科学家可能首次观察到了“看不见”的暗物质。日本东京大学研究团队利用 NASA 费米伽马射线望远镜的最新观测数据探测到了与假想的“弱相互作用大质量粒子（WIMP）”碰撞湮灭时所预测的高能光子。科学家怀疑暗物质由 WIMP 构成。这些粒子被认为比质子重，与普通物质极少相互作用。理论预测，当两个 WIMP 粒子碰撞时，它们会相互湮灭并释放出包括伽马射线光子在内的高能粒子。东京大学的 Tomonori Totani 教授报告探测到了与理论预测结果相符的 20 GeV 伽马射线光晕。研究报告本周发表在《Journal of Cosmology and Astroparticle Physic》期刊上，预印本 7 月发表在 arXiv 上。
根据发表在《Nature Neuroscience》期刊上的一项研究，人脑最早的电活动是以结构化模式发生的，不需要外部经验，这一发现暗示人脑预配置了如何探索并与世界互动的指令。论文主要作者、UCSC 生物分子工程助理教授 Tal Sharf 称，大脑存在一个操作系统，它在原始状态下涌现。大脑类似计算机，运行在电信号——神经元放电——之上。电信号何时开始放电，人脑如何发育，是科学家面临的挑战性课题，因为早期的人脑是在子宫内受保护的情况下发育的。科学家利用类大脑器官在实验室环境下研究大脑如何发育。大脑被发现有一个默认的放电模式，即使没有接收到任何感觉输入，它们也会发出复杂的、基于时间的模式。Sharf 称，演化找到了一种方法，让中枢神经系统能构建一张地图，允许我们探索世界并与世界互动。
根据发表在《Nature Communications》期刊上的一项研究，剑桥大学团队利用 MRI diffusion scans 数据集对比了年龄在 0-90 岁之间的 3802 个人的大脑，发现在人一生中大脑结构会经历四个转折点五个阶段。这四个转折点主要发生在 9 岁、32 岁、66 岁和 83 岁时。9 岁是儿童期，32 岁是进入长达 30 年的成年期的开始，66 岁是大脑结构进入早期衰老的开始，83 岁是晚期衰老的开始。
美国疾病控制与预防中心（CDC）的科学家近日已接到逐步停止所有猴子研究工作的指令。这将导致约 200 只恒河猴和豚尾猴参与的研究工作停止。这些猴子曾被用于艾滋病、肝炎和其他传染病研究。目前它们前路未卜，其中一部分可能被转移到灵长类动物保护区，另一部分可能会被安乐死。此举将是美国政府机构首次终止其内部的非人灵长类动物研究项目。多年来一直致力于推动政府终止对动物研究支持的美国非营利组织“白大褂废物项目(White Coat Waste Project)”对这上述决定表示欢迎。而生物医学科学家则警告称，此举将是一个重大错误。他们表示，CDC 的猴子研究项目对于艾滋病病毒暴露前预防药物研发至关重要，这种预防策略已经大幅降低全球艾滋病感染率。
苔藓能在地球上最极端的环境中生长。受此启发，研究人员将苔藓孢子体（即包裹孢子的繁殖结构）送往迄今为止最极端的环境：太空。日本研究人员报告，超过 80% 的孢子在国际空间站（ISS）外生存了 9 个多月，返回地球后仍具备繁殖能力，首次证明了早期陆生植物能长期承受太空环境的考验。研究人员测试了苔藓的 3 种不同结构——原丝体（即幼年苔藓）、繁殖细胞（在压力条件下产生的特化干细胞）和孢子体，以找出哪种在太空中的存活几率最高。他们发现，紫外线辐射是最难克服的生存要素，而孢子体是 3 种苔藓结构中最具韧性的。幼年苔藓在高强度紫外线或极端温度下无一存活。繁殖细胞的存活率虽略高，但孢子对紫外线辐射的耐受性高出约 1000 倍。此外，孢子在零下 196°C 下暴露超过一周后仍能存活并发芽，在 55°C高温下存活一个月后也同样如此。研究团队认为，孢子周围的结构起到了保护屏障的作用，能吸收紫外线辐射，并在物理和化学层面双重保护内部孢子免受损伤。研究人员预测，在太空环境下，包裹的孢子最多可存活 5600 天——约 15 年。他们强调这个数字仅为粗略估算，要准确预测苔藓在太空中的存活时长，还需要更大的数据集。
