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本书汇集了科技日报社 2013—2024 年评选的“国内国际十大科技新闻”，按年度编排，收录了 12 年来具有重要影响力的科技事件，涵盖量子科技、人工智能、航空航天、生命科学、能源技术、大科学装置、科技体制改革等诸多前沿领域。读者可以直观感知全球科技发展的关键节点与阶段特征，见证中国科技从追赶走向引领的发展历程。
本书为读者提供了回顾和了解国内外科技发展成果的第一手资料，既适合科技爱好者阅读，也适合作为提升公众科技素养、激发创新意识的参考读物。
书名：创新脉动：国内国际十大科技新闻评选解读（2013—2024）
ISBN：978-7-115-68054-9
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主 编 许志龙
责任编辑 顾慧毅
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本书汇集了科技日报社2013—2024年评选的“国内国际十大科技新闻”，按年度编排，收录了12年来具有重要影响力的科技事件，涵盖量子科技、人工智能、航空航天、生命科学、能源技术、大科学装置、科技体制改革等诸多前沿领域。读者可以直观感知全球科技发展的关键节点与阶段特征，见证中国科技从追赶走向引领的发展历程。
本书为读者提供了回顾和了解国内国际科技发展成果的珍贵资料，既适合科技爱好者阅读，也可作为公众提升科技素养、激发创新灵感的参考读物。
如果用“日新月异”来形容一个国家，当下的中国无疑是最为贴切的。“新发现”“新进展”“新突破”描绘出绚丽的“创新中国”图景。
《科技日报》自创办起，始终面向世界科技前沿，三十九年如一日，客观报道宇宙探索、天体物理、人工智能、量子通信、生物医学、新材料等领域的全球重大成就。
新世纪以来，每年年末，科技日报社都会成立“科技新闻双十大评选”委员会，精心策划并组织开展当年“国内国际十大科技新闻”评选活动并予以全媒体发布。此评选活动已成为新闻界和学术界认可度较高的品牌活动。
以2024年评选工作为例，报社编委会成员和各采编部门负责人组成遴选委员会，初选出部分国内、国际科技新闻，然后邀请10名中国科学院或中国工程院院士，以及10名主流媒体负责人进行投票。
最终入选的国内国际十大科技新闻以全媒体解读的形式，同步呈现在《科技日报》纸媒、中国科技网、科技日报客户端，以及《科技日报》微信公众号和微博等新媒体平台上。内容一经发布，很快就被全国其他媒体广泛转载。
令人欣喜的是，近年来，我社报道的中国团队的科研成果，也不断入选《科学》《自然》《物理世界》等国际权威媒体发布的类似的年度榜单。
二十多年来，这一公益性评选为研究者提供了具有重要参考价值的全球科技发展样本。时间的指针“滑过”最近这12年，我们“遇见”了第四次技术革命前夜。在中国式现代化这一伟大进程中，科技日报社坚定地扛起了弘扬科学家精神、促进科技素养提升、培育创新文化的大旗。一年一度的“国内国际十大科技新闻”评选即是重要体现。
受人民邮电出版社邀请，这些按年度评选出来的重大科技新闻有缘集结成册。因与人民邮电出版社合作，这些呈现当年最引人注目的创新成果的新闻报道，有了跨媒介解读、跨时空传播的全新可能；因编撰本书，新闻背后的创新故事，共同被封存为具有鲜明时代印记的中外科技文明史珍贵“切片”。
我们希望，藉此书铭记行走在全球科技最前沿的科技主流媒体使命，也希望以此激励更多科技工作者在建设世界科技强国的路上砥砺前行。
是以说明，与读者共记。
科技日报社
2025年8月25日
运-20，代号“鲲鹏”，外形浑圆。如果说中国之前研发的各种新机型中，歼-20像健美运动员，那么运-20更像蒙古摔跤手，网友管它叫“胖妞”。
1月26日［1］，运-20大型运输机首飞成功。它以超过60吨的载重量，220吨的最大起飞重量，跻身全球十大运力最强运输机之列。12月，第二架运-20原型机又完成了首飞。这进度确实快。
［1］本书未特别标注年份的日期均默认为该条新闻所对应的评选年度；若出现“目前”等时间指向性表述，均以新闻评选当年为时间基准。
在1980年代，世界上有“四个半”国家能制造大飞机，都是联合国安全理事会常任理事国，其中的“半个”就是中国。中国曾造出过起飞重量超100吨的运-10并试飞成功，但后来放弃了，以至于前几年经常听到网友埋怨：“唉，当初如果运-10不下马……”运-20首飞成功，让这遗憾的一页翻了过去。
