7 月 23 日举行的国际数学家大会公布了 2026 年菲尔兹奖得主，四名得主的名字与此前泄漏的名单完全一致。菲尔兹奖被誉为数学界的诺贝尔奖，这是首次有两名中国数学家同时得奖。邓煜在公理化物理的希尔伯特第六问题上做出重大贡献，王虹解决了开放问题三维空间内的挂谷集合猜想，John Pardon（白杰文）解决了 Gromov 的纽结理论问题，Jacob Tsimerman 在 André-Oort 猜想等问题上做出了重大贡献。  

对地球逾 3380 种候鸟的评估报告显示，由于栖息地丧失、有害入侵物种、与建筑物碰撞、狩猎、宠物贸易、有毒杀虫剂等等威胁，逾半数候鸟种群数量出现下降。候鸟不仅仅是非凡的旅行者。它们传粉植物、传播种子、控制农业害虫、在生态系统之间运输养分，并通过吸引观鸟者和生态旅游支持当地经济。它们的数量减少不仅意味着生物多样性的丧失，还预示着支持野生动植物和人类的生态系统正逐步崩溃。研究人员呼吁各国政府采取行动保护候鸟。

工蜂的工作任务会随年龄而变化，年轻工蜂照料蜂后和发育中的幼体，之后帮助建造和维护蜂巢以及抵御威胁，年长工蜂在生命的末期则会离开蜂巢外出觅食。工蜂的行为变化是由其大脑约百万个神经元之间的相互作用驱动的，此前科学家并不清楚神经系统如何产生这种与年龄相关的任务转换。现在科学家在研究名为 doublesex 的基因时注意到了不同寻常的行为变化。当年长工蜂的 doublesex 基因失去活性之后，它们又开始照顾蜂后了，表明该基因在控制与年龄相关的工作行为上发挥重要作用。doublesex 基因仅在特定神经回路发挥作用，科学家随后通过抑制基因相关回路改变了工蜂的行为模式。研究报告发表在 PNSA 期刊上。

国际天文研究团队在《自然》上发表论文称，首次发现一套罕见三层等级天体系统观测证据，捕捉到疑似宇宙“系外月球”信号，为人类搜寻系外卫星开辟全新观测路径。人类至今已探明超 6000 颗系外行星，但始终没有一颗系外卫星获得明确观测确认。所谓系外卫星，也常被称作“系外月球”，特指围绕系外行星运转的天体；而本次新发现的系统结构更为特殊：恒星环绕褐矮星伴星，褐矮星外侧又存在一颗大型卫星，构成恒星—褐矮星—卫星三级嵌套结构，是人类首个观测到该类型的候选天体系统。对 CD-352722 B 系统的分析显示，该褐矮星外侧存在一颗质量约 0.9 倍木星的巨型天体，轨道周期约 170 天。模型推演证实，系统至少存在一颗卫星的可信信号；若假设系统存在两颗卫星，轨道模型将呈现高度不稳定状态，与实际观测不符。

我们在小学时学习的多位数乘法叫竖式乘法，其时间复杂度为 O(n²)，即位数越长，计算量随位数的平方增长。举例来说，两个两位数相乘，需要进行四次计算；两个三位数相乘，需要进行九次计算。位数越长，计算量会越来越惊人。那么 O(n²)是否是乘法的速度极限呢？苏联著名数学教授 Andrey Kolmogorov 在 1960 年的一次研讨会上讨论了这一猜想，仅仅一周之后，23 岁的学生 Anatoly Karatsuba 就给出了否定答案。他发现可以用简单快速的加法去替代费劲的乘法计算，而两个 n 位数相加的时间复杂度仅为 O(n)，加法只需要遍历数字一次，而乘法需要对 n 位数的每一位进行完整遍历。通过这一代数技巧，他将乘法的时间复杂度减少到 O(n^1.585)，比O(n²) 快得多。Karatsuba 算法的优势只有在数字较大时才会体现出来。Python 语言就使用了混合方法，当数字较小时使用小学乘法，当数字大于 630 位十进制数时改用 Karatsuba 的算法。2019 年数学家 David Harvey 和 Joris van der Hoeven 找到了一种比 Karatsuba 算法更快的方法，其时间复杂度为 O(n × log n)，但它相对于 Karatsuba 算法的优势只有在数非常非常大时才会体现。Harvey-van der Hoeven 算法被普遍认为是乘法的最快方法，但目前尚无正式证明。

