当我们等待2020年的钟声敲响时，也是应该反思过去十年取得科技成就时候了。在过去的十年中，随着数十年来的发现和发展终于实现，世界已经看到了一些相当重大的科学成就。New Atla
当我们等待2020年的钟声敲响时，也是应该反思过去十年取得科技成就时候了。在过去的十年中，随着数十年来的发现和发展终于实现，世界已经看到了一些相当重大的科学成就。New Atlas网站囊括了2010年代以来最具历史意义的五个里程碑成就。
希格斯玻色子
该图显示了CERN希格斯玻色子的产生 ATLAS搜集
2012年，欧洲核子研究中心发现了一种新的基本粒子，引起了全世界的关注-即使是那些通常不了解粒子物理学新闻的人。但这是因为这不是普通粒子。这个新来者就是是希格斯玻色子。
尽管它因其戏剧性但不准确的绰号“上帝粒子”而引起了公众的想象，但希格斯玻色子却由于许多原因而令人兴奋。它是粒子物理学标准模型预测的最终基本粒子，它赋予其他基本粒子以质量，科学家一直在寻找它近50年。
在20世纪60年代之前，标准模型存在一个问题：根据其预测，称为玻色子的基本粒子应该没有质量-但观察表明它们确实有质量。1964年，三个科学家团队独立提出了类似的机制来产生质量。根据通常的想法，量子场均匀地遍布宇宙。玻色子觉得这个磁场减慢了它们的速度，并在此过程中赋予了它们质量。这个预言48年后才发现全新玻色子介导。最终预测出的场，机制和玻色子都以彼得·希格斯（Peter Higgs）的名字命名，彼得·希格斯是最早提出该理论的物理学家之一。
可以肯定的是，在2012年，欧洲核子研究中心大型强子对撞机的科学家终于发现了一个与希格斯玻色子的预测性质相符的粒子。后来的进一步研究证实这是难以捉摸的希格斯色子，负责提出该建议的两名研究人员–希格斯本人和另一小组的物理学家弗朗索瓦·恩格勒特（Francois Englert）被授予2013年诺贝尔物理学奖。
此后的几年中，欧洲核子研究中心的进一步实验表明，希格斯玻色子的所有测量值，包括其自旋，奇偶校验，质量以及与其他粒子的相互作用，均与标准模型的预测相符。
希格斯玻色子结束了半个世纪对粒子物理学的圣杯的追寻，成为近十年来最重要的科学成就之一。
CRISPR基因编辑
CRISPR基因编辑系统是十年来最大的科学成就之一vchalup / Depositphotos
数十年来，编辑活着的人类和其他生物的基因的能力一直是科幻小说的主要内容，而这十年来，它成为了现实。该CRISPR基因编辑系统已作好准备，一场医学革命，有可能帮助我们对抗大的像癌症和艾滋病，以及应对非健康问题。但是，当然，它并非没有争议。
簇状规则间隔的短回文重复序列（CRISPR）是细菌自然用作自卫机制的DNA序列家族。近年来，科学家意识到，可以通过将CRISPR与引导RNA序列和酶（通常为Cas9）结合使用，将该机制作为基因工程的工具。
当在细胞或活生物体中使用时，引导RNA会将工具引导至所需的DNA片段，在该片段中，Cas9酶会对其进行整齐的切割。这可以用来剪掉麻烦的基因，例如引起疾病的基因，并插入新的有益基因。
到目前为止，这项技术在对抗许多不同的疾病方面显示出了希望，包括传统上棘手的疾病，例如癌症，HIV，肌肉营养不良，早衰以及遗传性失明和心脏病。
但是CRISPR的潜力不仅仅在于编辑自己。我们可以编辑植物以使作物获得更好的产量或营养，编辑昆虫以阻止其传播疾病，或者编辑猪以生长人体器官进行移植。