运-20的航程超过7800千米，让中国能够实现长距离迅速投送物资、人员，也让中国空军也看到了变身战略空军的希望。有了运-20，中国的空中加油机和预警机找到了合适载体。话说十多年前，国内自研预警机缺乏大飞机平台，据说也是运-20项目启动的重要原因。
目前，中国的大型运输机是从俄罗斯进口的20多架伊尔-76。前几年抗震救灾中，中国空运力量的缺乏十分明显。有分析指出，中国至少需要300架大型运输机，外加数十架空中加油机和预警机。因此运-20可谓生逢其时。
中国近几年飞机研发加速，得益于制造能力的突飞猛进。媒体报道说，运-20就采用了中国领先世界的3D 打印技术。
当然，大飞机改进之路还很长。今后中国大型运输机的能力，依赖于发动机等关键环节的技术水准。话说苏联那架超级运输机安-225，起飞重量竟然可以达到640吨，能背负“暴风雪”号航天飞机上天。这样名垂青史的超级机器，才能反映出超级大国的工业实力。
当电子被约束在二维平面上，外加强磁场，它前进的轨迹会变弯。磁场特别强的话，电子甚至会原地打转，这种现象叫“霍尔效应”。当磁场越来越强，霍尔效应给电流造成的阻力会阶梯式跃增（也就是说，呈现为某个值的整数倍），而非直线式上升。这就叫“量子霍尔效应”。
在1980年代，为了呈现量子霍尔效应，需要一台冰箱大小的磁设备，制造出比地球磁场强百万倍的“小环境”。这台“冰箱”能省下来吗？1988年，有人提出一种可能的“反常”磁场设置。这一思路启发了物理学家，进而追求“量子反常霍尔效应”。但所需材料和结构难以制备，因此进展缓慢。
25年过去，中国科学家率先攻占这一高地。2013年4月，来自中国科学院和清华大学的团队在《科学》杂志上发表论文：他们利用新思路制造出合适材料，并观察到了量子反常霍尔效应。杨振宁教授评价它为“诺奖级发现”，因为1980年和1982年分别发现的“整数”和“分数”量子霍尔效应（后者有华裔科学家崔琦的贡献），后来均获诺贝尔物理学奖。而“反常”量子霍尔效应是这个家族里的最后一个大发现。
既然的确存在量子反常霍尔效应，我们就有可能制造出一种不发热且不需外加磁场的集成电路。
电子在导体内部飞奔时，经常撞上路障，革命道路无比曲折。“摩擦生热”，使得芯片滚烫。有一种让电子不再跌跌撞撞的办法，即利用霍尔效应，电子可以“贴边遛”，在导体外缘走出一条极为规则，且避开导体深处路障的“胡志明小道”。
须知，集成电路继续微缩的瓶颈，就是芯片太烫。一旦（当然也可能遥遥无期，科学家并没有承诺）无须强磁场也能把霍尔效应用到机器上，CPU 的摩尔定律将继续有效，超级计算机将缩小到IPAD 的尺寸，计算机降温难题也会寿终正寝。
6月11日，神舟十号飞船成功发射并访问天宫一号，开创中国载人航天应用性飞行的先河。在经过15天太空飞行后，神舟十号飞船返回舱在内蒙古预定区域安全着陆，飞行任务圆满成功。
在轨飞行期间，神舟十号飞船与天宫一号进行了一次自动交会对接和一次手控交会对接。这是一次高调的、让人“羡慕嫉妒恨”的太空之吻。
更让人惊奇的是，3名航天员聂海胜、张晓光、王亚平在天宫一号首次开展太空授课活动。通过直播，全国至少有6000万学生上着他们魔术般的太空授课，彼时世界最拉风的教师大概非他们莫属。
对于一位小学生“您能看到UFO吗？”的疑问，在离地面300多公里的王亚平回答说：“透过舷窗，我们可以看到美丽的地球，也可以看到日月星辰，但我们没有看到过UFO。另外，我要告诉你一件奇妙的事情，我们每天可以看到16次日出，因为我们每90分钟绕地球转一圈。”
这样一堂现身说法的科普课，不仅带给广大青少年巨大惊喜，而且进一步激发了他们崇尚科学、探索未知的热情。
从无人到载人，从一人到三人，从太空行走到交会对接，从天地对话到太空授课……每一次跨越都见证着我国科技的进步和航天人的精神追求。本次应用性飞行不仅验证和巩固了交会对接技术、航天员在轨驻留相关技术，还将开展空间站建造相关的技术实验，更加注重为空间站建造积累经验。
爱上超算之王“天河二号”需要理由吗？
在6月德国莱比锡的“2013国际超级计算机大会”上，由国防科技大学研制的“天河二号”超级计算机，跃居第41届世界超级计算机500强排名榜首，这是继2010年“天河一号”首次夺冠之后，中国超级计算机再次夺冠，成绩令人赞叹不已。
在大数据时代，个人计算机一般无法处理大资料量与高速运算，超级计算机无疑是计算机大家族里的“高富帅”。超级计算机的功能最强、运算速度最快、存储容量最大。它对一国的安全、经济和社会发展所做的贡献，不容小觑。正因为它如此重要，所以许多有远见的国家不惜下大力气研究。
