美國《時代》週刊週二評選出2009年十大科學發現，其中最古老人類祖先「艾迪」的發現位居榜首，月球發現水，大型強子對撞機重啟均上榜。

　　1.最古老人類祖先「艾迪」

 

 
最古老人類祖先「艾迪」

　　「艾迪」是迄今為止發現的年代最為久遠的人類出現前原始人類骨骼化石。她的手指很長，身高為4英尺(約合1.21米)，腦袋還沒有倭黑猩猩的腦袋大。面對這樣一個女性，我們很難產生喜歡之情。在將於埃塞俄比亞發現的100多個化石碎片拼接到一起之後，科學家得到了這個女性艾爾迪拉密達猿人(簡稱艾迪)的骨架標本。艾迪生活在440萬年前，直到1992才為人們所知，當時她的骨骼化石碎片第一次被發現。

　　經過長達17年的研究，一支由美國加州大學伯克利分校的蒂姆·懷特領導的科學家小組於10月在《科學》雜誌發表一系列文章，公佈有關艾迪的全面分析報告。根據他們的研究發現，儘管最初被視為人類與黑猩猩最後一個共同祖先的後代，但艾迪並不與黑猩猩類似。此外，雖然生活在森林地區，但艾迪卻具備靠兩足行走的能力。這一發現削弱了空曠草地對人類進化成二足行走的重要性。

　　2. 破解人類表觀基因組

 

 
破解人類表觀基因組

　　10年前開始的人類基因組破解工作提高了人們的這樣一種預期，即瞭解人類所有遺傳影響將成為一種可能。基因與疾病之間的聯繫是一個異常複雜的問題，複雜程度超過我們想像。隨著研究的深入，基因信號發送研究領域出現一個新的學科，即表觀遺傳學(又名實驗胚胎學)。

　　表觀遺傳學認為，環境影響能夠改變基因行為，所出現的變化將遺傳給下一代。例如，在年輕時染上吸煙陋習的人將出現確定的表觀遺傳變化，這種變化可能提高他們的後代提前進入青春期的風險。10月，由美國加州拉荷亞索爾克研究所的約瑟夫·埃克爾領導的研究小組對人類皮膚和干細胞進行了研究，並繪製了第一幅詳細的人類表觀基因組圖譜。

　　通過將這一圖譜與患病細胞表觀基因組進行比較，科學家能夠發現表觀基因組中的缺陷在可能的時候如何導致癌症以及其它疾病。很顯然，這項研究是遺傳學家在力求進一步瞭解先天和後天因素如何影響人類道路上取得的一項重大飛躍。研究發現刊登在《自然》雜誌上。

　　3. 基因療法治癒色盲

 

 
基因療法治癒色盲

　　現代科學技術已經找到了改善人類情緒、提高性能力、運動能力、注意力以及整體健康水平的方式。9月上演的一項發現顯示，真正意義上富有革命性的人類增強技術可能在不久的將來從科幻成為現實。根據刊登在《自然》雜誌上的一篇研究論文，一支眼科專家小組將能夠產生「探色」蛋白質的基因注入兩隻患有色盲症的猴子眼中，幫助這些動物第一次看到紅色和綠色。

　　這一實驗結果令絕大多數人感到震驚，提高了在將來某一天治癒視覺缺陷疾病的可能性。研究論文聯合執筆人、華盛頓大學的傑伊·內特茲表示：「在此之前，我們都認為可能做到這一點，但與我接觸的每一個人都認為『絕對不可能』。」基因療法治癒色盲讓色盲患者看到了希望，除此之外，這一發現也進一步說明基因似乎也可以提高健康人的視覺，讓我們觀察這個世界的方式發生真正意義上的革命性變化。

　　4. 打造機器人科學家

 

 
打造機器人科學家

　　不管按照何種標準，確定大約12個基因在1個酵母細胞中扮演的角色都只能是一項較為「初級」的發現，但如果上演這一發現的並不是人類科學家而是一個機器人，此時的這一發現便是一項重大突破了。4月，威爾士阿貝里斯特威茲大學設計的機器人「亞當」成為第一個能夠在不借助人類智慧情況下上演科學發現的全自動系統。

　　長久以來，機器人便被用於進行各種實驗，它們強大的計算能力曾經幫助科學家完成人類基因組排序工作。與其它同類不同的是，亞當是第一個能夠在沒有人類干預情況下完成從假設到實驗再到重新形成假設這一過程的機器人。亞當的實驗刊登在《科學》雜誌上。

　　接受採訪時，發明人羅斯·金表示人工智能幾乎擁有無限的科研潛力。在將來的某一天，一台計算機便可以上演能夠與愛因斯坦狹義相對論相提並論的發現。他說：「我們找不到這種事情為何無法發生的任何內在理由。計算機能夠成為一名出色的象棋選手，也能夠做一些特殊的事情。在我看來，這就是將在科學界發生的事情。」

　　5. 陸上培育金槍魚

 

 
陸上培育金槍魚

　　在澳洲，一水池的南方藍鰭金槍魚——一種掠食性魚類，可用於製作美味的生魚片——正在產卵並且已經持續了一個多月。這個南方藍鰭金槍魚繁殖設施由澳洲公司Clean Seas運營，公司創始人哈根·斯特哈爾表示：「有人說『這不可能，根本不可能』。然而現在，我們最終做到了。」

　　科學家認為，自上世紀50年代以來，培育具有較高遷徙性的南方藍鰭金槍魚可能性已經驟降了超過90%。相比之下，其他人順利讓太平洋金槍魚產卵是通過將它們飼養在海籠中這種方式。通過將難以取悅的南方藍鰭金槍魚「哄騙」到被陸地包圍的水池中進行繁殖，Clean Seas可能最終讓金槍魚水產業擁有一個美好的未來。