当然，正如CRISPR所显示的那样，该工具提出了道德问题，这些问题仍在解决中。研究表明，CRISPR增加了细胞发展癌症的机会，并可能导致整个基因组发生意外突变。这些结果引起了激烈的争论。
这一切都在2018年11月达到顶峰，当时中国科学家宣布双胞胎女孩的诞生是世界上第一个由CRISPR编辑的人类婴儿。何建奎教授及其团队将CRISPR机制注入胚胎，删除了一个称为CCR5的基因。这样，女孩们应该对艾滋病病毒产生免疫力。
问题在于该实验很大程度上是秘密进行的，避开了多年有关伦理学的辩论。一些科学家指出，对CCR5的功能了解甚少，删除它可能会使这些女孩更容易感染流感等常见疾病。
经过这种鲁莽的举动，人们呼吁暂停人类种系的编辑，直到可以解决这些道德问题为止。
尽管如此，在人类的CRISPR试验仍在进行中-只是在胚胎中没有。他们于2016年开始在中国抗击肺癌，但结果尚未公布。2019年在美国启动了两项试验，一项针对三种类型的癌症和另一种镰状细胞性疾病，早期结果令人鼓舞。
它的起步可能很艰难，但CRISPR基因编辑可能会成为历史上最重要的医学突破之一，也是我们尚未考虑的用途的历史。
引力波
艺术家对两个产生引力波的黑洞的印象
2015年，物理学家探测到旅行超过十亿光年后到达地球上引力波，发现了时空结构中的涟漪。这证实了一个世纪前阿尔伯特·爱因斯坦做出的预测。
当爱因斯坦在1916年提出广义相对论时，它暗示某些涉及质量巨大的物体的事件将在时空本身中产生冲击波，这种现象被称为重力波。
尽管它们是由宇宙中一些最活跃的事件所产生的，但是当这些波到达地球时，它们所扭曲的空间仅比原子的原子核小。当然，这使它们几乎一百年来都无法被发现-直到技术终于赶上来。
负责技术的是激光干涉仪引力波天文台（LIGO），位于路易斯安那州和华盛顿州的两个大型设施中。这些双探测器中的每一个都由两个L型的4公里长（2.5英里）长的隧道组成。极其精密的仪器监视着从这些隧道射出的激光，以观察光束中的微小干扰，这可以归因于在设施上反馈的重力波。
毫无疑问，在2015年9月14日，两个LIGO探测器都收到了他们的第一个信号。波浪是在相距约13亿光年的两个黑洞之间的碰撞中产生的。
自首次检测以来，LIGO以及意大利的Virgo设施在2017年发现了数十个信号。大多数是两个黑洞合并的结果，但其他信号包括一个吞噬一个黑洞的信号。中子星和两个中子星碰撞。
正是这种最新情况使我们看到了最令人印象深刻的烟花表演。在2017年检测到引力波后不久，世界各地的天文台都检测到了来自同一源的大量电磁信号，包括光波，伽马射线爆发，X射线和无线电波。
解决百年之谜，因其在首次检测引力波中的作用而被授予物理学家Rainer Weiss，Kip Thorne和Barry Barish2017年诺贝尔物理学奖。
这也不是故事的结局。LIGO已于2019年4月进行了升级，并计划进行进一步的改进以使其更加灵敏。日本的KAGRA天文台也将于12月加入捕捉活动。在一起，可以收集到更安静，更遥远的事件，从而释放出更多的宇宙奥秘。
系外行星热潮
与地球相比，艺术家对TRAPPIST-1系统中七个行星的印象
在人类历史的过程中，我们不断缩小以更广泛地了解我们在宇宙中的位置。我们的世界从一个大陆扩展到整个地球。然后我们意识到地球并不是一切的中心，而只是绕太阳公转的几个行星中的一个。最终，我们发现甚至我们的太阳系也不是特别的，而是无数这样的太阳系之一。在这十年中，我们第一次真正看到了那里还有多少其他人。