《自然》期刊发表的一篇论文发现，人脑对熟悉和陌生语言的声音会有相似的反应。这一研究结果实证了语音感知的跨语言共性，有助于人们理解大脑如何处理语音，并有望指导今后的语言学习和康复的方式。所有口语都有一些相同的声学-语音特征，如元音和辅音，但这些声音组合成词的方式却各不相同。此前研究发现，大脑颞上回区域在语音感知中起到关键作用，但并不清楚颞上回处理熟悉和陌生语言的方式是否一致。中美科学家招募了 34 名讲西班牙语、英语或普通话的受试者，并在他们聆听母语语句和陌生外语语句时记录了他们的脑活动。研究人员发现，此次研究的大部分脑活动都来自颞上回，而且对于熟悉和陌生语言具有相似性。不过，在听到一种已知语言时，脑信号对于词汇相关特征的反应会增强，如词边界(词头和词尾)和词频。在讲西英双语的受试者中，这些信号对两种语言都会增强。研究结果表明，虽然大脑处理不同语言的基本语音的方式相同，但经验能将这些语音组合成词。这或许能解释为何学一种新语言很难：不仅要听辨声音，还要学会如何组合它们。
发表在《Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences》期刊上的一项研究揭示了对人脸过目不忘的秘密。研究人员招募了 37 名超级人脸识别者（super-recognizer）和 68 名识别能力一般的人，记录他们注视电脑屏幕上显示的人脸图片的位置和时长。团队此前进行的研究已经发现，超级人脸识别者会以类似拼图游戏的方式处理人脸：他们会将新面孔分成多部分，大脑再合成出完整图像。最新研究发现，超级人脸识别者会更专注于包含更多“线索”的特征。研究可能有助于改进人脸识别系统，研究人员表示，目前人类在人脸识别方面仍然优于人工智能，因为人类会在社交场合利用其他线索。
根据发表在《科学》期刊上的一项研究，狗相伴人类迁徙和交易逾万年。中科院昆明动物所的研究人员对来自西伯利亚、欧亚大陆中部草原和中国西北地区的 17 个距今 9700 年至 870 年的古代犬类基因组进行了测序；在全新世时，人类祖先在这些地区经历了文化上的重大转变。研究人员将这些新获得的基因组与此前已发表的 57 个古代犬类基因组、160 个现代犬类基因组和 18 个古代人类基因组一同进行了分析，使得他们能够一窥古代犬类谱系与人类迁徙和文化互动的交融方式。研究结果表明，在欧亚草原、东亚及西伯利亚东部地区，家犬的踪迹与狩猎-采集者群体及农牧民的迁徙轨迹常常重合，提示家犬与人类一路相随已司空见惯，并沿途融入了不同的人类社会。犬类遗传谱系与人类族群史之间的一些失配脱节表明，有着不同血统的人类社群间可能存在犬只交换。北极犬的谱系尤其如此，因为它们见于欧亚大陆不同血统的狩猎采集者群体之中。
根据发表在《Nature Aging》期刊上的一项研究，研究人员发现使用多种语言与显著延缓的衰老过程相关。在这项大规模研究中，研究人员分析了来自 27 个欧洲国家的 86,149 名健康参与者的数据。为更精确衡量衰老速度，研究团队开发了一种名为“生物行为年龄差”的新指标。这个指标综合了个体的功能能力、教育水平、认知表现等积极因素，以及心脏病、高血压、感官损伤等消极因素，来预测一个人的生物行为年龄。当这个预测年龄超过其实际年龄时，就意味着他正在加速衰老，反之则说明衰老延缓。研究结果显示，仅会说母语的单语者，其经历加速衰老的概率是多语者的 2.11 倍。掌握至少一门外语的人，经历加速衰老的概率降低了超过一半。这种保护效应还呈现出“剂量依赖性”，即掌握的外语越多，其经历加速衰老的可能性就越低。研究人员推测，这种保护效应源于多语能力对大脑“认知储备”的不断锻炼。当一个人掌握多门语言时，即使只使用其中一种，其他语言也始终处于活跃状态。大脑需要持续地进行抑制和切换，这极大地锻炼了执行功能、注意力和记忆力等高级认知能力。这些被频繁调用的脑网络，恰恰是那些在衰老过程中最容易退化的区域。因此，长期使用多种语言，就像是给大脑进行持续的“健身”，增强了其抵抗因为年龄增加而衰退的能力。
与 Francis Crick 共同发现 DNA 双螺旋结构并因此获得 1962 年诺贝尔生理学或医学奖的分子生物学家 James D. Watson 去世，享年 97 岁，其子 Duncan 称父亲本周因感染去医院接受治疗，之后转入了临终关怀中心，周四在纽约长岛的临终关怀中心去世。DNA 双螺旋结构被认为是科学史上最重要的发现之一，但也陷入了盗用 Rosalind Elsie Franklin 的 DNA 晶体衍射图片的争议。
