天文学家观察木星上著名的大红斑已至少有 150 年的历史，这是一个足以吞没地球的巨大反气旋。不过每当哈勃太空望远镜近距离观察它时，总能发现一些新惊喜。哈勃在 2023 年 12 月至 2024 年 3 月的 90 天内，对这个红色风暴进行了新的观测，结果显示大红斑并不像看起来那么稳定。最新的资料显示大红斑就像果冻般在抖动。研究人员表示大红斑在加速和减速时，会对其南北两侧的风向喷流造成推力，这类似三明治，当中间有太多馅料时，面包片就会被迫鼓起来。

小鼠研究发现，成功会带来更多成功，这种赢家效应是由于突触可塑性的多重变化而形成的。研究报告发表在《Cell》期刊上。天生的攻击性是由腹内侧下丘脑（VMH）控制的——也被称为“攻击”中心——它塑造了动物的社会行为和恐惧反应。但攻击性也是可以习得的。在最新研究中，在连续对抗 1 天、5 天或 10 天的成对小鼠中，获胜最多的小鼠每天攻击对手的速度更快，时间也更长。这种欺凌行为变得普遍而稳定：与其他小鼠不同，10 天的胜利者攻击不熟悉对手的速度比熟悉的对手要快，在一周的隔离后，它们也没有摆脱好斗。换句话说，攻击性成为了一种特征。对大脑的分析发现了突触的显著变化。

NASA、NOAA 和 Solar Cycle Prediction Panel 周二宣布，太阳活动进入极大期，预计会持续到明年。太阳周期是太阳在高低磁场活动之间转变的自然周期，一个周期平均约 11 年。在太阳磁场活动的高峰期，磁极会发生翻转，这相当于地球南北磁极互换。在太阳活动极小期，其表面几乎没有黑子；而在极大期，黑子会大量出现。2024 年 5 月，太阳耀斑持续爆发，日冕物质抛射 (CME) 向地球发射带电粒子云和磁场，形成了 20 年以来地球最强的地磁风暴，产生了可能也是过去 500 年有记录以来最强的极光。科学家预计，太阳活动高峰期将持续一年左右，之后太阳将进入活动的低谷。

NASA 于 10 月 14 日 12:06 p.m. EDT (1606 UTC)在佛罗里达肯尼迪太空中心使用 SpaceX 的 Falcon Heavy 火箭成功发射了欧罗巴快船（Europa Clipper），它将花费六年时间飞往木星卫星欧罗巴，调查其宜居性，为未来的登陆器挑选登陆地点。欧罗巴快船是 NASA 至今为行星任务建造的最大探测器。欧罗巴由伽利略于 1610 年发现，在已知的 95 颗木星卫星中，它的直径和质量第四大，它比月球小，主要由硅酸盐岩石构成，并具有水-冰地壳，可能是一个铁-镍核心。它有稀薄的大气层，主要由氧气组成；表面有大量裂缝和条纹，而陨石坑比较罕见，有在太阳系任何已知的固体物体的最光滑表面。已有证据表明其冰层下面存在一个地下海洋。欧罗巴被认为是太阳系中除地球之外最适宜生命生存的地方。探测器将于 2025 年 2 月利用火星和 2026 年 12 月利用地球的引力辅助，于 2030 年 4 月抵达目的地。

NASA 证实正与国际合作伙伴以及标准组织制定月球时间标准协调月球时（Coordinated Lunar Time 或 LTC)。月球时间标准将会考虑相对论，可扩展到其它天体，支持长期太空任务如 Artemis 以及商业性太空活动。月球时间将由月球原子钟加权平均决定，类似地球上的协调世界时(UTC)计算方式。原子钟在月球的位置还没有决定，现有的分析显示原子钟在月球表面每天滴答的速度快数微秒。NASA 及其合作伙伴正研究哪一种数学模型最适合建立月球时间。

