近日，《科學》雜志公布了其編輯團隊評選的2023年度十大科學突破，其中包括一項科學突破冠軍獎和9項科學突破入圍獎。榜單如下。

　　1肥胖遇到了對手

　　肥胖既是一場個人的戰斗，也是一場公共健康危機。然而，令人遺憾的是，一直以來人們未能找到安全有效的減肥藥物。但現在，一類新的療法帶給人們很大希望，人們期待它能降低肥胖和相關慢性疾病的發病率。

　　這些藥物模仿了一種名為胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）的腸道促胰素，它們正在以令人興奮又令人不安的方式重塑醫學、流行文化，甚至全球股市。這些GLP-1受體激動劑最初是為糖尿病開發的，可顯著減輕體重，副作用大多可控。今年，臨床試驗發現，它們還可以減輕心力衰竭的癥狀以及心臟病發作和中風的風險，這是迄今最令人信服的證據，證明這些藥物除了減肥之外還有其他重要的好處。基于這些原因，《科學》雜志授予GLP-1藥物年度突破冠軍獎。

　　2正在減速地球的碳泵

　　在南極洲海岸附近，含鹽的表層水直接沉入海底。下沉的水從大氣中吸收熱量、氧氣和二氧化碳，并將它們隔離在深淵中，在那里水慢慢向北擴散。它是全球翻轉環流的主要組成部分之一，這種大規模的環流連接著世界所有的海洋，幫助它們捕獲1/3的人類年碳排放量。許多研究人員認為，當它激增或減速時，這個碳泵會加劇氣候變化。

　　今年，幾項研究表明，該碳泵處于極度危險之中。第一個令人不安的跡象出現在幾年前，自主漫游到4000米深處的深海Argo機器人發現，南極底層的海水正在變暖、體積正在縮小，這兩個跡象均表明洋流正在放緩，使得上層的溫暖海水得以侵入。而隨著全球變暖的持續，冰川融化以碳泵減速肯定會加劇。

　　3尋找天然氫氣的熱潮

　　今年，世界興起了一場能源熱潮，這次是基于地球內部自然產生的氫。與石油不同，天然氫氣對氣候而言是一種“滋補品”，而非“毒素”。勘探者現在在除南極洲外的每個大陸上都發現了大量氫氣沉積的跡象。美國地質調查局（USGS）一項未發表的研究表明，地球上可能蘊藏著1萬億噸氫氣，足以滿足未來數千年對燃料和肥料日益增長的需求。

　　4人工智能天氣預報員來了

　　自從現代計算機出現以來，它就一直被用于預測天氣。盡管數值天氣預報變得越來越復雜，現在可以提前幾周做出可靠的預測，但其使用的方法與從前是一樣的：使用大量的計算能力來求解控制大氣的流體動力學方程。2023年，人工智能已經開始改變這種狀況。包括谷歌、華為和英偉達在內的科技公司已經訓練了人工智能模型，使其提前10天預測天氣，其準確性可以與傳統模型相媲美，甚至超過傳統模型，而且運算負擔要小得多。經過訓練后，這些模型可以在1分鐘內在臺式電腦上做出預測，而無需在超級計算機上運行2小時。

　　5抗擊瘧疾的新希望

　　今年，利用疫苗對抗瘧疾的努力有兩個振奮人心的進展。對世界上第一種瘧疾疫苗Mosquirix的大規模評估顯示，它顯著降低了幼兒的死亡率。今年，世界衛生組織（WHO）還批準了第二種瘧疾疫苗R21/MatrixM。它與Mosquirix的設計相似，但成本更低、產量更大。它應該有助于填補瘧疾疫苗供需之間的巨大缺口，有可能每年防止數萬名兒童死亡。WHO表示，到2024年中期，R21有望廣泛使用。

　　6阿爾茨海默病的新療法

　　今年1月，美國監管機構批準了第一種藥物，這種藥物可以顯減緩阿爾茨海默病患者的認知能力下降速度，第二種相關的治療方法緊隨其后。這兩種方法都無法治愈阿爾茨海默病，而且都有嚴重風險，但它們依然為患者和家屬帶來了新希望。

　　7關于美洲早期人類的新發現

　　2021年，美國新墨西哥州白沙國家公園的研究人員發現，早在2.3萬年前至2.1萬年前，人類就在一個古老湖泊的泥濘岸邊留下了確切的足跡。研究人員使用放射性碳測年方法對發現于足跡周圍地層中的一種水生植物種子進行測定，得出了這些日期。但這些種子可能從溶解于湖水中的沉積物中吸收了更古老的碳元素，從而影響了測定年代的準確性。因此，研究人員利用陸地植物的花粉與嵌在足跡之間和下方沉積物中的石英顆粒重新確定足跡的年代。今年10月，他們報告說，新的測定時間與最初的測定結果完全吻合。

　　如果這個時間是正確的，那么這些腳印是在上一個冰河時代的頂峰時期留下的，當時冰蓋覆蓋了加拿大，這表明人類一定是在這些冰蓋形成之前就已經進入了美洲。

　　8巨大黑洞合并的聲音

　　“人類聽到巨大黑洞并合的喧囂”入選，成果為發現宇宙中超大質量黑洞相互纏繞運動所產生的納赫茲引力波信號的證據。今年6月，全球5個團隊聯合宣布，經過15年的觀測，他們已經將數據中的噪聲降到了足夠低的水平，剩下的數據反映的是宇宙中超大質量黑洞合并所引起的轟鳴聲。“突破”引用、提及國際相關團隊的工作和發布情況，引文中闡述了中國脈沖星測時陣列的成果發布，以及中國FAST（天眼）的貢獻和優勢。

　　9初出茅廬的科學家崛起

　　去年冬天，美國加利福尼亞大學系統的4.8萬人發起了美國歷史上最大規模的學術罷工，為研究生和博士后贏得了大幅加薪。今年5月，加拿大數千名學術工作者舉行了為期一天的大規模抗議活動，要求增加對研究生和博士后的資助。同時，一些大學已經采取措施幫助教師適應不斷上漲的人事成本。

　　10百億億次計算的曙光

　　經過十多年的醞釀，百億億次計算科學的時代終于在今年到來了。美國橡樹嶺國家實驗室的Frontier成為首臺向科學用戶開放的百億億次計算機，它能夠以每秒百億億（1018）次的運算速度處理從氣候到材料等各領域的挑戰。

　　百億億次計算的威力已經顯現，預計明年將有約60個團隊使用Frontier。百億億次的計算探索才剛剛開始。明年，新的百億億次超級計算機預計將在美國和德國啟用，它們將以前所未有的規模打開科學之門。據中國科學報