当今的超级计算机“状元”——“天河二号”不仅干活多，而且“饭量”还很大。它每日运行所消耗电费超30万元。“天河二号”运算1小时，相当于13亿人同时用计算器计算1000年，其存储总容量相当于存储每册10万字的图书600亿册。较之上届“状元”——美国“泰坦”，“天河二号”更是有过之而无不及，它的计算速度是“泰坦”的2倍，计算密度是“泰坦”的2.5倍，能效比相当。
作为亿亿次级超级计算机，“天河二号”自主创新了新型异构多态体系结构，可高效支持大数据处理、高吞吐率和高安全信息服务等多种应用需求。此外，它的微异构计算阵列和新型并行编程模型及框架，提升了应用软件的兼容性、适用性和易用性。“天河二号”服务阵列采用了国防科技大学研制的新一代“飞腾-1500”CPU，这是当前国内主频最高的自主高性能通用CPU。
“天河二号”，你值得拥有。
几年前，有首歌风靡一时：“我不想说我很清洁/我不想说我很安全/可是我不能拒绝人们的误解/……一样的鸡肉/一样的鸡蛋/一样的我们咋就成了传染源/禽流感/很危险/谁让咱有个鸟类祖先……”
这首歌从第一人称的角度谈到禽流感给人们带来的恐慌。禽流感是由病毒引起的动物传染病，禽流感病毒属于甲型流感病毒，通常仅感染鸟类动物。人感染禽流感，是指由禽流感病毒引起人类疾病，感染后的症状主要表现为高热、咳嗽、流涕、肌痛等，严重者心肾等器官会出现功能衰竭从而导致死亡。
禽流感病毒并非“独生子女”，感染人的禽流感病毒亚型有H5N1、H9N2、H7N7等诸多兄弟姐妹。2013年3月，我国在全球首先报告发现H7N9禽流感病毒。该病毒可由禽传染给人，引发重症肺炎并危及生命。而科学研究也发现，H7N9病毒有可能越过种属，实现人与人之间的有效传播。
宛如一匹烈性黑马，H7N9禽流感病毒一出世，便伴随晴天一声霹雳。它是一种新型禽流感病毒，以前从未发现过人的感染情况。如今人感染的H7N9禽流感病毒是世界首次发现的新亚型流感病毒，至今尚无疫苗。
它来了，小伙伴们该怎么办？
一物降一物。10月26日，我国科学家宣布成功研发出人感染H7N9禽流感病毒疫苗株。对于H7N9禽流感病毒，研究者是有一手的。他们通过反向遗传技术，以PR8质粒为病毒骨架，与自行分离的病毒株进行基因重排，从而成功研制出H7N9流感疫苗种子株。为确保安全性，科研人员将种子株在无特殊病原体的鸡胚中连续传代15代，经测序证实遗传稳定，未发生变异。这一成果为及时应对新型流感疫情提供了有力的技术支撑，并为全球控制禽流感疫情做出了贡献。
提起诱导多能干细胞（iPS cell），关心科学进展的人不会陌生。去年的诺贝尔生理学或医学奖，就因为iPS cell 颁给了山中伸弥和汤姆森。利用“逆转录病毒”，将四个不同作用的关键基因运进体细胞，成年体细胞就可以变回“幼年状态”——iPS cell。后来人们发现，iPS cell 能变做神经元、皮肤细胞等功能细胞，很大程度上近似于胚胎干细胞。iPS cell 能够回避胚胎干细胞的伦理争议，从而备受欢迎。制造iPS cell的不同方法也陆续被发现。自此iPS cell成为干细胞领域最热的研究方向，5年来，许多媒体也将之评为最重大的科学突破之一。
2013年7月，北京大学的科学家发表在《科学》杂志的文章中提出一种成功将体细胞制成iPS cell的新方法，让iPS cell的研究和应用变得更现实。先前，为体细胞重编程是一个复杂、失败率很高的过程。而北京大学团队提出的方法十分简单和安全，一方面，仅使用4个小分子化合物的组合对体细胞进行处理。他们成功地用小分子化合物替代掉了3个基因，仅使用Oct4这一个基因就完成了体细胞重编程；另一方面，他们还试验用其他3个基因，配合替代Oct4的一种小分子化合物，也成功转化了体细胞。
为了找到合适的转化物，北京大学团队从2008年开始试验了上万个小分子化合物。2011年底，他们终于制造出“化学诱导的多潜能干细胞”，之后他们又用了一年多的时间做后续工作，并分析了其中的分子机制。利用这种新方法，实验团队把成年小鼠的肺部成纤维细胞诱导为多潜能干细胞，并培育出健康小鼠。
各国之所以大力资助干细胞研究，是希望干细胞能变成健康的器官和组织，人造器官及肢体再生就能成真，生老病死的许多痛苦也就可以避免。甚至有人说，干细胞疗法能让人活到两百岁以上。
但人们对干细胞的“脾气”至今还摸不清楚。中国科学家此次的创举，有助于人们更好地理解“细胞的命运”。假如治病需要的细胞功能，能直接通过小分子化合物重塑，那就好比把做器官移植的手术改成吃药片，给人们省大麻烦了。
在你的身体里，还有笼罩你的空气里，分布着数不清的氢键，氢键对于你的生存必不可少。