在降低患 200 多种疾病的风险方面，做一个“周末战士”和每周定期锻炼一样有效。研究结果发表在《Circulation》杂志上。美国疾病控制与预防中心的指南建议，为了整体健康，每周至少进行 150 分钟的中等到高强度体育活动。在符合这些建议的人群中，一周中大部分时间锻炼 20-30 分钟的人所获得的益处与那些间隔 5-6 天进行较长时间锻炼的人相同。研究小组分析了 89,573 人的信息，这些人戴着手腕加速度计，记录了一周内的总体力活动和不同运动强度的时间。参与者的身体活动模式被分类为周末战士、常规或不活跃。分析显示，与不运动相比，周末运动和有规律的体育活动模式都能显著降低罹患 264 种疾病的风险。与心脏代谢疾病的相关性最强，如高血压和糖尿病。

Google 研究人员在《自然》期刊上报告，降低噪声后量子计算机的表现将让经典超算望尘莫及。量子处理器对噪声非常敏感，为了了解量子计算机超越经典计算机的条件，研究人员使用名为 Sycamore 的量子计算机处理器运行随机线路取样(random circuit sampling 或 RCS)——用量子算法生成随机值序列。研究团队分析了 Sycamore 的输出，发现如果有大量噪声干扰，Sycamore 能被经典超算打败。如果将噪声降至特定阈值，打败量子计算机将变得不可能，研究人员估算需要目前世界上最强大的超算运行 10 万亿年。不过目前距离量子计算机取代传统经典计算机还有很长的路，如 Sycamore 无法执行类似存储照片或发送电邮的简单任务。

一项小型研究发现，新冠疫情对女孩的影响大于男孩。研究报告发表在 PNAS 期刊上。2018年，华盛顿大学学习与脑科学研究所的研究人员对 160 名 9-17 岁的青少年进行了脑部扫描，目的是在两年的时间里观察他们大脑的变化。当 COVID-19 来袭时，他们不得不再等一年。其中约 130 人回来接受了第二次扫描。研究人员利用原始组中约 110 人的数据创建了一个模型，预测了预期的大脑发育情况。他们使用了该组中另外 50 名学生的数据来观察他们的大脑在这三年中是如何变化的。结果让他们大吃一惊。在 2018-2021 年期间，研究中的十几岁女孩的额叶皮质更薄，这表明大脑老化。他们发现，十几岁的女孩的大脑比预期的老 4.2 岁，而十几岁的男孩的大脑比预期的老 1.2 岁。女孩大脑皮层变薄最严重的区域是大脑中与社会互动有关的部分。

根据发表在《科学》上的一项新研究，过去 13 万年里人类造成了数百种鸟类的灭绝，导致了鸟类功能多样性的大幅减少——鸟类在环境中承担的不同角色和功能范围的衡量标准——并导致了大约 30 亿年独特进化史的丧失。有证据表明，自晚更新世以来，至少有 600 种鸟类因人类而灭绝，当时现代人类开始在世界各地传播。研究发现，迄今为止，人类造成的鸟类灭绝规模已经导致大约 30 亿年独特的进化史丧失，以及全球鸟类功能多样性的 7%——这比基于灭绝数量的预期要大得多。鉴于鸟类发挥着广泛的重要生态作用，鸟类功能多样性的丧失可能会产生深远的影响。这些灭绝后的余震包括授粉减少、种子传播减少、对昆虫种群(包括许多害虫和病媒)自上而下控制的崩溃，以及由于减少对腐肉的消费而增加的疾病暴发。此外，研究中记录的全球鸟类的减少可能会影响许多植物物种追踪当前和未来气候变化的能力。

2024 年度的诺贝尔化学奖授予了三位科学家：美国华盛顿大学的 David Baker，以表彰他在计算蛋白质设计上的贡献；英国 Google DeepMind 的 Demis Hassabis 和 John M. Jumper，以表彰他们在蛋白质结构预测上的贡献。Baker 通过构建全新的蛋白质而完成了几乎不可能的任务，Google 旗下 AI 公司 DeepMind 的两位科学家则通过开发出 AI 模型解决了预测蛋白质复杂结构的难题。生命多样性证明了蛋白质作为化学工具的惊人能力，蛋白质控制和驱动了所有构成生命基础的化学反应。蛋白质还可作为激素、信号物质、抗体和不同组织的构建基础。

