LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）团队透过 LIGO 引力波观测站，探测到有史以来质量最大的黑洞合并事件。这场强烈的合并产生了一个最终质量约为太阳质量 225 倍的黑洞。该信号编号为 GW231123，于 2023 年 11 月 23 日侦测到的。在 GW231123 事件之前，最大黑洞合并事件为 GW190521，发生于 2021 年，合并后总质量约为太阳的 140 倍。而 GW231123 事件由分别为太阳质量 103 倍与 137 倍的两个黑洞合并，形成约 225 倍太阳质量的黑洞。GW231123 事件中的黑洞拥有极高质量与极快速的自转，不仅挑战引力波侦测技术的极限，也挑战目前的理论模型。团队指出，这样高质量的黑洞在传统的恒星演化模型中是不可能出现的，可能是这两个黑洞本身就是由较小的黑洞合并而成。另一项发现为这两个黑洞以接近爱因斯坦广义相对论所允许的极限速度自转，这使得信号在建模与诠释上变得更加困难。为了从信号中取得准确信息，研究人员使用了考虑高速自转黑洞复杂动态的模型。

小鼠研究发现，有些肠道微生物会吸收 PFAS 化合物，帮助将其排出体外。PFAS 代表全氟烷基和多氟烷基物质，涵盖约 15000 种化合物，这类化合物被广泛应用于数十个行业的几千种日常消费品，包括防污剂、地毯以及鞋子。PFAS 被称为“永久留存的化学品”，因为它们不会自然分解。它们会在包括人类在内的各种动物体内积累，与癌症、新生儿缺陷、肝病、甲状腺疾病、免疫力下降、激素紊乱及其他一系列严重健康问题相关。PFAS 的半衰期为 2-5 年，从血液中完全自然排出可能需要几十年时间。最新研究是首次发现肠道微生物能帮助清除 PFAS，微生物主要针对长链 PFAS，长链 PFAS 比短链 PFAS 危害更大，因为它们在体内停留的时间更长。

天文学家本月早些时候宣布可能发现了已知第三个星际天体、第二个星际彗星 3I/ATLAS（第一个是 Oumuamua，第二个是星际彗星 2I/Borisov）。天文学家现在报告 3I/ATLAS 可能比太阳系还要古老 30 亿年，很可能是人类目前见过最古老的彗星。与之前发现的星际天体 1I/ ʻOumuamua 和 2I/Borisov 不同，3I/ATLAS 似乎不是沿着平坦的银河平面移动，而是以一条更陡峭的路径穿越银河，科学家推测它可能来自银河系的「厚盘」—那是一个分布着许多年老恒星的区域，位置在我们熟悉的银河盘面上下。研究推估，这颗彗星若是从厚盘区域的某颗古老恒星系统中诞生，那么它应该富含水冰成分。随着它逐渐靠近太阳，阳光将会加热并激发彗星表面产生活动，释放出气体与尘埃，进而形成明亮的彗发和彗尾。根据初步观测，3I/ATLAS 已经显现出活跃的征兆，甚至可能比之前那两颗星际天体的活跃程度更高。如果这些特征获得确认，将有助于我们推估未来还能从望远镜观测到类似星际天体的数量。

本周二是今年至今最短的一天。根据 U.S. Naval Observatory and the International Earth Rotation and Reference Systems Service 的数据，周二的自转时间比标准的 24 小时短 1.34 毫秒。地球自转受到了地核运动、大气变化和月球位置等因素的影响。地球最近几年的自转都比通常更快，自转一周的时间经常短于 24 小时。未来几周或几个月可能会出现更多类似的情况。但从千万年的时间跨度上看，地球一天的时间长度并没有变短，而是在变长，比如霸王龙生活的 7000 万年前，一天的时间长度只有 23.5 小时。

性别决定是最基本的生物发育过程之一，也是科学界探索的热点。在发育过程中表达的基因对多种器官的形成起着至关重要的作用。位于 Y 染色体上的哺乳动物性别决定基因 Sry 是睾丸形成所必需的，该基因仅在胚胎发生过程中的很短时间内被激活。然而 Sry 激活背后的具体机制仍不清楚。大阪大学领导的研究团队发现铁在雄性哺乳动物的性别发育中发挥关键作用。无论是饮食还是药物干预引起的母体缺铁，都可能导致 Sry 基因的组蛋白甲基化发生改变。缺铁的雌鼠产下的一些 XY 后代被证实会发生性别逆转，这可能是与 Sry 基因激活受损有关。