只带一个电子的氢原子，如果碰上氧原子等喜欢招募电子的家伙，它的电子就倾向于叛逃，剩下一个光杆司令：带电荷的氢原子核，它自然就亲近相反电荷的其他原子。这种原子之间的“勾兑”就叫氢键。
比起牢牢绑定原子的化学键，氢键的强度很小，但影响很大。比如DNA双链中的碱基配对就是氢键作用；蛋白质能成形，也要感谢氢键出手；水在结冰时不缩反胀，正是因为氢键效应。
11月，国家纳米科学中心的团队在《科学》杂志上发表文章：他们利用原子力显微镜技术，实现了对分子间局域作用的直接成像，在国际上首次直接观察到了分子间的氢键。他们观测吸附在铜晶体表面的8 -羟基喹啉分子，拍下了高分辨率照片。
此前，对氢键特性的研究主要借助于X 射线衍射、红外和拉曼光谱、中子衍射等技术来间接分析，人们从来没有真正地看到过氢键。科学家打了个比方：“相当于以前只可以从太空中看到地面的人排成一行，现在是第一次看到原来这些人之间是手拉着手。”根据氢键的照片，科学家测量出了它的键长及键角。
在这张黑白照片上，规则的灰、黑、白色块拼在一起，像几块龟甲紧紧挨着，也像一块蜂巢，还像常见的珊瑚化石。幸亏这次我国科学家拍到的只是几个原子的连接，要把几百个原子拥挤的照片发出来，大家的密集恐惧症都得发作。
尽管1936年科学家就正式提出了氢键概念，但迄今对氢键的本质还有争论。这次，我国科研团队改造了仪器，自制原子力显微镜的核心部件，实现了氢键观测。
大家都知道，盐碱地克树，树克二氧化碳。那盐碱地跟二氧化碳是什么关系呢？中国科学家于2013年证明，盐碱地也克二氧化碳。
在进行全球碳平衡研究和估算时，科学家们发现，有近20%的二氧化碳排放去向不明，这被称为“碳失汇”问题或“碳黑洞”问题。在2013年11月发表的研究成果中，中国科学家领导的一个科研团队给出了解释——盐碱土能够吸收二氧化碳。
2009年初启动的973计划项目——“干旱区盐碱土碳过程与全球变化”，由中国科学家领衔，来自中国、德国、比利时的58名科学家在近5年的时间里发表了200篇论文，研究和证实了盐碱土对二氧化碳的吸收。盐碱土吸收无机碳，既是化学过程，也包括物理过程和生物过程。
科学家认为：通过绿洲区农田灌溉淋洗、荒漠区洪水及地下水波动，接触盐碱土的水变成咸水，并溶解和携带大量二氧化碳，最后进入地下咸水层，从而形成碳库。地下咸水层也是干旱区物质的最终归宿地。
科学家发现，干旱区地下咸水是一个巨大的活动无机碳库，是陆地上除土壤、植物之外的第三个活动碳库，其量级初步估计可达1万亿吨。就其属性特征和形成特点看，这个无机碳库更接近海洋而非陆地上的土壤、植物碳库。实测数据显示，沙漠下咸水的可溶性无机碳含量大于海水的2倍。科研团队还提出了定量计算公式。
干旱区盐碱土的开发必然需要洗盐，而洗盐过程形成碳汇。从这个角度看，干旱区人类活动的加剧，让空气里的二氧化碳变少了。这真是个好消息。不过碳排放向来复杂难解，今后会不会有不同的声音呢？殊难预料。不论如何，沙漠下面那片浩瀚的咸海，还真是蕴藏科学谜题的一个宝库。
当不少手机用户还在为自己所使用的3G网络洋洋得意时，更具土豪气质的4G 悄然而至。12月4日，工信部正式向三大电信运营商——中国移动、中国电信、中国联通颁发了“LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务”（TD-LTE）制式的4G 牌照。等待多时的4G 牌终于发布，中国正式进入全新的4G 时代。
4G 带来的通信时代将是高端大气上档次的，用户网速、语音通话、移动互联网、电子商务、智慧城市等都会焕然一新。
不可否认，4G 时代的到来将掀起一轮手机更换潮。在中国，对手机“喜新厌旧”的人不少，他们恨不得每天换一个新“伴侣”，只要手机出现一点点的卡顿，就烦躁得想换掉它。在求新、求快的心态下，更换4G 手机无疑是“居家旅行必备良品”。
工信部向三大电信运营商颁发了TD-LTE经营许可。此次4G 牌照的发放打破了中国电信和中国联通对于固网牌照的垄断，实现了三大电信运营商“固网+移动”的格局。
此次4G 牌照的发放也是一种“国际style”。目前，全球有20多国采用TD-LTE和FDD-LTE的商用双模网络，我们自然不能落在国际友人的后面。对于TDD 和FDD 制式的无线电频率，我国已经开始规划。工信部表示要在方便国内用户使用移动通信的同时，统筹发展TD-LTE和FDD-LTE。