在现代人类祖先走出非洲踏上欧亚大陆前，尼安德特人在此繁衍生息了逾 30 万年，但与现代人类相遇数千年后它就消失了。一种解释认为现代人类依靠更出色的智力战胜了尼安德特人，另一种解释认为双方融合了。发表在 PNAS 期刊上的一项新研究利用形变映射法（deformation mapping）重建了尼安德特人颅骨内表面，与现代汉人以及欧洲裔人群进行了对比。结果显示尼安德特人可能和现代人类一样聪明，而现代人类之间的差异比尼安德特人和现代人类之间的差异更大。新研究支持融合理论。

中国科学家利用嫦娥六号从月球背面南极收集的月壤样品开展了系统的稀有气体同位素分析。研究发现，月球正面和背面接收到的太阳风存在系统性差异，且地球磁层在其中扮演了“调速器”的角色。研究团队瞄准了五种稀有气体——氦、氖、氩、氪、氙。这些气体具有化学惰性，是追溯太阳风注入过程和后期改造的忠实示踪剂。结果显示，嫦娥六号月壤的氖同位素组成呈现出极为独特的特征——其氖20、氖22比值平均为11.34±0.22，远低于所有已知的月球正面样品，极为接近理论上的强烈分馏太阳风端元（~11.2）。这表明月球背面经历了更为极端的分馏过程，使其富集重同位素，仅用传统的溅射、扩散或侵蚀模型已无法完全解释，暗示背面可能存在更为复杂的同位素分馏机制或一个未被发现的低氖同位素端元。为什么同一颗月球的两面会接收到不同能量的太阳风？研究团队论证认为，是地球磁层在“调速”。当月球围绕地球运行并穿越地球磁鞘时，原本约每秒400公里的“正常”太阳风会被显著减速至约每秒200公里。

在生成式 AI 时代，流行公民科学数据库如 iNaturalist 和 Macaulay Library 也免不了被 AI slop 入侵。研究人员在《自然》上报告，他们在记录野生动物物种的流行公民数据库内发现了数百张 AI 生成的虚假图像。问题的真实规模尚不清楚，因为有许多假图可能未被发现。文章作者 Alexander Lees 博士称他在 Facebook 上看到的野生动物照片基本上都是 AI 生成的。他指出公民科学数据库里彻头彻尾的假图还比较罕见，问题主要是照片上传者会用 AI 美化下图像，结果生成式 AI 给图像添加了不存在的内容。iNaturalist 上逾 6.1 亿张图像只有 1400 张被标记为可能使用 AI。iNaturalist 社区支持总监 Tony Iwane 认为大多数假图并非是恶意的，他同时呼吁用户保持警惕，因为信息的准确性至关重要。

医学界完成了一项前沿手术—— 一名男性通过移植自己童年取出并冷冻保存16年的睾丸组织，重新恢复了精子生成能力。这批睾丸组织样本是他在接受化疗前采集冷冻的。化疗会严重损伤生殖功能，导致不育。这一里程碑式成果有望开启全新的人类不育治疗浪潮。2008 年比利时布鲁塞尔自由大学医院的医生为一名患病的 10 岁男孩摘除部分睾丸组织并冷冻保存。他当时罹患镰状细胞贫血，即将接受化疗，为后续造血干细胞移植做准备。10 余年后，这名男孩成年，希望拥有自己的后代。医护人员对其进行了两年监测，确认他已完全无法正常生成精子。随后，团队将冷冻保存 16 年的11个睾丸组织片段，分别移植至其剩余睾丸内部及阴囊皮下。移植组织在成年男性的激素环境与生理条件下培育生长一年。一年后，研究团队取出移植组织并开展检测分析。检测结果显示，多个移植组织中均发现生精干细胞，且存在活跃的精子生成迹象。在其中一个移植样本中，研究人员成功检出一枚成熟精子。

体细胞突变随年龄增长而积累，能导致细胞死亡。根据发表在《npj Aging》期刊上的一项研究，科学家开发出一种方法量化体细胞突变对人类寿命的影响。研究只考虑体细胞突变，没有考虑其它任何衰老特征。研究发现，肝脏等增殖性组织通过细胞更新能在数千年内维持功能，而神经元和心肌细胞等有丝分裂后细胞则是长寿的重要瓶颈。综合多个器官预测的人类寿命中位数是 146-194 岁，约为目前人类寿命的两倍。这意味着体细胞突变是衰老的重要驱动因素，但无法单独解释目前的人类寿命，驱动衰老的还有其它因素。