　　6. 在月球上發現水

 

 
在月球上發現水

　　科學家於11月明確宣佈月球上確有水存在。10月9日，美國宇航局利用一枚火箭在月球表面撞出一個直徑大約100英尺(約合30米)的大洞。通過撞擊後進行的測量，科學家在撞擊產生的碎片中發現了大約25加侖(約合95升)水蒸汽以及水冰。據一些科學家估計，月球極地隕坑內可能擁有足夠的水，支撐未來的宇航員基地。其他人則認為月球水冰保存著有關太陽系的歷史記錄。

　　宇航局表示，他們首先要做的是確定月球水來自何處以及測量水量。在月球上發現水

　　對普通公眾產生更為直接以及更為廣泛的影響，即重新點燃公眾對月球的激情。2009年，月球這個最近被我們忽視的鄰居重新展露出其神秘的一面。

　　7. 證明「基本引理」

 

 
證明「基本引理」

　　1979年，加拿大裔美國數學家羅伯特·朗蘭茲發展了一項雄心勃勃的革命性理論，將數學中的兩大分支——數論和群論聯繫在一起。通過一系列的推測和分析，這一理論發現了與涉及整數的公式有關的不可思議的對稱性，並最終提出了所謂的「朗蘭茲綱領」。

　　朗蘭茲知道，證明自己理論立基的假設這項任務需要幾代人的共同努力。他認為，證明所謂的「基本引理」將是完成這項任務的一個合理跳板。他和同事以及學生雖然能夠證明這一基本定理的特殊情況，但證明普通情況所面臨的挑戰卻大大超出朗蘭茲的預計——這項工作難度極高，整整歷時30年才得以完成。

　　過去5年來，就職於巴黎第十一大學和普林斯頓高等研究院的越南數學家吳寶珠(Ngo Bao Chau)試圖用公式表述一項有關基本引理的精巧證法。2009年進行的驗證證明了這一證法的正確性，全世界的數學家終於可以鬆一口氣。在這一領域，數學家過去30年的工作就是本著這樣一種原則進行研究，即基本引理是正確的並且將在未來的某一天得到證明。

　　高等研究院數論學家彼得·薩納克表示：「給人的感覺是，一些人在河流的對岸工作，等著其他人架好這座橋樑。突然之間，對岸每一個人的工作都得到了證明。」

　　8. 遠距傳物

 

 
遠距傳物

　　美國馬里蘭州立大學聯合量子研究所的科學家成功地實現了從一個原子到1米外的一個容器裡的另一個原子的量子隱形傳輸，這一突破向《星際迷航》描述的科幻情節又邁進了一步。當然，這個被稱作「量子信息處理」的試驗與科幻電影中傳輸身體的技術不可同日而語，因為一個原子只是轉變成另一個原子，這樣，第二個原子變扮演起第一個原子的角色。儘管如此，原子對原子的傳輸對於研製超密超快的計算機仍具有重在意義。

　　9. 重啟大型強子對撞機

 

 
重啟大型強子對撞機

　　大型強子對撞機實驗是迄今為止進行的規模最大的科學實驗。歐洲核子研究組織的這台對撞機歷時25年籌劃，建造花費達100億美元。它建在一條17英里(約合27公里)長的地下環型隧道內，在設計上能夠讓粒子在溫度低於外層空間情況下以接近光速的速度飛行。

　　在經歷了一系列故障和延期之後，歐洲核子研究組織最終於11月29日取得一項引人注目的成就，成功將一個質子束的能量提升到1.05萬億電子伏。強子對撞機就此超過美國伊利諾斯州費米實驗室的Tevatron加速器，成為世界上功率最大的加速器。

　　在強子對撞機最終會將質子束的能量提升到7萬億電子伏，在如此高的能量下發生撞擊將重建大爆炸後的宇宙初期形態。在撞擊產生的副產品中，物理學家將搜尋假設中的亞原子粒子--希格斯玻色子存在跡象。根據當前的理論，希格斯玻色子是宇宙中一切事物的質量之源。其他科學家則希望獲取深層次線索，證明雄心勃勃的超對稱性理論。

　　10. 發現繞類日恆星運行的類行星天體

 

 
發現繞類日恆星運行的類行星天體

　　天文學家在12月份宣佈，他們拍到了一顆紅類日恆星軌道運行的類行星天體直接照片，這在歷史上還是第一次。2008年，天文學家便宣佈捕捉到一個類似的背景，當時他們公佈了一個單行星和多行星系統的直接圖像。然而，類似系統所繞恆星是巨恆星，質量遠遠超過太陽。

　　此次有關這顆最近被確認的天體照片由夏威夷昴星望遠鏡於5月和8月拍攝，當時一個新的行星搜尋設備正在接受早期測試。研究小組成員、普林斯頓大學的邁克爾·麥克艾爾瓦恩表示，這顆類行星天體被稱之為「GJ 758 B」，所繞母星質量和溫度與我們的太陽相當，與地球之間的距離為300萬億英里(約合480萬億公里)，大約相當於50光年。

　　科學家尚無法確認這顆天體到底是一顆較大行星還是一顆褐矮星。褐矮星是宇宙中的不稱職成員，也被稱之為「失敗的恆星」。據他們估計，這顆天體的質量是木星的10至40倍。質量超過13顆木星的天體通常被視為褐矮星，低於這一質量便無法發生核反應。