长江后浪推前浪，此轮4G 牌照的发放无疑将加速国内手机行业的新一轮洗牌。十年前，能拥有一部黑白屏幕的诺基亚手机，似乎已是此生无憾了。而今，谁的手机屏幕更大、谁的厚度更薄、谁的网速更快已经成为茶余饭后的一个谈资。有专家预计，到2014年，4G 手机在国内市场的销量会接近1亿部，并拉动15%的消费需求。
电信业的每一轮发牌都伴随着巨大的关注。如何发放牌照，给哪些运营商发放，牌照的具体标准是什么……这一切都会给今后的电信发展带来悄无声息的影响。
12月14日，来自千里之外的“女汉子”嫦娥三号带着宠物“玉兔”号月球探测器叩开了广寒宫清冷的大门。
当天，嫦娥三号在月球虹湾预定区域成功着陆，并在15日凌晨与“玉兔”号分离。
对“女汉子”来讲，登月最难的技术环节是软着陆。软着陆意味着她需要经主减速、快速调整、接近、悬停、避障和缓速下降6个阶段，相对速度从每秒1.7公里逐渐减为0。在距离月面100米高度时，“女汉子”暂时停下脚步，对着陆区进行观测，以避开障碍物、选择着陆点。在以自由落体方式走完最后几米后，平稳“站”上月面的4条着陆腿触月信号显示其顺利着陆。
落月后，“女汉子”为太阳翼和定向天线展开、设备工作模式调整等月面初始化工作紧张忙碌着，之后在地面的控制下，着陆器与巡视器成功分离并互相拍照。忙碌之余，美丽的“女汉子”也不忘拍下带有五星红旗标识的画面留作纪念。
中国探测器首登地外天体之举使得我国成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。着陆区之所以选在虹湾区域，主要是考虑到着陆区的地形地貌条件、月面通信条件、太阳光照条件等因素。此前，世界上仅有苏联、美国成功实施了13次无人月球表面软着陆。不同于国外的软着陆方案，嫦娥三号的软着陆过程设有悬停和避障阶段，探测器可对着陆区地形地貌进行精确勘察，识别出月面斜坡、石块、坑凹等危险地形，提高了着陆的安全性、可靠性。
在本次探月之旅中，嫦娥三号将获取月球内部的物质成分并进行分析，将一期工程的“表面探测”引申至内部探测。着陆器定点守候，月球车在月球表面巡游90天，抓取月壤在车内进行分析，并把数据直接传回地球。
不要迷恋“女汉子”，因为在38万公里外，她只是个美丽的传说。
2013年一开年，一直闹钱荒的欧洲和多少还在勒着裤腰带过日子的美国都相继在“解码大脑”这个课题上大手笔了一把：2013年1月，欧盟委员会宣布，人脑工程项目成为欧盟“未来新兴旗舰技术项目”之一，并将在未来10年内提供10亿欧元的科研经费，目标是用超级计算机模拟大脑的工作原理；同年4月，奥巴马宣布将从2014财年政府预算中拿出1亿美元，启动“大脑活动图谱”的研究计划，意在通过绘制一幅囊括大脑所有活动的高清动态图，为后续的研究“导航”。这是一个与人类自身息息相关的领域，也是一个“钱景”看好的领域，抢攻脑科学战略制高点的号角就此吹响。
人类大脑由100多亿个神经细胞组成，相当于整个银河系的星体总数。对于这个“小宇宙”，目前的技术仅能描绘出其大概轮廓，至于密如繁星的脑细胞如何搭构出一张精巧而缜密的网络，如何彼此互动甚至联动，我们所知甚微。诚如奥巴马所言：“作为人类，我们能够确认数万光年外的星系，能研究比原子还小的粒子，但我们仍无法揭示（大脑这一）两耳间三磅重物质的奥秘。”
堪称第二个人类基因组计划的大脑研究计划，注定是一个庞大而复杂的工程。不过，2013年脑科学领域成果颇丰，探索“小宇宙”的技术工具也愈加完备：我们有了更精确的“地图”——比现有大脑资料精细50倍的首张超高分辨率3D 人脑图谱BigBrain，可让研究人员了解脑细胞之间的连接如何产生复杂的行为；我们有了更清晰的“镜头”——透明（CLARITY）化学处理方法使不透明的组织变得清晰，无需大脑切片就可以显示神经回路；我们有了更准确的模型——用人类多能干细胞在试管中培育出的微型“体外人脑”，结构和功能上都与人类大脑早期发育时的形态酷似；我们甚至尝试着控制大脑的基本活动——使用光刺激小鼠大脑海马体内经过基因修改的神经细胞，人为植入了一段虚假的记忆。这表明，对神经信号进行精准操控也并非遥不可及。
这是一次与核爆炸相当的巨大冲击，但对太空岩石来讲，它居然还算太小，以至于预警网络没能起到应有的作用。
2013年2月15日，一颗陨星在俄罗斯车里雅宾斯克空中留下了轨迹，尽管没直接砸到人，但在影响最为严重的车里雅宾斯克州，冲击波震碎了无数玻璃窗。这场突袭导致约1200人受伤，近3000座建筑物受损。“天外来星”的警告响在了我们脑袋顶上。
而让事件升级的是，全世界的宇航机构居然和普通民众一样，事先毫不知情，过后才通过推特（Twitter）［1］和视频网站YouTube了解此事。
［1］2023年7月，推特正式改名为“X”。