ESA 使用 SpaceX Falcon 9 火箭从佛罗里达卡纳维拉尔角太空军基地发射了探测器赫拉（Hera），飞往 Didymos 和 Dimorphos 双小行星系统，验证世界首次行星防御技术演示任务。NASA 执行双小行星重定向测试(DART)任务的飞船于 2022 年 9 月 26 日撞击了该小行星系统，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，还释放出了数百万吨的岩石。赫拉探测器将于 2026 年 12 月前后抵达该小行星系统，对其进行观测确认撞击效果。

20 世纪大部分时间里，每十年发达国家居民平均寿命会增加大约三年。这意味着 21 世纪初出生的人的预期寿命会比 1900 年出生的人多 30 年，可活到约 80 岁。这种渐进式增长是否会无限持续下去？一部分科学家认为不会，人类将接近寿命的自然上限，最长寿国家的平均寿命会在 100 岁前就稳定下来。发表在《Nature Aging》期刊上的一项新研究认为，人类寿命实际上已经达到了上限。尽管有医学的不断进步，但最长寿国家过去三十年寿命增幅放缓了。原因是衰老的速度至今无法减缓。论文主要作者 S. Jay Olshansky 称，超过保修期后人体将无法正常运转。他说，随着寿命的延长，就像打地鼠游戏，每个地鼠代表一种不同的疾病，活得越久，地鼠会越多，会越来越快的出现。Olshansky 和同事研究了 1990-2019 年全球八个最长寿国家（日本、韩国、澳大利亚、法国、意大利、瑞士、瑞典和西班牙）以及美国和香港的死亡率和预期寿命变化，发现几乎所有国家和地区的预期寿命改善速度都在减缓，美国的预期寿命实际上下降了。香港人口预期寿命最长，但研究人员发现 2019 年出生女童只有 12.8% 而男童只有 4.4% 预计能活到 100 岁。

诺奖得主出身国的分析显示，美国自 1958 年起获得诺奖的总人数高居世界第一。截至 1929 年，德国以 18 名获奖者位居榜首。其次是英国的 13 人，法国 12 人。出身于欧洲的得主占总数的 9 成（90 人中的 81 人）。进入 1930 年代以后，美国的获奖者开始增加。1930 年代出身于美国的人有 9 人获奖，40 年代有 8 人获奖。到 1958 年美国的获奖总人数达到 36 人，超过了上年之前并列第一的德国（33人）。自此时起，在诺奖得主数量上美国处于一家独大的地位。1990 年美国出现了第 114 位获奖者，获奖人数是排名第 2 的德国（55 人）的两倍以上。美国在二战后获奖人数增加的背景是接纳移民、法律完善带来研究资金增加、接受高等教育的人数增加等。

COVID-19 疫情在地球上引发了混乱，一项新研究表明，它的影响可能超出了地球范围。 科学家利用 NASA月球勘测轨道飞行器（Lunar Reconnaissance Orbiter, LRO）收集的数据，分析了月球六个地点的表面温度。他们对 2017 年至 2023 年的温度数据进行了研究，发现 2020 年 4 月至 5月的温度异常下降，范围在 8K 到 10K 之间。其中，最低温度出现在风暴洋（Oceanus Procellarum）中的一个地点，降至 96K（约-177˚C）。这一变化似乎与疫情期间的全球封锁相吻合。COVID-19 的第一波疫情在 2020 年 3 月席卷全球，各国政府颁布了严格的封锁令以遏制病毒的传播。到 4 月全球约一半的人口被要求或命令待在家中。研究人员推测，这一降温现象可能是由于封锁期间地球释放的辐射热量减少，从而减少大气中散失至太空的热量。全球封锁减少了工业活动、交通和矿业等会产生温室气体的活动，研究表明，全球二氧化碳排放量在 2020 年 4 月初比 2019 年的平均下降了约17%。