被非洲黑曼巴蛇咬伤的人通常只能活几个小时。蛇的毒液会破坏神经和肌肉，最终导致肺部和心脏麻痹。黑曼巴蛇并非唯一对人类构成威胁的毒蛇。在撒哈拉以南非洲，每年有逾 30 万人被蛇咬伤，逾 7000 人死亡。还有 1 万人需要截肢。这些仅仅是向当局报告的数字，实际数字可能要高得多。现在科学家报告找到了一种广谱抗蛇毒血清，能有效对抗曼巴蛇、眼镜蛇和唾蛇等致命毒蛇的毒液。丹麦技术大学研究团队通过组合名为纳米抗体的工程改造蛋白，创造了一种新型抗蛇毒血清。这些纳米抗体能靶向蛇毒中发现的关键毒素。在用眼镜蛇、曼巴蛇和唾蛇等 18 种非洲蛇的毒液给一只羊驼和一只美洲驼进行免疫接种后，团队鉴定出了这些纳米抗体。在小鼠实验中，这种抗蛇毒血清能防止其中 17 种蛇咬伤导致的死亡，并缓解一些最有害毒液导致的组织损伤。相比现有的商业抗蛇毒血清 Inoserp PAN-AFRICA，对所有测试蛇种，这种血清预防死亡和皮肤坏死的效果更好，但对绿曼巴蛇和黑曼巴蛇毒液只有部分保护能力。研究结果表明，只需少量新型血清就能实现普遍的蛇咬保护。
一位刚加入“大互联网梅森素数搜索”项目(GIMPS)的新人打破了六年来寻找巨大素数的“干旱期”，发现了一个长达4100万位的庞大素数。如果用手写下来，估计需要数月时间。这个素数简洁表达为“2的136,279,841次方减1”，也被称为M136279841。毋庸置疑，新的梅森素数会很快在世界范围内更智能的技术支持下诞生，成为第53个被发现的巨大素数。
2024 年 Salem 奖授予了 Miguel Walsh 和王艺霖。Salem 奖是为了纪念提出 Salem 数以及 Salem–Spencer 集合的希腊数学家 Raphael Salem，由其遗孀创立，普林斯顿高等研究院数学学院负责颁发，主要授予在分析领域做出杰出贡献的年轻数学家，很多菲尔茨奖得主都获得过该奖项。Miguel Walsh 是阿根廷数学家，他因为在遍历理论、解析数论和多项式方法等方面的贡献而获奖；王艺霖是中国数学家，出生于 1991 年，明年将任教于瑞士苏黎世联邦理工学院，她因为在复分析、概率和数学物理之间建立深层新颖的联系而获奖。
虽然走得更快时，你在垂直表面上会接触更多的雨滴，但由于时间减少，水平表面的水分累积会减少。最终的结论是，快走确实能减少你在雨中所受的总淋湿量。所以，在下雨时，加快脚步确实是个好主意。然而，要注意一点：在雨中走得更快时，如果你身体前倾太多，会增加水平表面的面积，从而让你头顶和肩膀受到的雨滴数量增加。因此，最好的策略是保持适当的前倾角度，并尽量加快速度，以减少总体淋湿量。
研究人员使用非侵入性磁共振成像扫描，绘制了人类和黑猩猩大脑的数据驱动图。他们分析了 189 只 9 至 50 岁的黑猩猩和 480 名 2 0至 74 岁的人的扫描结果。结果发现，这两个物种的大脑两个半球通常是对称的，并且有许多相似的解剖结构簇，特别是前额叶皮层区域。研究人员随后测量了50岁以下的黑猩猩和58岁以下的人类大脑中，灰质随着时间的推移萎缩了多少——这是衰老的标志。在人类中，他们发现额叶皮层，包括前额叶皮层的减少幅度最大，而在黑猩猩中，一个涉及习惯形成和奖励行为的中心结构——纹状体的减少幅度最大。在这两个物种中，与视觉处理和运动技能有关的大脑区域不太容易衰老。最后研究人员评估了与黑猩猩大脑相比，人类大脑的哪些区域扩张得最多，并比较了相同年龄、性别的人类和黑猩猩大脑的扫描结果。结果表明，最快的进化扩张发生在前额叶皮层区域，这是最容易衰老的区域之一。
一项新研究显示，一种在废弃食物上生长的霉菌可以彻底改变食物的味道，使原本要被丢弃的食物以新的形式被食用。间型脉孢菌是一种从豆浆生产废料中培养出来的橙色真菌，几个世纪以来，一直被用于制作印度尼西亚爪哇的传统食品oncom。加州伯克利的研究人员和纽约和丹麦哥本哈根米其林星级餐厅的厨师合作，利用这种真菌开发了新食物。这些新菜品现在出现在餐厅的菜单上，包括一种由陈面包制成的奶酪味烤面包和一种由无糖米羹制成的甜点。全球约 1/3 的粮食被浪费，废弃农产品约占温室气体排放量的 8%。研究人员表示将其重新利用变为可食用的新型食物，可以通过转移废物来减少粮食生产对气候的影响，同时也可以提高粮食安全。这种真菌可以在大约 36 小时内将难以消化的植物废物转化为营养丰富的食物。