作为一次共性失误，各国太空署的后知后觉让他们深感丢脸。随后的大半年时间里，关于小行星防御的计划议案频现。到了11月，联合国终于有所动作：联合国大会批准了由几名宇航员提出的小行星防御计划方案，设立组织以便在成员国之间分享潜在威胁地球的小行星信息。而一旦探测到小行星将与地球相撞，便发射飞船撞击目标使其偏转轨道。
其原则只有一条——先下手为强。
据估测，尚未被人类发现的小行星数量是已知的100倍还多，其中约有100万颗的尺寸达到了足以摧毁美国纽约市的程度，危害更甚者亦有之。而早期预警可以提高成功偏移它们的机会——倘若人类派出的飞船能够在危险小行星砸中地球5至10年前对其进行撞击，造成的偏移应足以使其从地球身边安全地“溜走”；短于这个时间的话，很可能仅剩的方案就是抓紧疏散撞击区域的全部人口；而如果连提前一年发现目标都做不到，那么我们只能端杯好酒，出门欣赏那罕见的壮观景象了。
这种事会发生吗？2013年的车里雅宾斯克是运气不好。但如果在2033年，我们又被击中了，就不是坏运气的问题了。
艾滋病的恐怖杀伤力，使得该领域的任何一丝研究进展，都会让人备受鼓舞，也因此，当2013年3月3日美国研究人员首次“功能性治愈”一名感染艾滋病病毒（HIV［1］）婴儿的消息传出时，一些不明就里的人甚至惊呼“美国攻克了艾滋病”。不过，专家和很多艾滋病患者却更能够理性地看待这一事例。
［1］人体免疫缺陷病毒，又称艾滋病病毒。
这名女婴的母亲是艾滋病患者，分娩前没有接受药物治疗或护理。医生在女婴出生30小时后，便开始对其进行高剂量的组合式抗逆转录病毒治疗，即“鸡尾酒”疗法。29天后，女婴体内的HIV 已经检测不到。治疗持续了18个月，截至2013年底，已经3岁多的她虽停药多时，依然“情况很好”，体内的HIV 感染已被完全控制，医生宣布她已被“功能性治愈”——标准的临床测试无法检测到其血液中的HIV 复制。
除了通过骨髓移植治疗白血病而因祸得福除掉体内HIV的美国人蒂莫西·布朗，这名女婴是第二位公开确认被“治愈”的幸运儿。尽管这是来自超常规做法的结果，因为按照世界卫生组织的指导标准，由于难以过早确定婴儿的HIV抗体检测是否呈阳性，在此之前的四到六周，应每日施以适量的预防性剂量而非治疗性剂量。尽管数据仍不足够，因为这只是个个案；尽管阻断母婴传播的技术已经非常成熟，因为孕期及时服药，感染概率可以降至1%以下，但对于治疗新生儿HIV感染来说，这仍然是一个大胆而有意义的尝试。
有人认为这项研究对成年艾滋病患者并无太多借鉴，但就在十几天后，法国巴斯德研究所宣布，通过组合式抗逆转录病毒疗法，已有14名成年艾滋病患者获得了“功能性治愈”。他们的平均停药时间已长达7年。与女婴个例的共同点是，这些患者在感染HIV 后最多10个星期内即开始接受药物治疗，这比一般感染者接受治疗的时间要早得多。很显然，两项研究都说明，尽早治疗对于控制病情是有一定积极效果的。
但值得注意的是，当初参与法国艾滋病研究的共有70人，除了这14位幸运者，其他人在停药后陆续出现了病毒回归的迹象。而2013年12月6日再次传来令医学界备受打击的消息，两名在美国哈佛大学一家附属医院接受骨髓移植后似乎也被治愈的艾滋病患者，病情复发了。我们不得不面对这样一个事实：除了血液，HIV在人体内可能还有其他更隐秘、更重要、更持久的“藏身之所”。
人类最终的实验室在宇宙。
但宇宙这个概念，不但涵盖了我们看得见的那小小一部分，还包括了我们尚无能力看见的绝大部分。
2013年4月，物理学家丁肇中公布了由其主持了18年的阿尔法磁谱仪（AMS）项目首批研究成果：现已收集到40万个正电子，数据误差只有1%，实验观察到宇宙射线流中正电子存在的比率符合关于暗物质存在的理论预测。美国航天局（NASA）官方评价：阿尔法磁谱仪2（AMS-02）证明了其价值。
暗物质是目前最具有挑战性的课题，主要因其并不能为肉眼和常规探测设备所发现——无论先进设备用什么波段的光寻找，都不行。但我们又岂能置之不理？它在宇宙中织就一张巨网，脉络波及深远，促成的不只是我们头顶点点繁星，还包括我们人类自身。只是科学史上，人们从不曾完整揭开它的面纱。
进一步的科学研究，永远也绕不开横亘在人类与暗物质之间的沟壑。正因如此，近些年财政吃紧的西方国家，却都不愿意放弃对暗物质研究的投入。2013年，“地下”的暗物质搜索暂告失败，幸而，我们还有“天上”的。
AMS-02，被誉为“只要按计划实现目标就能给丁肇中带来人生中另一座诺贝尔奖杯”。它在一代的基础上增加了若干新的子探测器，成为“有史以来第一个在太空以1%这种误差精度进行测量暗物质”的仪器。2013年的这批成果“看”到了可被证明是难以捉摸的暗物质的证据，不过还需要“更多的研究工作来增进这一发现”。