2022 年 9 月 26 日，NASA 执行双小行星重定向测试(DART)任务的飞船撞击了名为 Dimorphos 的小行星。这是世界首次行星防御技术演示，撞击成功偏转了小行星轨道，但同时也释放了大量石头，而这些巨石可能会使得未来的偏转小行星的工作更加复杂。撞击产生了 104 块半径从 0.2 米到 3.6 米不等的巨石。研究团队发现，这些喷出的巨石们的动量高达 DART 撞击器的三倍。这些巨石不仅产生几乎与 DART 撞击相同的冲击力，四散的方向也明显分为两群。研究团队认为，这些被抛出的巨石可能来自特定来源，或许是小行星上的一些较大巨石，它们在 DART 探测器主体撞击地表之前就被太阳能板击碎而飞溅出来。由于 DART 撞击产生的巨石的动量主要垂直于太空船的轨道，这意味着它可能使轨道面倾斜一度以上，并导致小行星在太空中不规则地翻滚。这项研究结果说明了未来若欲再度以撞击方式偏转小行星的轨道，其表面地形与岩石分布状态，将可能对偏转成果产生不可预期的变数。

龟罹患癌症的可能性远低于哺乳动物或鸟类。根据发表在《BioScience》期刊上的一项研究，仅有 1% 的龟罹患癌症。研究人员分析了数百只生活在动物园的龟的医疗记录和尸检报告。结果显示，龟患癌症的数量非常少，即使出现肿瘤，也几乎不会扩散。研究人员将这一现象归因于龟强大的防御能力，包括抵御细胞损伤、减轻细胞压力的缓慢新陈代谢以及独特的抗癌基因。

发表在《自然》期刊上的一项基因组研究确认了人畜共患病原体从动物传播到人类的最早时间点：6500 年前人类从狩猎采集转向畜牧业开始与动物生活在一起。澳大利亚病毒学家 Edward Holmes 称，这不是新观念，但研究人员用数据给出了证明。研究人员从欧亚大陆发现的 1,313 具古人类骨骼和牙齿中残留的血液提取 DNA 序列，寻找微生物基因组的痕迹。这些古代 DNA 所处时期跨越了 3.7 万年。研究识别出 5486 个来自细菌、病毒和寄生虫的 DNA 序列。人畜共患病原体仅在距今 6500 年或更短时间的遗骸中发现，约 5000 年前达到峰值。鼠疫杆菌 首次出现在该数据集中的时间是在 5700-5300 年前。

阿尔法雄性（alpha male）不是普世真理。德国马普和法国研究人员分析了 121 个灵长类物种 253 个种群的雌雄攻击行为的详细观察，结果显示两性之间并不存在泾渭分明的权力关系。雄性和雌性之间的竞争异常普遍。平均而言，社群中近半数侵略性互动都涉及雄性和雌性。学界长期以来一直假定灵长类动物的权力结构偏向雄性，然而最新研究给出了不同的答案，事实上偏向雄性的权力结构更多是一种例外。在分析的 151 个种群中，只有 25 个种群观察到雄性占优，16 个种群雌性占优，七成种群的权力结构是中性即无性别倾向。在陆生种群中，当雄性比雌性拥有更大体型和武器时，雄性占主导的情况更为普遍。研究人员称，灵长类雄性通过武力和强制获得权力，而雌性则通过其它策略如生殖策略获得权力。

根据发表在《Nature Medicine》期刊上的一项研究，法国国际癌症研究机构的研究人员估计了 2008-2017 年出生的年轻一代未来的胃癌负担。胃癌作为全球第五大癌症死因，其发病机制与幽门螺杆菌感染的密切关联早已被确认，但全球范围内针对这一可预防癌症的防控投入长期不足。尤其令人担忧的是，近年来年轻人群(<50岁)的胃癌发病率在高低风险地区均呈现上升趋势，而人口老龄化进程更将加剧疾病负担。研究人员估计，2008-2017 年出生人群一生中将有 1560 万例胃癌病例，其中 76% 可归因于幽门螺杆菌。亚洲大陆预计有 1060 万例(占全球 68%)，东亚(590 万)和南亚(290 万)最为突出。中国和印度合计占全球可预防病例的 42%。

根据发表在《科学》期刊上的一项研究，人类大脑中掌管记忆的区域——海马体，在成年乃至老年阶段仍可持续生成新的神经元。这项研究解答了一个长期争议的核心问题，即成年人大脑是否仍具有可塑性。海马体是大脑中负责学习和记忆的重要区域，也与情绪调节密切相关。在新研究中，研究团队分析了多个国际生物样本库中 0—78 岁人群的脑组织。他们采用了一种名为“单核RNA测序”的方法，对单个细胞核中的基因活性进行分析，并结合流式细胞术来研究细胞特性。通过引入机器学习算法，他们跟踪了神经元从干细胞到未成熟阶段的发展过程，并识别出多个仍处于分裂状态的细胞亚群。结果表明，这些新生细胞集中存在于海马体中的“齿状回”区域，这是大脑中负责记忆形成、学习与认知灵活性的关键结构。研究显示，人类成年神经元的前体细胞在许多方面与小鼠、猪、猴等哺乳动物类似，但在基因活性上存在一定差异。此外，个体之间的差异显著，有些成年样本中神经前体细胞数量充足，另一些则接近为零。