量子纠缠通常需要工作在极低的温度下，温度的上升会破坏纠缠粒子之间的脆弱联系。现在计算机科学家在预印本平台 arxiv 发表论文，证明纠缠并不只是随着温度上升而削弱，高于特定温度纠缠会完全消失。四位计算机科学家是开发新算法时无意中给出了证明。研究人员此前从未研究量子算法，他们的背景是计算机科学的一个分支学习理论，专注于统计分析算法。他们在其论文初稿中证明：任何处于热平衡的自旋系统，特定温度之上纠缠会完全消失。他们意外证明了量子纠缠的一个新结果。他们证明高温下的自旋系统没有任何纠缠。
犯罪片、动作片、喜剧片还是纪录片？一个人最喜欢的电影类型揭示了他们的大脑是如何工作的。发表在《Frontiers in Behavioral Neuroscience》上的一项新研究将电影偏好数据与大脑活动记录进行了比较。动作片和喜剧片的粉丝对负面情绪刺激的反应非常强烈，而喜欢纪录片或犯罪电影和惊悚片的参与者的反应要弱得多。研究人员通过分析 257 人的数据详细调查了这种相互作用。受访者提供了有关他们电影偏好的信息。研究人员还利用功能性磁共振成像(fMRI)分析了参与者的大脑活动。实验对象躺在核磁共振成像仪里时，被展示恐惧或愤怒的面孔和几何图形。研究人员专注于大脑的两个区域。首先是杏仁核，它负责处理重要的情绪。另一个被称为大脑奖励中心的伏隔核的神经元活动。研究结果表明，动作电影爱好者特别容易受到情绪刺激的影响，并且觉得这种刺激很有吸引力。喜欢喜剧的人的大脑也有类似的活动。犯罪电影、惊悚片和纪录片的粉丝的反应明显低于其他组的参与者。
科学家发现，儿童很难集中注意力于一项任务，且经常吸收对他们完成任务没有帮助的信息。但问题是为什么？在一项新的研究中，研究人员发现，这种“分散注意力”并不是因为儿童的大脑还不够成熟，无法理解任务或集中注意力，也不是因为他们容易分心或缺乏集中注意力的控制。孩子们分散注意力的范围很广，要么是出于单纯的好奇心，要么是因为他们的工作记忆还不够发达，无法在不“过度探索”的情况下完成任务。研究人员认为，儿童的工作记忆尚未完全发展。这意味着他们不会在记忆中保存完成任务所需的信息很长时间，至少不会像成年人那样长。
人类及其他哺乳动物的性别由Y染色体上的男性决定基因决定。然而，Y染色体正在退化，可能在几百万年内消失，除非我们进化出新的性别基因，否则这将导致我们的灭绝。幸运的是，已经有两支啮齿动物失去了Y染色体，并且依然存活下来。然而，进化出新的性别决定基因也带来了风险。如果在世界不同地区进化出不止一种新的性别决定系统会怎样？所以，如果有人在1100万年后来到地球，他们可能会发现没有人类——或者存在几个不同的人类物种，由于不同的性别决定系统而彼此隔离。
一台好的相机快门速度以毫秒为单位，也许可以拍下一张人跑步的清晰照片。但是，世界上最快的"照相机"--透射电子显微镜可以捕捉到以阿秒为单位的事件，比如电子运行的照片。阿秒是一秒的五万亿分之一，这使得毫秒（一秒的千分之一）看起来像是永恒。以前在这种时间尺度上捕捉事件的努力已经把时间缩短到 43 阿秒，当时的研究人员称之为"人类创造的最短的受控事件"。现在，美国加州大学的研究小组将时间定格在了更短的一阿秒。该团队因此获得了2023 年诺贝尔物理学奖。研究人员说，这一突破可应用于量子物理、化学和生物学领域。
海葵（Nematostella vectensis）有可能长生不老。维也纳大学的乌尔里希-特纳乌（Ulrich Technau）领导的发育生物学家利用分子遗传学方法，首次在海葵中发现了多能干细胞的可能候选者。这些干细胞受进化过程中高度保守的基因调控，这些基因在人类中通常只活跃于卵细胞和精子细胞的形成过程中，但却赋予了古动物门类（如刺胞动物）高度的再生能力，甚至能够摆脱衰老。
细胞内部到底是什么样子的？过去，标准显微镜在回答这一问题时受到限制。现在，哥廷根大学和牛津大学的研究人员与哥廷根大学医学中心（UMG）合作，成功研制出一种分辨率超过 5 纳米（50 亿分之一米）的显微镜。这大致相当于一根头发分成 10000 股的宽度。他们的新方法发表在《自然-光子学》上。我们很难想象如此微小的东西，但如果把一纳米与一米相比，就相当于把榛子的直径与地球的直径相比。