其实，正在我们头顶上兢兢业业的AMS-02，并不仅仅是为了揭暗物质的老底——它肩负的还有数十年来高能物理学家们一直在寻找的几个基础问题的答案：物质的最基本的成分是什么？使得这些基本粒子相互作用的最根本的力又是什么？——换句话说，它要以宇宙为实验基地，回答地球提出的终极问题。
我们为何要对“克隆”二字谈之色变呢？即使能见到一只活生生的克隆羊、克隆牛、克隆郊狼，都和遇到一位活生生的克隆人不在一个概念上。无关什么高等生物的骄傲，灵长类动物身体就是又复杂又脆弱，人类尤是。
在2007年以前，猴类实验甚至都无法取得顺利进展，无法完成克隆流程中“将卵子里含遗传信息的细胞核弄掉”这个步骤。当时美国俄勒冈国家灵长类动物研究中心（ONPRC）的科学家用一种特殊系统完成了猴子卵子的“去核”，还确保脆弱的卵子一直没受损，终于通过克隆得到了猴胚胎，提取出两个干细胞来。
2013年，还是这帮科学家，从一个患有遗传病的婴儿身上提取了皮肤细胞，将它们与捐赠的卵子融合，制造出了多个人类胚胎，这些胚胎的基因与这名8个月大的婴儿完全相同，之后研究人员从这些胚胎上提取了干细胞。这一胚胎制造技术基本上和我们熟悉的克隆羊多莉得以诞生的基础——体细胞核移植相同。
但它不叫“克隆人”。这项研究的导向是产生可用于疾病治疗的干细胞，即“治疗性克隆”，目的是只想要干细胞做治疗；如果想要“生殖性克隆”，还需要把胚胎植入任何一个代孕子宫内。这不是谁愿意就可以的问题，就像造物主的神奇干预。相比其他动物，人类似乎更难被“生殖性克隆”，存在包括胚胎培育周期和代孕母亲生理周期同步的问题，先期研究要用到大量卵子的问题，成功率的问题……
成功率非常、非常低。此次的“治疗性克隆”成果亦如此，用ONPRC自己的话说，成败就在一线间。但其成功了，意味着人类在开发可用于再生医学的细胞方面，迈出了重要的一步。
一纸绝密文件被曝光，一场前雇员和老东家的快意恩仇，一次“老大哥”对个人隐私的探底，一堂全民国际政治课——课堂作业就是学生们有必要重新思考网络与信息安全，以及该如何在网络空间的霸权之下，维护规则与合作。
此为“棱镜”之多面。
自2013年6月起，美国国内和国际社会间掀起轩然大波，事件被称为“棱镜门”（代号PRISM），涉及美国九大互联网服务商与国家安全局之间存在的所谓“数据合作关系”，互联网巨头公信力轰然丧失。
事件延宕了半个2013年——媒体爱用的一个词儿叫“发酵”——越来越多的国家被卷入其中，“美、英合伙欺负人”，连默克尔手机都被监听了，媒体都快评论不过来了。
美国高科技公司与政府之间，现已然展开了一场加密“军备竞赛”。 12月，美国微软宣布对其用户服务和数据中心全面升级加密措施，将采用“完全正向保密”和2048位密钥等先进技术，以防范政府机构截取数据。据称到2030年都难以被破解。
这已不是“棱镜门”后采取此类行为的第一家美国互联网公司。但美国国家安全局作为世界上规模最大、资金最雄厚、实力最强的情报机构之一，可以通过黑客手段盗取密钥，也可以通过法院强迫互联网公司交出数据。双方现在犹如一场猫鼠游戏。谁会比谁跑得快些？
棱镜风波难平息。但各国观众却早回神了，事既关己，最好还是现在就审视一下网络安全战——这一起点原本不平衡的全球博弈新战场。
量子计算机和量子通信被谈论了多年、构想了多年，所谓的运行速度更快、处理能力更强大、信息传递更安全，于我们而言却仍只是一个美妙的概念，因为实现这些的重要前提是能够操控鬼魅的量子态，也就是信息的载体。而光作为存储和恢复数据的一种理想介质，自然就成了科学家希望操控的对象，具体来说，就是将光拦截、储存再释放。
光是目前已知宇宙中传播速度最快的，只在发生折射时会有难以察觉的减速。2013年年初，美国佐治亚理工学院的研究小组曾经做到让一束光停留了16秒。但若想构建洲际量子通信网络，存储光的时长至少需以分钟计。不过，时隔半年，“分钟屏障”便被德国达姆施塔特大学的研究人员打破：光在一种不透明晶体中静止了一分钟。
整个操作过程可以设想为：打开门，让一束光进入暗室，然后关上门，一分钟后再打开，让光出去。暗室就是这种不透明晶体，它拥有一种特性——电磁诱导透明效应，这让它在一束特定频率的控制激光下能够变得透明，相当于暗室的门打开了。当存储有数据/图像的第二束光（此项实验中存储的是一幅由3条横线构成的简单图片）照射到晶体上时，关闭控制激光束，晶体又变回不透明的暗室状态，被捕获在其中的第二束光无法发生折射，意味着其传播停止了。