现代人类祖先在走出非洲之后曾与尼安德特人相遇，彼此之间有过杂交，现代人类因此获得了部分尼安德特人 DNA，而尼安德特人则消失在历史长河之中，一种观点是尼安德特人没有灭绝而是被其近亲吸收了。1929 年，考古学家在以色列海法南部 Skuhl Cave 洞穴发掘了七具成人骨骼和三具儿童骨骼，其历史可追溯到 14 万年前。其中一具年龄大约 3-5 岁的儿童骨骼拥有现代人类和尼安德特人特征，可能是混血。研究人员利用 CT 扫描对其进行了重建，并与巴黎人类博物馆收藏的三个尼安德特人头骨进行了对比。研究证实了该儿童是早期人类和尼安德特人的混血儿。

中国研究人员首次直接观测到“反Klein隧穿”（AKT）现象——这一量子悖论描述的是手性粒子在遇到势垒时并非穿越，而是被完全反射。“Klein隧穿”是量子物理中的一个著名悖论：质量为零的相对论粒子可以无视能垒的存在，自由穿越而不发生反射。与之相对的“反Klein隧穿”则预言：对于具有“手性”特征的有质量粒子，能垒会导致完全反射。这种奇特的传播行为长期以来仅存在于理论推演和间接证据中，始终缺乏实验验证。该研究中，团队设计了一种结构可调的双层声子晶体，在其声学色散关系中引入了手性与质量，使系统中的声子类比于双层石墨烯中的手性准粒子。当声波遇到由此构成的势垒结构时，传播行为取决于结构参数的调控：在特定配置下，声波被完全反射，即出现反Klein隧穿；而在另一配置下，则可以实现完全穿透，即Klein隧穿。

中国科学院近代物理研究所科研人员等依托兰州重离子加速器冷却储存环，首次精确测量了极缺中子原子核硅-22的质量，发现在硅-22中质子数14是一个新幻数。原子核由质子和中子构成。当原子核的质子数或中子数为2、8、20、28、50、82、126时，原子核表现出相对稳定的性质。这些数字被称为幻数。此前，科学家发现在氧-22中，中子数14具有“幻数”特征。根据核结构的镜像对称性，理论预言，在氧-22的镜像核硅-22中，质子数14应是一个幻数。硅-22是目前已知的最缺中子的硅同位素，因其产生截面小、寿命短，在实验中产生和测量均面临较大挑战，该理论预言此前未被实验证实。

虽然太空船能藉由恒星辨识方位，但要准确掌握其离开地球多远、行经何处，通常仍需仰赖地面以电波进行精密追踪。NASA 新视野号（New Horizo​​ns）任务团队的成员利用这艘目前已距地球超过 88 亿公里的飞船，成功示范仅透过星野影像即可判定方向与位置的导航方法。随着太空船深入太空，从其所在位置所见的恒星位置会开始偏离地球所见的位置。一艘航行至银河系深处的太空船可藉由这种因视差效应产生的偏移，来定位自己相对于邻近恒星的位置。而新视野号已飞行至足够遥远的距离，得以首次真实示范星际导航的可行性。自 2006 年发射以来，新视野号飞越冥王星与柯伊伯带天体 Arrokoth，并将在未来十年间逐步脱离太阳系，进入星际空间。2020 年新视野号科学团队同时从地球与太空中观测并拍摄了邻近恒星比邻星（距离地球4.2光年）与沃夫359（距离7.86光年）周围的星野。这项实验生动呈现出新视野号从内太阳系飞往外太阳系时的视角变化。而针对 2020 年影像中两颗恒星精确位置的更进一步分析，新视野号团队成员及成功推算出新视野号相对于邻近恒星的三维空间位置，精度达约 660 万公里。

根据发表在《Journal of Comparative Psychology》期刊上的一项研究，世界各地经常观察到的虎鲸（或杀人鲸）朝人类扔鱼或其它猎物的现象可归因于它们想和我们交朋友。研究人员在过去 20 年记录了 34 次此类遭遇，即使人类拒绝了它们的礼物，虎鲸仍然会满怀期待的继续逗留，有时候还会再次尝试送礼，表明了它们奇特的建立关系的动机。论文主要作者、加拿大不列颠哥伦比亚 Bay Cetology 的 Jared Towers 说，虎鲸经常互相分享食物，这是一种亲社会行为，是它们建立关系的一种方式。它们与人类分享食物，可能表明它们也有兴趣与人类建立联系。

