讓這篇文章陪你告別2025 | 《環(huán)球科學(xué)》十大科學(xué)新聞揭曉

2025年，人工智能（AI）成為了毫無疑問的熱點(diǎn)話題。隨著AI模型的迅速迭代，人工智能正以前所未有的深度重塑世界。2025年也是基礎(chǔ)科學(xué)碩果累累的一年：人腦神經(jīng)元的百年疑問得到解答，拉索破解宇宙線“膝”成因的70年謎團(tuán)，二維半導(dǎo)體與數(shù)學(xué)領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)了重大跨越。盡管氣候臨界點(diǎn)的突破再次敲響了警鐘，但這些在認(rèn)知邊界上的一次次拓展，賦予了人類穿越迷霧、探索新知的勇氣與希望。

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人工智能從聊天機(jī)器人進(jìn)化為智能體

入選理由：AI從對話者轉(zhuǎn)變?yōu)樾袆诱摺?/p>

AI展現(xiàn)出的巨大潛力，讓科技巨頭競相加碼AI模型的訓(xùn)練和AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。與此前的聊天機(jī)器人不同，2025年的AI開始凸顯自主行動能力——獨(dú)立規(guī)劃行程、預(yù)定服務(wù)，甚至進(jìn)行科學(xué)研究。AI不再是只會回答問題，而是學(xué)會了像人類專家一樣在行動前進(jìn)行多步規(guī)劃與自我反思。智能體走出了“金魚記憶”，能夠在多輪交互中保持連貫性。同時，具身智能的突破讓AI擁有了軀體，一些機(jī)器人已能通過觀察人類演示，執(zhí)行相對復(fù)雜的物理操作。2025年，AI不再僅僅是屏幕后的對話者，而是正在轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲男袆诱摺?/p>

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DeepSeek引領(lǐng)人工智能破壁時刻

入選理由：低成本高效模型打破算力至上的傳統(tǒng)認(rèn)知。

2025年1月20日，中國AI初創(chuàng)公司深度求索（DeepSeek）推出開源大模型DeepSeek-R1，在全球引發(fā)持續(xù)轟動。在AI算力競賽白熱化之際，DeepSeek憑借效率優(yōu)先與開源共享策略，開辟出高性價比的突圍路徑，挑戰(zhàn)了全球AI發(fā)展的傳統(tǒng)范式。DeepSeek-R1還于9月17日登上《自然》封面，成為首個經(jīng)過同行評審的大語言模型。論文表明，僅靠強(qiáng)化學(xué)習(xí)即可顯著提升模型推理能力，并首次披露R1模型的訓(xùn)練成本僅29.4萬美元，總成本遠(yuǎn)低于模型通常所需的數(shù)千萬美元。

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百年謎題破解：成人大腦能形成新神經(jīng)元

入選理由：前沿技術(shù)聯(lián)合破解百年謎題。

2025年7月，瑞典科學(xué)家在《科學(xué)》雜志發(fā)表論文，提供了迄今最有力證據(jù)表明成人海馬體中存在神經(jīng)發(fā)生。他們將前沿的測序、成像技術(shù)與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)78歲老年人也存在活躍分裂的神經(jīng)前體細(xì)胞。該發(fā)現(xiàn)基本終結(jié)了自20世紀(jì)以來的長期辯論。2025年，中國多所機(jī)構(gòu)、“大腦皮層網(wǎng)絡(luò)機(jī)器智能”項(xiàng)目和BRAIN計劃細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)圖譜的科學(xué)家發(fā)表數(shù)十項(xiàng)成果，包括繪制了最詳細(xì)的小鼠腦組織細(xì)胞圖譜，解析了廣泛動物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接規(guī)律、發(fā)育和演化機(jī)制。這些新成果為攻克腦疾病、開發(fā)類腦智能奠定了基礎(chǔ)。

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首次觀測到重子CP破壞

入選理由：粒子物理領(lǐng)域重大突破。

2025年7月，《自然》發(fā)表了歐洲核子研究中心（CERN）大型強(qiáng)子對撞機(jī)底夸克實(shí)驗(yàn)（LHCb）合作組的突破性成果：人類首次在重子衰變中觀測到電荷-宇稱聯(lián)合變換對稱性破壞（簡稱CP破壞）信號，用實(shí)驗(yàn)精確檢驗(yàn)了標(biāo)準(zhǔn)模型理論。CP破壞可能導(dǎo)致了宇宙物質(zhì)-反物質(zhì)不對稱分布，也是尋找新物理的重要工具之一。這項(xiàng)新突破意味著CP破壞研究首次從兩夸克的介子系統(tǒng)擴(kuò)展到三夸克的重子領(lǐng)域，為理解強(qiáng)相互作用和宇宙演化打開了新窗口。

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拉索破解70年宇宙線“膝”成因之謎

入選理由：中國大科學(xué)裝置拉索取得重大學(xué)術(shù)突破。

宇宙線能量分布圖在3拍電子伏（PeV）存在酷似膝蓋的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，被稱為宇宙線的“膝”。2025年11月16日，高海拔宇宙線觀測站（LHAASO，拉索）發(fā)布兩項(xiàng)科學(xué)成果，分別發(fā)現(xiàn)黑洞吸積驅(qū)動的微類星體能夠?qū)①|(zhì)子加速至拍電子伏能段；黑洞是宇宙線“膝”超預(yù)期高能組分的最可能候選源天體。拉索憑借國際領(lǐng)先的性能，在困擾學(xué)界近70年的“膝區(qū)成因”難題上邁出關(guān)鍵一步。