光被“拘留”在晶体中的最长时间达到了一分钟，超过这一时长后再重启控制激光束将其释放出来，存储在上面的图片就会失真。但这一分钟，已经称得上是研制量子中继器的一个里程碑式的成果了。
这是一趟永不回头的星际旅行。
美国航天局（NASA）9月12日正式确认，人类向外层空间派遣的首位使者——1977年9月发射的“旅行者一号”探测器已经在2012年8月25日前后跨出了太阳系，在寒冷黑暗的星际空间遨游了至少一年。
截至2013年，“旅行者一号”极大地丰富了人类对于太阳系及太阳系以外空间的认知。它被认为是地球的星际大使，担当着“传播地球文化和联络其他宇宙生物”的任务。探测器上携带了一张镀金表面的铜质磁盘唱片，内容包括音乐、语言、影像。音乐中集锦了地球自然界的各种声音和27首世界名曲，包括有管平湖先生演奏的中国古琴曲《流水》；语言中甚至包括了古代美索不达米亚阿卡得语等非常冷僻的语种。“旅行者一号”轮番用55种语言播放着问候，以一种生怕任何一个外星文明会忽略我们的高调，滑出太阳系。
如果有幸能偶遇任何地外智慧生物，这张唱片上的信息将让它们了解我们可爱的地球。但从另一个角度讲，暴露地球的坐标也存在一定的风险——相当一部分人，出于对“宇宙社会学法则”的信仰，认为主动让自己被其他外星生命发现是非常糟糕的行为，正如夜行于黑暗森林中，理应偃旗息鼓。
但作为第一个走出太阳系的人造物体，“旅行者一号”到达了从来没有探测器到过的空间，它在助推火箭及行星引力的作用下，速度曾达到惊人的每秒17公里，这些都成了人类科学发展史上的一座座里程碑。
过去一个世纪，宇宙射线的起源一直是困扰物理学界的几大谜团之一。由于宇宙射线中的高能粒子轰击其他物质的原子时，会产生辐射和中微子，因此科学家试图通过寻找中微子来解决这个问题。
中微子是宇宙中除光子之外最多的粒子，但它们不带电荷且几乎没有质量，可以穿过岩石、金属甚至人体，因此很难被探测到。但在极少情况下，中微子会撞到原子，产生一种被称为μ子的粒子及一种蓝光闪烁。此时，设置在南极地下一个冰块里的中微子天文台——“冰立方”（IceCube）就可以捕获这种闪烁。
2013年6月，这个中微子天文台记录到迄今最高能级的一次中微子振荡事件，即这种亚原子粒子在飞行途中从一种类型转变为另一种类型的现象，这是达成对中微子质量清晰认识的必要一步。
随后，在分析了2010年5月至2012年5月“冰立方”收集的数据后，11月，项目科学家再次宣布，发现了28个高能中微子，其能量都超过30万亿电子伏特。随着“冰立方”收集到更多数据，这些中微子的来历也被揭开。
早在1987年，日本与美国研究人员捕捉到源自河外星系大麦哲伦云内一颗超新星爆发的24个低能中微子，他们后来因此获得诺贝尔物理学奖。但“冰立方”这批成果中包括两个能量约为1千万亿电子伏特的中微子，这些来自太阳系外的“幽灵”不但再次被捕获，且其能量比1987年发现的超新星中微子高出100万倍以上。
如果要问，在人类中微子探索史上，此次发现的意义有多大？或许20年后才能回答。届时我们回头看时会说：那就是中微子天文学的开端。
嫦娥落月，玉兔巡视。自20世纪80年代以来人类首次月面可控软着陆由中国成功实施。
北京时间12月14日21时11分，嫦娥三号成功实施月面软着陆，标志着中国成为继美、苏后第三个实现月球软着陆国家。在此之前，只有美国实现了载人登月，苏联开展过两次月面无人巡视探测任务。而“嫦娥”和“玉兔”的自主导航能力及其携带的极紫外相机、月面光学望远镜和测月雷达，都是美、苏20世纪探月时不曾用过的。人类此前登月时所用的探测器，也无法拥有当今先进的计算技术。
作为中国首个在地球以外天体实施软着陆和月面巡视勘察的航天器，嫦娥三号实现了中国探月工程二期“落”的工程目标，创造了中国航天史上的又一个第一。在成功完成月面软着陆后，嫦娥三号已进入科学探测阶段。“三姑娘”也没忘向地球家园传回在月球上拍摄的图像，整幅图像通过60张照片、三次环拍拼接而成。
自1958年以来，世界各国共进行了129次月球探测活动，其中成功或基本成功66次，失败63次，成功率仅有51%。
但“好邻居”——月球仍是最让人类感兴趣的太空阵地之一。史上第一次探月高潮围绕美、苏的竞争展开，随美国登月成功而落下帷幕。1969年7月20日，代表人类首次踏上了月球的宇航员阿姆斯特朗就此成为整个星球的英雄人物，经典时刻被镌入史册。而如今，在迅速展开的新一轮探月热中，中国强势入围，美国却于无奈之下放弃月球——奥氏太空探索方针第一步就是宣布取消“星座计划”（即新“重返月球”计划）。