Moderna 公布了基于 mRNA 的季节性流感疫苗的试验结果：mRNA 疫苗 mRNA-1010 有效性比标准疫苗高 27%。有大约 4.1 万 50 岁及以上人群参与试验，他们被随机分配接受 mRNA-1010 或标准疫苗接种，在流感季节进行约六个月的随访。相比标准疫苗，mRNA 疫苗的总体效力高出 26.6%，在 65 岁及以上参与者中高出 27.4%。早先的试验数据显示，mRNA-1010 在参与者体内产生的免疫反应比标准流感疫苗和高剂量疫苗要高。由于美国现任卫生部部长 Robert F. Kennedy Jr. 的反疫苗立场， mRNA-1010 的未来命运不确定。Kennedy Jr.已经取消了上届拜登政府授予 Moderna 的 mRNA 流感疫苗拨款。

天文学家首次发现证据，证实一颗 Ia 型超新星是由「双重爆炸」机制产生：白矮星在尚未达到临界质量的情况下，先由表层的氦引发第一次爆炸，再触发核心的第二次爆炸。Ia 型超新星是源自双星系统中的白矮星爆炸事件。当白矮星从伴星吸积足够物质、达到所谓「钱卓极限」（Chandrasekhar limit）时，便会发生剧烈的热核爆炸，产生稳定且明亮的超新星光度。触发这类超新星的精确机制至今仍有许多未解之谜。模拟研究显示，至少部分 Ia 型超新星可能源自于尚未达到临界质量就发生的「双重爆炸」机制。在这一模型中，白矮星表面首先积聚一层由吸积而来的氦，当氦层变得不稳定时会率先引爆，产生一道向内传递的冲击波，进而触发核心的第二次爆炸，造成整体超新星事件。科学家观测了位于大麦哲伦星系内的超新星遗迹 SNR 0509-67.5，发现了两层明显的钙元素壳层，正是双重爆炸所留下的指纹。这是首次在观测中清楚辨识出这种结构，证实双重爆炸机制确实存在，也显示白矮星可在未达临界质量前即发生爆炸。这一成果有助于我们理解 Ia 型超新星的形成多样性，并进一步提升对宇宙距离测量与重元素起源的掌握。

根据发表在《Nature Medicine》期刊上的一项研究，加工肉没有食用的安全量，即只要食用加工肉就会增加患病风险。研究人员分析了逾 60 项研究，涉及人类饮食加工肉、含糖饮料和反式脂肪酸与患 2 型糖尿病、结直肠癌和缺血性心脏病风险之间的关系。结果显示，即使食用少量的加工肉、含糖饮料和反式脂肪酸，也会增加患病风险。数据显示，与不吃任何热狗的人相比，每天只吃一只热狗的人患 2 型糖尿病的风险高 11%，患结直肠癌的风险高 7%。每天喝约 12 盎司苏打水，2 型糖尿病风险增加 8%，缺血性心脏病风险增加 2%。所谓加工肉指的是将肉加工成香肠、培根和汉堡等形式。

自二战以来一直持续到 2024 年，美国是自由世界毋庸置疑的科学领导者。一个注重事实、讲究科学真理、重视教育和公共利益的社会引领着一代又一代人持续突破和进步。但 2025 年 1 月起，美国享有盛名的科研机构如 NOAA、NASA、NSF、CDC、EPA 和 FDA 遭遇了一连串史无前例的内部攻击。随着新的预算（大而美法）获得众议院和参议院的批准即将成为法律，我们所熟悉的美国科研模式可能成为过去。对美国科学家而言，这是一场现实生活中的噩梦。即使发生最糟糕的事情，我们仍然有理由抱有希望。希特勒的德国也严重破坏了本国的科学研究，但大批流失的科学家最终惠及了世界其他地区，这一事件被称为“希特勒的礼物”。我们可能会见证美国科学的衰落，其他科学强国崛起。NASA 已经裁员逾 2500 人，正要求其他 3000 人自愿退休，受影响的主要是科学部门。NASA 正在进行的 124 个任务有 41 个面临完全取消，引力波探测器 LISA 面临失去 NASA 的资助。特朗普政府取消订阅《自然》期刊，这一事件几乎和纳粹德国如出一辙：《自然》自 1937 年起到二战结束被禁止收录进德国图书馆。如果美国不改变方向，2025 年不仅将标志着美国科学例外主义时代的终结；而美国人才流失的规模可能让“希特勒的礼物”都相形见绌。