此外，國(guó)際空間站上的俄羅斯宇航員正在進(jìn)行浮萍栽培實(shí)驗(yàn)，初步結(jié)果表明，這種植物在失重狀態(tài)下的生長(zhǎng)情況與在地球上的相同。俄羅斯科學(xué)院高溫聯(lián)合研究所還首次成功完成了液碳特性實(shí)驗(yàn)，類似實(shí)驗(yàn)此前只能用計(jì)算機(jī)模擬，因?yàn)樘贾挥性跇O高壓和極高溫下才呈現(xiàn)液態(tài)，而現(xiàn)有設(shè)備無(wú)法承受這樣的高壓和高溫。

美國(guó)：微觀粒子研究領(lǐng)域碩果累累 首張黑洞照片問(wèn)世震驚全球

2019年，美國(guó)科學(xué)家在包括粒子物理在內(nèi)的多個(gè)基礎(chǔ)物理領(lǐng)域取得重大突破，發(fā)現(xiàn)新五夸克粒子（pentaquarks）和首張黑洞照片問(wèn)世是其中的翹楚。在粒子物理領(lǐng)域，如今要發(fā)現(xiàn)一種新粒子越來(lái)越困難。歐洲核子研究中心（CERN）大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)LHCb實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)新五夸克粒子成為2019年粒子物理領(lǐng)域的一項(xiàng)突出成就，美國(guó)和中國(guó)科學(xué)家聯(lián)袂扮演了重要角色。美國(guó)科學(xué)家還開(kāi)發(fā)出在室溫下合成并捕獲三粒子的方法，使操縱三粒子并研究其基本性質(zhì)成為可能。他們還利用改進(jìn)的電子散射方法精確測(cè)量了質(zhì)子半徑，0.831飛米的新值對(duì)解決所謂的“質(zhì)子半徑”難題至關(guān)重要。美國(guó)科學(xué)家還首次在光子—質(zhì)子碰撞中測(cè)量了J/ψ介子的產(chǎn)生截面。此外，他們利用暗物質(zhì)探測(cè)器XENON1T觀察到氙-124的放射性衰變，高達(dá)1.8×1022年的半衰期為宇宙年齡的1萬(wàn)億倍，這些研究為人類理解世界增添了新視角。在天體物理學(xué)領(lǐng)域，引力波研究熱度未減！美國(guó)激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）在4月開(kāi)始了為期一年的新一輪科學(xué)探測(cè)。同在4月，人類首張黑洞照片問(wèn)世，成為2015年人類首次直接探測(cè)到引力波以來(lái)又一項(xiàng)里程碑式的成果，哈佛-史密森天體物理中心謝潑德·杜勒曼領(lǐng)導(dǎo)的事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）團(tuán)隊(duì)，將同LIGO團(tuán)隊(duì)一樣永載科學(xué)史冊(cè)。

2019年天體物理學(xué)領(lǐng)域還有一些值得書(shū)寫的研究成果：美國(guó)科學(xué)家根據(jù)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)新測(cè)定的宇宙膨脹速度，比根據(jù)早期宇宙特征（宇宙微波背景輻射）預(yù)測(cè)的膨脹速度快約9%，這意味著天文學(xué)家需要一些超出當(dāng)前物理學(xué)的新理論來(lái)解釋宇宙；發(fā)現(xiàn)了迄今最重的中子星J0740+6620，直徑約19公里，質(zhì)量卻超過(guò)太陽(yáng)質(zhì)量2倍；“揪出”了第二個(gè)沒(méi)有暗物質(zhì)的星系，表明暗物質(zhì)實(shí)際上可與星系分離，這顛覆了科學(xué)家此前的認(rèn)知；還通過(guò)實(shí)驗(yàn)揭示了宇宙大爆炸發(fā)生的可能機(jī)制，有助于科學(xué)家進(jìn)一步理解宇宙起源模型。

美國(guó)和英國(guó)科學(xué)家還攜手發(fā)現(xiàn)了一種以前不為人知的光波：季亞科諾夫—福格特波，代表我們?cè)诶斫夤馀c復(fù)雜材料如何相互作用方面向前邁進(jìn)了一步，也為一系列技術(shù)進(jìn)步奠定了基礎(chǔ)。