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二維硒化銦半導(dǎo)體首次突破晶圓級制備瓶頸

入選理由：首例晶圓級二維硒化銦半導(dǎo)體集成器件，性能超越硅極限。

2025年7月，中國科學(xué)家在《科學(xué)》上發(fā)表研究，率先攻克二維硒化銦晶圓生長與集成制造的關(guān)鍵難題，首次將此二維半導(dǎo)體從“毫米量級”推向“晶圓級尺寸”，并構(gòu)建出迄今能效最高的集成二維晶體管，刷新同類二維半導(dǎo)體器件的最高紀(jì)錄。二維硒化銦半導(dǎo)體被廣泛認(rèn)為是突破摩爾定律瓶頸的有力競爭者。此次突破為芯片技術(shù)從“硅基時代”向“低維時代”跨越開辟了新路徑

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中國數(shù)學(xué)家取得重要突破

入選理由：中國青年數(shù)學(xué)家在基礎(chǔ)數(shù)學(xué)領(lǐng)域接連取得突破性進(jìn)展。

2025年2月，美國紐約大學(xué)數(shù)學(xué)家王虹與合作者在預(yù)印本文庫發(fā)表了證明“三維掛谷猜想”的論文。這被認(rèn)為是百年一遇的數(shù)學(xué)突破，王虹也被認(rèn)為是2026年菲爾茲獎的有力競爭者。2025年3月，美國芝加哥大學(xué)數(shù)學(xué)家鄧煜與美國密歇根大學(xué)數(shù)學(xué)家馬驍及合作者在預(yù)印本文庫發(fā)布論文，提出能統(tǒng)一描述流體運(yùn)動三種物理理論的方法，回應(yīng)了希爾伯特第六問題的核心挑戰(zhàn)。這些成果表明中國青年數(shù)學(xué)家正深度參與并引領(lǐng)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)國際前沿。

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地球首次突破氣候臨界點(diǎn)

入選理由：或?qū)⒔o地球上的生物帶來災(zāi)難性影響。

“氣候臨界點(diǎn)”是指地球系統(tǒng)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)變化的關(guān)鍵閾值。2025年發(fā)布的《全球臨界點(diǎn)報告》指出，地球系統(tǒng)已迎來首個被確認(rèn)的氣候臨界點(diǎn)——全球溫水珊瑚礁大規(guī)模死亡。如果全球變暖趨勢無法得到有效遏制和逆轉(zhuǎn)，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)將面臨全面崩潰的風(fēng)險。此外，發(fā)表于《全球變化生物學(xué)》的研究確認(rèn)，海洋酸化的行星邊界已被突破。至此，地球九個行星邊界中已有七個被突破。

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揭開丹尼索瓦人神秘面紗

入選理由：首枚完整頭骨化石，破解丹尼索瓦人長相之謎。

我們對丹尼索瓦人最早的了解來自一根指骨上提取的古DNA。2025年，中國科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)證明，至少14.6萬年前的哈爾濱古人類屬于丹尼索瓦人，首次將神秘的丹尼索瓦人群與一枚近乎完整的頭骨聯(lián)系起來。此外，另一項(xiàng)研究證明，中國臺灣發(fā)現(xiàn)的“澎湖一號”男性下頜骨化石也屬于丹尼索瓦人。這些化石為研究東亞古人類遷徙和演化提供了重要證據(jù)，也為鑒定其他丹尼索瓦人化石提供了可能

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大腦思想首次實(shí)時轉(zhuǎn)化為語音

入選理由：中美科學(xué)家破解神經(jīng)中的語音信號。

2025年6月，美國科學(xué)家在《自然》上發(fā)文，展示了一種新型腦機(jī)接口（BCI）系統(tǒng)，可以解碼肌萎縮側(cè)索硬化患者在嘗試說話時的大腦神經(jīng)活動，實(shí)現(xiàn)了在10毫秒內(nèi)即時合成語音，并重現(xiàn)了患者自然的語音特征，但局限于英語。11月5日，中國復(fù)旦大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家在《科學(xué)·進(jìn)展》上公布了一種實(shí)時漢語BCI系統(tǒng)，他們成功從一位中國女性的神經(jīng)信號中“解碼”了普通話，音節(jié)識別準(zhǔn)確率達(dá)71.2%。這些技術(shù)有望在未來幫助因疾病無法說話的患者重新與外界交流。

在評選本年度“十大科學(xué)新聞”的過程中，我們得到了專家顧問團(tuán)隊(duì)的的大力支持。本次發(fā)布還邀請到了以下優(yōu)秀學(xué)術(shù)媒體合作，他們是（按拼音順序排列）：城市漫游計劃、答案如下、科學(xué)大院、浪潮工作室、梅斯醫(yī)學(xué)、墨子沙龍、納米人、神經(jīng)現(xiàn)實(shí)、生物世界、網(wǎng)易數(shù)讀、學(xué)術(shù)經(jīng)緯、研之成理。在此特別表示感謝。