美国科学家 Victor Ambros 和 Gary Ruvkun 获得 2024 年诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他们“发现 microRNA 及其在转录后基因调控中的作用”。染色体储存了细胞的使用手册，我们的每一个细胞都包含相同的染色体，因此包含完全相同的基因组和指令集。但不同的细胞类型有着不同的特性。这一切是如何发生的？答案是基因调控。Victor Ambros 和 Gary Ruvkun 发现了在基因调控中起关键作用的微小 RNA 分子 microRNA，揭示了一种全新的基因调控原理，它对人类在内的多细胞生物至关重要。人类基因组已知编码了超过千个 microRNA。microRNA 对生物体的发育和功能至关重要。

活跃太阳黑子区域 AR3842 连续释放出两个 X 级耀斑，强度分别为 X7.1 和 X9.1。两大耀斑向地球方向喷出了日冕物质抛射（CME），前者于 10 月 4 日抵达地球，强度更大的后者将于 10 月 6 日抵达地球。两个 CME 预计会引发 G3 级强地磁风暴，中纬度地区会出现极光。X9.1 是 2017 年 9 月 X8.2 级耀斑以来的最强耀斑，是当前 25 太阳周期的最强耀斑。

科学家证实，6600 万年前地球先后遭到两颗小行星撞击，其中一颗消灭了恐龙，另一颗体积略小，在西非海岸附近留下了一个巨大的陨石坑。科学家认为这颗小行星撞击后在大西洋形成了至少 800 米高的海浪。英国 Heriot-Watt 大学的 Uisdean Nicholson 博士在 2022 年发现了 Nadir 陨石坑，但当时形成原因未知。现在 Nicholson 博士及其同事确信它是一颗小行星撞击海底形成的，但撞击时间不确定，可能是在造成恐龙灭绝的小行星之前或之后。造成 Nadir 陨石坑的小行星直径在 450-500 米之间。研究报告发表在《Nature Communications Earth & Environment》期刊上。

研究人员培育出能抵抗巴拿马病变种 Tropical Race 4（TR4）和黑叶尖枯病的香蕉品种，两种对香蕉最具破坏性的疾病。荷兰 Wageningen 大学植物病理学教授 Gert Kema 认为，名为 Yelloway One 的杂交品种是一大突破。TR4 是一种能毁灭整个香蕉种植园的真菌，而黑叶尖枯病是会降低香蕉产量的枯叶病。TR4 和黑叶尖枯病给香蕉产业造成了数亿美元的损失。Yelloway One 目前在荷兰温室中种植，将很快送往被 TR4 和黑叶尖枯病严重破坏的菲律宾和印度尼西亚地区种植。

NASA 在今年 7 月以研发超支为由突然取消了基本完成的 Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER)月球漫游车极地寻冰项目。VIPER 漫游车大小与菲亚特 500 相近，已经完工，正在进行最后的测试，计划明年搭乘 SpaceX Falcon Heavy 火箭发射升空。它使用的着陆器由 Astrobotic 建造，NASA 已经支付了费用。NASA 称，VIPER 项目迄今耗资 4.33 亿美元，远高于最初的 2.5 亿美元预算，超出了其承受能力。NASA 提议由商业公司接手 VIPER 项目。作为交换，它必须支付月球车的最终测试费用，找到登陆月球的方法（或使用不同的着陆器），执行原来的科学使命。新拥有者需要披露 VIPER 的科学发现，他们也可以借此机会去实现其在月球上的目标。目前有 11 家公司递交了提案。其中之一是休斯顿公司 Intuitive Machines，该公司今年 2 月成为第一家成功登月（但着陆器侧翻了）的私营公司。

过去 10 年世界各地发现了几种新的蜱传病毒。最新的可能是一种以前未知的称为湿地病毒(WELV)的病毒。研究人员最近在 JAMA 上报告说，该病毒于 2019 年在中国东北一名因发烧和多器官功能障碍住院的患者身上首次被发现，此前他参观了内蒙古的一个湿地公园。为了进一步调查 WELV，研究人员对来自中国东北 4 家医院的 680 名患者进行了测试，这些患者在被蜱虫叮咬后出现发烧。20 名患者的 WELV 感染检测呈阳性，其中 3 人还患有其他蜱传疾病。研究人员在从该地区收集的 14500 只蜱中检测到约 2% 的 WELV，确定了可能的媒介是腹血蜱。他们还在动物身上发现了这种病毒，包括老鼠、羊、猪和马。