盡管人類不斷追逐星辰大海，但人類對(duì)宇宙的探知遠(yuǎn)未到盡頭。

德國(guó)：超導(dǎo)材料最高臨界溫度創(chuàng)紀(jì)錄 生命起源和進(jìn)化研究獨(dú)樹(shù)一幟

2019年，德國(guó)科學(xué)家在揭示宇宙奧秘，研發(fā)新超導(dǎo)體，以及探索生命起源和進(jìn)化等方面取得較大進(jìn)展。

在探索宇宙奧秘方面，德國(guó)Hazel Hen超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行一年多生成了迄今最詳細(xì)的大尺度宇宙模型TNG50，其時(shí)間跨度138億年，物理寬度2.3億光年，包含數(shù)萬(wàn)個(gè)正處于演化中的星系。在俄羅斯的幫助下，德國(guó)于7月成功發(fā)射X射線空間望遠(yuǎn)鏡“eROSITA”，并傳回首批圖像。未來(lái)有望發(fā)現(xiàn)大約10萬(wàn)個(gè)釋放X射線的星系團(tuán)和數(shù)百萬(wàn)個(gè)活躍黑洞，有助于更好地理解宇宙中占主導(dǎo)地位的暗物質(zhì)和暗能量。

馬克斯·普朗克學(xué)會(huì)下屬多個(gè)研究所有重要發(fā)現(xiàn)。如在兩個(gè)伽馬射線暴的觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)迄今已知最高能光子，研究解析了高能伽馬射線暴形成過(guò)程；首次在行星狀星云NGC 7027中檢測(cè)到了宇宙演化的最重要標(biāo)記之一——氦合氫離子，為一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)幾十年的研究畫上了句號(hào)。

在生命起源和人類進(jìn)化過(guò)程研究方面，法蘭克福大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)一種嗜熱細(xì)菌通過(guò)吸入一氧化碳呼出氫氣而生長(zhǎng)，這被認(rèn)為是地球上最古老的細(xì)胞呼吸形式。圖賓根大學(xué)科學(xué)家在德國(guó)發(fā)現(xiàn)生活在約1160萬(wàn)年前的猿類化石，證明了一種新型體式行為“延伸型肢體攀爬”，為人們了解猿類在成為兩足動(dòng)物之前的情況提供了新線索。德國(guó)科學(xué)家還在希臘發(fā)現(xiàn)的一塊約21萬(wàn)年前的頭骨，代表了有關(guān)亞歐大陸現(xiàn)代人類的最早證據(jù)。

腦科學(xué)研究方面，馬克斯·普朗克腦研究所科學(xué)家重建了小鼠桶狀皮層89個(gè)神經(jīng)元的形態(tài)特征及其連接。德國(guó)和英國(guó)研究人員合作發(fā)現(xiàn)，阻斷特殊鈣通道可拯救神經(jīng)細(xì)胞，或能成為針對(duì)帕金森病的新神經(jīng)保護(hù)療法的基礎(chǔ)。德國(guó)和瑞士科學(xué)家開(kāi)發(fā)出首個(gè)植入式磁共振探測(cè)器，能突破腦掃描方法的電物理極限，以前所未有的分辨率探測(cè)大腦的生理機(jī)能，為未來(lái)針對(duì)腦細(xì)胞神經(jīng)元活動(dòng)和生物能過(guò)程的高特異性和定量繪圖技術(shù)鋪平了道路。

在量子技術(shù)領(lǐng)域，維爾茨堡大學(xué)研究人員設(shè)計(jì)汞碲量子阱，首次成功構(gòu)建拓?fù)淞孔狱c(diǎn)接觸，使研究邊界狀態(tài)之間的潛在相互作用成為可能。雷根斯堡大學(xué)科研人員在原子級(jí)半導(dǎo)體（二硒化鎢）中發(fā)現(xiàn)新的量子干涉現(xiàn)象，為開(kāi)發(fā)新型激光源和量子信息光學(xué)處理裝置開(kāi)辟了新途徑。

2019年，德國(guó)科學(xué)家在超導(dǎo)領(lǐng)域也取得突破性成果。德美兩國(guó)科學(xué)家合作發(fā)現(xiàn)，在超過(guò)100萬(wàn)倍地球大氣壓下，氫化鑭在零下23攝氏度具有超導(dǎo)性，這是迄今超導(dǎo)材料已獲證實(shí)的最高臨界溫度。