最早的系外行星是在1990年代发现的，它是围绕太阳运行的恒星运行的行星，但直到2009年开普勒太空望远镜发射后，情况才真正恢复。这个天文台旨在同时观测15万颗恒星，用于监测他们的灯光多久变暗一次。如果看到规则的模式，则表明行星正在恒星与地球之间通过。
开普勒在使用这项技术（称为过渡方法）的九年运行中发现了2,600多颗系外行星。在其他项目（例如HARPS，WASP和TESS）的帮助下，该数字现已增长到约4,100。通过研究它们的大气，组成，质量，它们绕轨道运行的恒星类型以及距这些恒星有多远，我们可以推断出这些世界的本质。
由此，我们了解了各种值得一提的科幻故事，令人难以置信的行星。有水世界，漆黑的行星，还有一些比恒星更热的行星。有一颗行星，只有一颗巨大的钻石，而另一颗则是由红宝石和蓝宝石构成的云。在其他人身上会下雨岩石，玻璃或防晒霜。
但也许最引人入胜的系外行星是那些更像地球的系外行星。毕竟，这些是让我们最终回答“我们独自一人在宇宙中吗？”这个问题的最佳人选。事实证明，潜在可居住的系外行星相当普遍。
最大的运输之一发生在2017年，发现了7颗岩石，大约与地球大小一样的系外行星绕TRAPPIST-1轨道飞行。这些轨道中的三个在冷红矮星恒星的可居住区域内，并且后续研究表明可能存在大量的水，这使它们成为太阳系以外可居住行星的最佳竞争者。
而且我们才刚刚开始。在接下来的几年中，将会有更多的项目启动，以寻找新的世界或详细研究已知的世界。如果我们的下一个“十年回顾”综述包括探测外星生命，我们也不会感到惊讶。
气候危机
NASA探测器拍摄在南极洲的一座冰山
美国宇航局/简·彼得森
这可能不是一个好成绩，但是在过去的十年中，我们打破的气候记录比人类历史上任何时候都要多。随着气候变化的影响越来越明显，这个问题最近确实引起了公众的关注。新的研究揭示了情况的严重性，并着手制定解决方案。
压倒性的证据表明，大约在1750年之后，大气中二氧化碳（CO2）的水平急剧上升，与工业革命时期巧合。其直接结果是，自那时以来，世界各地的地表温度一直稳定上升，在20世纪下半叶出现了特别急剧的上升。反过来，这会导致各种连续效应。
尽管我们已经了解了很长时间，但随着实际后果开始爆发，气候变化在本科学领域占据了主导地位。根据NASA和NOAA的数据，2016年是自1880年有记录以来最热的一年，前五名是最后五年。2019年7月保持了最热月份的记录。
最近的其他研究表明，这些多余的热量正在对世界造成什么影响。《2018年气候状况》报告显示，飓风，洪水，干旱和野火等极端天气事件变得越来越强烈和普遍。冰川和极地冰层正在缩小，海平面正在上升。
2015年，大气中的二氧化碳在三百万年来首次超过百万分之400。这也意味着海洋正在吸收更多的气体，从而使它们更加酸性。温暖和酸性更高的水域相结合，使澳大利亚的大堡礁在2016年和2017年遭受了背对背的漂白事件。尽管它在遥远的过去经历了类似的创伤，但专家们认为，目前的变化发生得太快，以至于Reef无法从中完全恢复过来。
但是仍然有希望。2015年，近200个国家签署了《巴黎协定》，承诺减少温室气体排放，以使全球温度不超过工业化前的水平升高2°C（3.6°F）。政府间气候变化专门委员会（IPCC）的报告说，要实现这些目标，社会各方面都将需要前所未有的变化 –如果2019年的气候大罢工和抗议活动有任何迹象，那么社会正在为这一想法热身。
这总结了我们十年来最重要的五项科学成就，但是当然还有其他候选成就。那你的票是什么呢？