2005年12月23日，美国《科学》周刊第310卷，第5756期，内容提要如下：

2005年度科学十大进展

自达尔文1859年将进化论引入科学界以来，该理论一直是生物学的基石。然而，2005年的研究仍在揭示进化论的新细节——例如流感病毒基因、黑猩猩基因组以及棘鱼硬鳞的进化机制。这些实地观察进化发生的研究被《科学》周刊评为2005年度第一大进展。

科学家在基因水平和物种形成方面取得了深刻认识，包括可能改善人类健康的信息。今年10月，一个国际研究小组发表了黑猩猩基因组图谱。科学家们正在分析黑猩猩基因组，并结合一个旨在建立最大人类遗传序列单字母变异数据库的国际项目，以更好地理解人类进化。这些研究为从艾滋病到心脏病的疾病研究提供了新素材，可能为未来个体化基因医学奠定基础。

今年测定的1918年大流行流感病毒序列对医学有更直接的影响。这个被永冻层保存的流感基因以及科学家重建病毒的故事揭示了一个令人不寒而栗的结论：该致命流感似乎起源于禽病毒。了解上个世纪致命禽流感的进化可能有助于预测和应对当今禽流感的威胁。

其他研究揭示了DNA微小变化如何引发不同的进化事件。研究人员发现，一个物种变成多个物种仅需一个遗传变异，例如阿拉斯加失去硬鳞的棘鱼由一个海洋物种进化成多个陆地湖泊物种。除了基因组进化研究，研究人员还观察了从毛毛虫到蟋蟀的多种动物中的进化，发现行为差异（如食性和交配时间）足以导致物种分化。这些观察表明，进化研究在2005年仍然至关重要。

《科学》周刊评出的2005年度另外九大进展是：

行星旅行：行星研究在2005年突飞猛进，前往月球、水星、金星、火星、彗星、小行星、土星及太阳系边缘的宇宙飞船均已到达或正在途中。最精彩的表演之一是欧洲惠更斯探测器在土卫六（泰坦）的登陆，揭示了由液态甲烷暴雨形成的地貌和独特的水文循环。

植物研究丰收：几个关于植物开花及其他神秘特征的分子线索在2005年被揭示。植物分子生物学家找到了启动植物季节性发育的信号，另一项研究涉及刺激开花的基因，还有一项发现了隐藏的RNA。

中子星碰撞：2005年迎来了用新仪器记录的中子星最剧烈活动的清晰数据。2004年12月27日记录到的来自银河系中心附近的短暂强烈辐射脉冲，可能是一个短伽玛射线暴，被认为是两个古老中子星或一个中子星与黑洞快速碰撞产生的。

大脑回路与疾病：2005年的几项研究提出，精神分裂症、抽动-秽语综合征和阅读困难的根源在于子宫内胚胎发育时期大脑神经回路的错误连接。

形成地球的物质来源：研究人员重新观察了类似太阳系早期物质的地球岩石和陨石，发现其原子组分与早期物质差异显著。一些科学家认为地球物质来自太阳系另一区域，另一些则认为早期地球已被深埋地下。

关键蛋白的详细图像：电压门控钾通道的最高分子分辨率图像在2005年被揭示。这些通道负责钾离子进出细胞，在神经和肌肉功能中的作用类似于晶体管在计算机中的作用。

对气候变化的看法转变：2005年积累的人类活动与全球变暖联系的证据引起了美国政客的关注。证据包括海洋深处变暖、最强热带风暴频率增加、北冰洋冰盖减少以及鸟类迁徙模式改变等。

细胞信号研究新进展：通过同时跟踪细胞信号网络的多个输入输出，细胞如何响应化学和环境信号的动态观念在2005年趋于成熟。研究人员创建了一个涉及近8000个化学信号的细胞凋亡网络模型。

ITER落户法国：世界首座国际热核实验堆（ITER）的建设地点争夺告终，参与国一致同意将ITER设在法国南部的Cadarache。ITER的目标是通过模拟太阳内部的核聚变来发电。

专题报道：BREAKTHROUGH OF THE YEAR: Evolution in Action, Elizabeth Culotta and Elizabeth Pennisi

专题报道：BREAKTHROUGH OF THE YEAR: The Runners-Up, Rebecca L. Lamason, et al.

天王星添新卫星和新光环

科学家发现了天王星的新光环和两个新卫星，这些新成员在哈勃太空望远镜和旅行者2号的照片中被发现。新卫星和尘埃环的轨道位于已知光环之外，但比已知大卫星更靠近天王星。天王星的第二个光环系统由11个动态相互作用的卫星、一个微小或争议卫星以及卫星产生的尘埃带构成。与旅行者2号照片相比，卫星位置和光环亮度变化显著，许多卫星不按简单开普勒轨道运行，表现出复杂动力学性质，表明系统不稳定或混沌。新发现为天王星密集内卫星的快速混沌演化系统提供了更清晰的图像。

科学特快报告：The Second Ring-Moon System of Uranus: Discovery and Dynamics, Mark R. Showalter and Jack J. Lissauer

造林的水和土壤成本

一项新研究指出，为吸收碳而种植新森林会带来水和土壤资源的较大成本。造林是减缓大气二氧化碳浓度的潜在工具，但森林也会影响其依赖的水和土壤资源。对野外试验、区域经济和气候模型以及近600个观察的分析表明，种植新森林会极大减少可用水资源，并使附近土壤盐碱化或酸化。Robert Jackson和同事发现，超过十分之一的造林场导致附近小溪干枯，平均一半林场的小溪水流量降低。这些发现提醒人们，造林固碳也有成本，而不仅仅是好处。

报告：Trading Water for Carbon with Biological Carbon Sequestration, Robert B. Jackson, et al.

记忆与心理时间旅行

人通过重新产生记忆事件首次发生时的大脑活动模式来启动记忆，心理学家Endel Tulving称之为心理时间旅行。Sean Polyn和同事显示，许多时间旅行在记忆实际恢复之前完成。研究人员分析测试者的大脑扫描，给他们看名人、旅游胜地和日常用品的照片，然后让他们回忆。Polyn和同事发现，在测试者开始讲述回忆前几秒，与照片相关的大脑活动模式恢复。研究人员甚至能从恢复的大脑模式猜出测试者回忆的是名人、胜地还是物体。该技术是检验或改进记忆提取理论的有力新工具。

报告：Category-Specific Cortical Activity Precedes Retrieval During Memory Search, Sean M. Polyn, Vaidehi S. Natu, Jonathan D. Cohen, and Kenneth A. Norman

治疗炎症的新路径

一项新研究报告，控制炎症的两个重要酶COX-2和一氧化氮合酶在巨噬细胞内相互作用。Sangwon Kim和同事发现，一氧化氮合酶将一氧化氮输送给COX-2，从而激活COX-2。阻碍该相互作用的药物可降低炎症分子水平。商业名为Vioxx和Celebrex的COX-2抑制剂与心脏病和中风等副作用相关。Kim和同事提出，该相互作用可能为小剂量（更安全）的COX-2抑制剂疗法奠定基础。

报告：Inducible Nitric Oxide Synthase Binds, S-Nitrosylates, and Activates Cyclooxygenase-2, Sangwon F. Kim, Daniel A. Huri, and Solomon H. Snyder