统在理论上具备大片段DNA编辑潜力。若能实现长链双链DNA供体的5’-粘性末端修饰，该系统有望突破现有技术对插入片段长度的限制，为作物复杂性状改良、关键基因簇导入等提供更高效的解决方案。目前，研究团队已针对MT系统的供体递送效率、大片段供体制备等关键技术进行优化探索。未来通过结合新型递送技术与供体修饰方法，有望进一步降低脱靶风险，实现基因组DNA大片段精准编辑，拓展该系统在更多作物中的应用场景。 相关研究成果发表在《分子植物》（Molecular Plant）上。研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等的支持。 论文链接 MT系统工作原理示意图

金属卤化物发光动力学研究取得进展

圆偏振光蕴含丰富的光学信息，在成像、传感及光子学等领域具有应用潜力。近年来，具有圆偏振发光特性的手性金属卤化物，因其低成本和可溶液加工特性备受关注。然而，这类材料的手性主要源于结构中引入的手性有机阳离子，其有限的种类限制了材料成分的可调空间。目前，已报道的手性金属卤化物的圆偏振发射，多集中于绿光、橙光和红光区域，对高性能照明与光通信具有重要作用的青色圆偏振发光尚未实现。 近日，中国科学院大连化学物理研究所团队，揭示了掺杂对手性金属卤化物圆偏振发光行为的调控作用，在有机—无机杂化银基卤化物中实现了高效青色圆偏振发光和有效二次谐波响应。 团队采用非手性甲基三苯基膦阳离子与三角形银—碘无机单元组装，构建出零维手性银卤化物。研究通过掺杂铜离子，提升了材料的发光效率，并赋予其圆偏振发光活性，从而将金属卤化物的圆偏振发射拓展至青色区域。系统的光谱表征表明，铜掺杂可有效抑制主体中非辐射复合过程，同时引入新的铜相关发光中心，使材料荧光量子产率接近100%，并获得1.3×10-2的发光不对称因子。 该手性体系的本征非中心对称结构，使其具备偏振敏感的二次谐波响应，并表现出二次谐波圆二色性。研究提出无需依赖手性阳离子的金属卤化物手性光学调控策略，为设计兼具圆偏振发光活性与非线性光学响应的金属卤化物提供了新思路。 相关研究成果发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会等的支持。 论文链接 研究实现金属卤化物的高效青色圆偏振发光与手性非线性光学效应

江门中微子实验发布首个物理成果

11月19日，中国科学院高能物理研究所发布江门中微子实验（JUNO）装置首个物理成果——提供了两个中微子振荡参数截至目前最精确的测量结果。 构成物质世界的最基本的粒子有12种，包括6种夸克，3种带电轻子和3种中微子。它们的基本性质和相互作用由粒子物理的标准模型所描述。中微子被普遍视为通向标准模型之外新理论关键“门户”。弄清中微子质量和味混合的起源机制，是理解整个宇宙为何呈现今日面貌的核心问题之一。 团队通过对2025年8月26日至11月2日共59天有效数据的分析，测量了被称为“太阳中微子振荡参数”的theta(12)及其相关的质量参数，比此前实验的最好精度提高了1.5到1.8倍。中微子振荡参数的精确测量将打开检验三代中微子振荡的完整性之门。 JUNO由高能所提出构想，2015年启动隧道和地下实验室建设。2025年8月26日完成液体闪烁体灌注并正式运行取数，成为国际上首个运行的超大规模和超高精度中微子专用大科学装置。 JUNO除了聚焦中微子质量顺序这一核心目标，还将精确测量中微子振荡参数，开展对太阳、超新星、大气及地球中微子的研究，并寻找超出粒子物理标准模型的新现象和新理论。JUNO的设计使用寿命为30年，可升级改造为世界最灵敏的无中微子双贝塔衰变实验，以检验中微子是否为自身的反粒子，并探测中微子的绝对质量。 中微子振荡参数的拟合结果

【央视新闻】中国科学院发布“磐石V1.5”！一站式科研平台助力多学科前沿研究

记者从中国科学院自动化研究所获悉，11月9日，中国科学院联合团队研发的一站式科研平台“磐石V1.5”在2025世界互联网大会乌镇峰会上发布。该版本是继今年7月26日“磐石V1.0”发布后的重要演进。目前该平台已推动天体物理、能源材料与力学工程等多学科前沿研究取得系列重要进展。 在天体物理领域，针对恒星参数反演中计算成本高、流程复杂的挑战，团队联合国家天文台开发了恒星参数智能反演工具链。该系统显著提升了反演速度，增强了结果的可靠性、稳定性与可解释性，降低了算力成本和使用门槛，使跨领域研究人员也能轻松开展恒星参数的分析与验证工作。 在能源材料领域，为改变材料研发长期依赖“大海捞针”式经验试错的局面，团队联合中国科学院上海硅酸盐研究所构建了全自动端到端的材料逆向设计系统S1-MatAgent。该系统能自主完成文献阅读、材料计算和材料优化。以新型析氢反应合金催化材料为例，该系统成功从两千万种候选配方中快速锁定13种高性能材料，将原本需数月的设计周期缩短至30分钟。 在力学工程领域，针对高铁、飞机等复杂构型在流体载荷计算中的高成本、长周期难题，团队联合中国科学院力学研究所研发了智能载荷计算技术。该技术成功将高铁气动问题的仿真分析时间，从传统的数小时缩短至秒级，为重大装备的构型设计与优化提供了关键数据支撑。