国家航天局小行星监测预警研究中心首席科学家李明涛领导的团队在一篇论文中讨论了中国自己的行星防御系统。NASA 执行双小行星重定向测试(DART)任务的探测器于 2022 年 9 月撞击了小行星 Dimorphos，这是世界首次行星防御技术演示。中国的计划更雄心勃勃，旨在直接破坏小行星的结构，而不只是偏转其轨道。中国计划中的探测器预定在 2029 年或 2030 年以 26 倍音速以上或每秒逾 9 公里速度撞击目标——相比之下 DART 撞击速度为每秒 6.1 公里。此次任务包括四个目标：精确撞击小行星、成功偏转其轨道、精确测量撞击结果以及证明撞击并未对地球造成损害。目标小行星是 2015 年发现的 2015 XF261，直径约为 30 米。中国计划发射两艘探测器，一艘撞击，另一艘观察。

根据发表在《Neurology》期刊上的一项研究，多种广泛使用的代糖与记忆力和思维能力随时间推移而加速下降相关。代糖摄入量越大，认知能力下降速度越快，这种关联糖尿病患者最为显著。研究针对了 12,772 名巴西成年人，平均年龄 52 岁，他们接受了八年的监测，填写了详细的食物调查问卷。研究人员根据其食物中的代糖摄入量分成三组，参与者还在研究期间接受了认知评估。结果显示，在考虑了年龄、性别、高血压、心血管疾病等因素之后，摄入代糖/甜味剂最多的人其整体思维和记忆能力的下降速度比摄入量最少的人快 62%，这相当于额外衰老了约 1.6 年；中等摄入量组的认知能力下降速度比最低摄入量组快 35%，相当于额外衰老约 1.3 年。阿斯巴甜、糖精、安赛蜜、赤藓糖醇、山梨糖醇和木糖醇六种代糖与与认知能力下降相关，塔格糖（Tagatose）是唯一与认知能力下降无关的甜味剂。

天文学家确认一颗名为 GJ3378b 的系外行星，位于距离地球仅 25 光年的红矮星宜居带内，可能具备孕育生命的条件。这颗行星位于鹿豹座方向，围绕一颗暗淡的红矮星运行，被视为目前已知距离地球最近的潜在宜居世界之一。GJ3378b 最初于 2024 年被法国天文学家发现。当时测定的质量为地球的 5.26 倍，被认为是一颗类似微型海王星的气态行星。天文学家利用基特峰国家天文台的 WIYN 3.5米望远镜等设备进行二次观测后，修正了这一结论。新数据显示，GJ3378b 的真实质量仅为地球的 2.3 倍，属于岩石质地的“超级地球”。轨道参数同样得到修正。最初认为该行星的公转周期为 25 天，实际仅为 21 天。这意味着它比此前判断的更靠近母星，但也恰好处于宜居带内——这一区域允许行星表面温度维持液态水的存在。这颗行星从母星接收的辐射量约为地球从太阳获取的 90%，位置非常理想。

“电视会腐蚀你的大脑”这句话也许在字面意义上是正确的。根据发表在《Alzheimer’s and Dementia: Journal of the Alzheimer’s Association》上的一项研究，常看电视的人大脑中与记忆相关的区域体积缩小，额叶和枕叶变小，大脑白质出现了与衰老、中风风险、认知能力下降和痴呆症相关的损伤区域。研究人员分析了约 1700 名成年人的数据，他们的平均年龄 53 岁，在 1987-1989 年间参与了心血管研究 Atherosclerosis Risk in Communities(ARIC) 。参与者被询问了休闲时看电视的频率。20 多年后参与者接受了脑部核磁共振成像检查。结果显示，重度电视人群的大脑结构出现了缩小，其中男性的影响更显著。

危地马拉舒尔通玛雅遗址一面墙壁上镌刻的数学公式，让学界首次确认了一位重要的玛雅数学家兼天文学家的真实姓名。研究团队指出，这位名为 Sak Tahn Waax（意为“白胸狐狸”）的学者足以比肩人类历史上的数学巨匠。 墙壁绘有人物画像与象形文字，其中包含基于天文历法的精密数学运算。玛雅人曾依靠这些运算确定国王登基等重大仪式的举办时间。研究团队重点分析了编号为“19号文本”的一组象形文字。“19号文本”是一组呈L形排布的11个象形文字，整体高度约10厘米。研究发现，前 9 个象形文字完整记录了玛雅历法与天文周期的换算逻辑。这套公式破解了一个2920 天周期的拆分规律，可适配玛雅各类历法单位。2920 天是玛雅文明的核心天文周期，完美契合5个金星周期（每周期584天）与8个太阳年（每周期365天）。不仅如此，该运算还将2920天与乌伊纳尔（每月20日）、卓尔金历（260天神圣历法）、通年（每年360天）以及780天火星周期建立了精准数理关联。 团队在“19号文本”倒数第二个符号中破译出“如是说”的句式，其后紧跟的最后一个象形文字便是署名 Sak Tahn Waax，代表该学者是这套运算公式的创作者。从铭文缺失女性专属前缀可判定，这是一位男性学者。

天文学家直接探测到系外行星 LHS 1140 b 大气层中的氦气。LHS 1140 b 是一颗岩石行星，距离地球 48 光年，位于其母星的宜居带。这是首次在宜居带内的类地球岩石行星确认探测到大气层。LHS 1140 b 围绕着一颗比太阳更小更冷的红矮星运行，其轨道比日地距离更近，温度适宜，其表面可能存在液体水，可能有铁质内核。就对地球的生命研究而言，液态水是生命存在的必要条件。论文第一作者 Collin Cherubim 表示需要进一步研究去确认行星是否存在水。

在今天的意大利漫步，我们仍然能看到有近两千年历史的混凝土建筑。相比下，现代混凝土建筑在百年内就会坍塌。为什么罗马时代的混凝土耐用性如此好？科学家认为要归功于名为“火山灰反应”的关键化学过程——即火山灰与石灰和水发生反应。根据发表在《Science Advances》上的一项研究，名为碳化的反应也有助于增强混凝土的耐久性。研究人员从有 1900 年历史的哈德良(Hadrian)皇帝庄园的马桶座圈上收集了混凝土样本，用高倍显微镜观察，用 X 射线扫描分析其化学成分。研究发现，样本含有火山灰、石灰和水等材料的证据，但对混凝土孔隙和裂缝的观察显示，方解石是其主要的粘结剂。当大气中的二氧化碳与混凝土中的钙化合物发生反应时，会形成坚硬的方解石矿物，它含有大量的碳酸钙。方解石填充了混凝土中的细小裂缝和孔隙，使古老的建筑结构能随着时间的推移而加固和修复。

研究团队结合了地面大型巡天计划 LAMOST DR7 的光谱观测，与 ESA 盖亚太空望远镜的高精度视差资料，建立起包含 155,600 颗邻近太阳次巨星（Subgiant stars）的庞大基准样本。由于这类恒星形成于银河系早期，其化学组成几乎保留了最原始的样貌，是推算时间极佳的恒星化石。团队利用马可夫链蒙地卡罗（MCMC）算法重建真实年龄分布，推导出样本中最古老恒星的真实年龄为 137.3（+1.8 / -1.5）亿年，若考虑大爆炸后约 2 亿年才形成首批长寿命恒星，这与宇宙微波背景辐射预测的 138 亿年宇宙年龄完全相符。最新结果显示，目前并没有可信的观测证据支持宇宙年龄超过 138 亿年。

根据发表在《European Heart Journal》上的一项研究，相比心脏供血正常的人，心脏病发作患者血液内的微塑料和纳米塑料含量更高。研究还发现，吸烟者和暴露于较高空气污染水平人群血液中微塑料和纳米塑料含量也更高。研究人员分析了 61 名意大利患者，采集了其血液样本，调查了他们是否吸烟以及空气污染情况。结果显示，84% 的心脏病发作患者血液中检测到微塑料和纳米塑料，慢性缺血性心脏病患者为 40%，冠状动脉正常的患者为 32%。心脏病发作患者血液中塑料种类更多。最常见的塑料类型是聚乙烯，这种塑料常用于包装和消费品。长期暴露于较高 PM2.5 水平的患者血液中更容易检测到微塑料，吸烟者血液中微塑料的检出率是不吸烟者的六倍。

发表在 PLOS One 上的一项新研究发现，马不依赖声音、气味或过往经验就能识别屏幕上的捕食者。传感器显示，马看到屏幕上的狼后心跳会加速，但面无表情十分镇定。研究显示，马没有摇头，没有摇尾巴，其目光也没有锁定屏幕以表明大脑在处理威胁信息。论文第一作者 Zeynep Benderlioglu 称，马在评估潜在威胁时展现出惊人的认知克制而不是惊吓。在实验中，马看到屏幕上的袋熊时心率平稳，但看到屏幕上的狼——无论狼是在攻击还是梳理——时其心率会显著加快，其中雄性马的反应更强烈。Benderlioglu 说，马的认知处理能力出乎意料的高。它们高度警惕，但威胁并没有出现，所以它们没有表现出任何异常行为，它们正在进行认知评估。”