在辅助生殖过程中，部分胚胎会在植入子宫前停止发育，其中尤以8细胞阶段的发育阻滞最为常见。这一阶段恰逢胚胎从依赖母源指令转向自主启动基因表达的关键窗口，被称为合子基因组激活（zygote genome activation，ZGA）。为何一些胚胎无法顺利跨过这一关，一直是生殖医学和发育生物学关注的核心问题。

柔性电子和电子织物被视为下一代可穿戴系统、脑机接口与沉浸式交互技术的重要基础。然而，长期以来，纤维系统仍需依赖外接的刚性块状芯片完成信息处理，这与纤维本身柔软、可拉伸、可编织的形态优势存在根本矛盾，成为制约该领域发展的关键瓶颈。

治疗性抗体药物研发中，长期存在一个关键难题：若抗体来源于非人生物（如小鼠），进入人体后可能被免疫系统识别为“外来物”，从而引发免疫反应，导致药效下降，甚至出现不良反应。因此，抗体必须经过“人源化”改造，以降低其免疫原性、提升安全性。然而，传统方法往往依赖全局序列比对，难以精准定位导致免疫原性的具体氨基酸位点，改造过程犹如“大海捞针”，耗时耗力。

2026年1月27日，依托中国科学院物理研究所建设的国家重大科技基础设施——综合极端条件实验装置取得新的技术进展。由中国科学院电工研究所与物理研究所联合研制的全超导用户磁体，实现中心磁场强度35.6 T，可用孔径为35 mm，超过美国国家强磁场实验室此前报道的32.0 T水平，刷新了全超导用户磁体的磁场强度纪录。

在信息器件不断向高密度、小尺度演进的过程中，如何在极限尺寸结构中承载和操控电学功能，已成为材料科学与信息技术交叉领域的重要前沿。中国科学院物理研究所金奎娟、葛琛、张庆华等团队在铁电材料研究中取得突破性进展，首次在萤石结构氧化锆薄膜中观测到一维带电畴壁，并实现了对其产生、移动和擦除的人工操控。2026年1月22日，相关研究成果于发表于《Science》。

如何在保证安全性的同时，赋予人形机器人更强的环境适应能力，是机器人技术走向现实应用面临的重要挑战。传统刚性人形机器人依赖金属骨架和关节结构，虽然精度高、负载强，但可靠性、安全性和复杂环境适应能力仍存在明显局限。南方科技大学王宏强团队受人体骨骼刚柔并济、生长可变形特性的启发，提出了一种基于气动膨胀结构的仿生“可长骨”设计，并据此研制出一款多功能软体可变形人形机器人。2026年1月23日，相关研究成果发表于《Science Advances》。

自1935年物理学家薛定谔提出著名的“猫”思想实验以来，宏观物体能否以及如何处于量子叠加态，始终是物理学界最引人入胜的谜题之一。由于环境干扰导致的“退相干”效应，物体尺寸越大，维持量子特性的难度便呈几何倍数增长。奥地利维也纳大学Sebastian Pedalino研究团队取得里程碑式进展，首次将尺寸接近病毒的金属纳米团簇置于显著空间分离的叠加态中。2026年1月21日，相关研究成果发表于《Nature》。

长期以来，农药对鸟类、蜜蜂等地上生物的危害已广为人知，但其在地下世界造成的连锁反应却长期缺乏系统评估。2025年1月28日，发表于《Nature》的一项覆盖欧洲26国的深度研究显示，农药残留已成为重塑土壤生物多样性的关键驱动力。其影响力在多种环境因子中位列第2，仅次于土壤本身的理化性质。

电穿孔是一种通过施加超短高压电脉冲，在细胞膜上诱导形成可逆或不可逆孔隙的技术，已广泛应用于药物递送、肿瘤消融及心律失常（如心房颤动）的介入治疗。然而，在临床实践中，电场能量在体内的空间分布难以直接观测，医生往往只能依赖经验参数进行能量设定，难以实时判断治疗是否精准覆盖靶区，这在一定程度上制约了电穿孔治疗的安全性与可控性。美国加州大学尔湾分校向良忠团队提出并验证了一种电声成像（electroacoustic imaging，EAI）新技术，为电穿孔治疗提供了实时、可视化的电场监测手段。该技术能够在治疗过程中同步成像电场分布与电极空间位置，为电穿孔治疗的精准评估提供了新的影像学方法。

在深空探测任务中，航天器从行星际转移轨道进入环绕轨道，往往需要通过长时间点火减速。推进剂质量不仅直接决定了运载火箭的发射能力需求，也制约着航天器可搭载的科学载荷规模。如何在不显著增加航天器质量的前提下完成大尺度轨道调整，是行星探测工程长期面临的关键问题之一。

21纪全球海平面总体上升，但并非均匀变化。在冰川消融区，地表因负重减轻而回弹抬升，即使融水推高全球海平面，这些区域的相对海平面也可能下降。研究显示，这一现象将在格陵兰岛引发海岸线扩张、峡湾干涸等连锁影响。目前，该岛冰盖融化约贡献了全球海平面上升的1/5。

一项新研究指出，期刊特刊的客座编辑存在滥用职权、过度发表本人论文的现象。该研究于2026年1月12日以预印本形式发布在arXiv上，分析发现，过去10年中，主要出版商出版的特刊里，有13%的特刊中客座编辑署名论文超过1/3，部分甚至违反期刊自身规定。作者认为，这种高比例署名引发利益冲突质疑，构成类似过度自引的学术不端行为。

面向全球盐湖产业重大战略需求，聚焦沉锂母液、青藏高原与南美地区的碳酸盐型及硫酸钠亚型盐湖、废旧锂电池回收等碱性锂资源回收率低的共性技术难题，2026年1月14日，中国科学院青海盐湖研究所科研团队在盐湖锂资源分离领域取得重大技术突破，成功攻克沉锂母液中锂、钠、钾离子的高效分离技术瓶颈，并在盐湖碳酸锂生产企业实现万吨级产业化应用。

在探索宇宙中最神秘成分——暗物质的过程中，一项长期悬而未决的物理效应在中国的实验室中得到了直接确认。利用自主研发的专用气体探测器和像素读出芯片，由中国科学院大学主导的联合研究团队，在实验中直接观测到中子与原子核碰撞过程中的米格达尔（Migdal）效应，不仅证实了87年前的量子力学预言，也为搜寻宇宙中更轻的暗物质粒子提供了关键实验依据。2026年1月15日，相关研究成果发表于《Nature》。

量子态的高效可控传输，是推动量子密钥分发、量子计算机组件间通信等核心功能落地的关键环节。然而，传统依赖实空间对称性的量子网络设计，既严格限制了拓扑结构的灵活调整，又难以兼顾传输保真度与实验稳定性。同时，网络扩展易引发对称性破坏，严重制约了量子系统的实用化与规模化发展。

2026年1月12日，由中科宇航技术有限公司研制的“力鸿一号”遥一飞行器在酒泉卫星发射中心成功完成亚轨道飞行任务，载荷舱在预定区域平稳着陆，标志着中国商业航天首次成功验证百公里级亚轨道伞降回收技术。此次试验中，飞行器起飞后迅速穿越大气层，飞行高度达120 km，成功突破“卡门线”（公认的太空边界）进入亚轨道空间。这一突破不仅刷新了国内商业航天在液体火箭回收、亚轨道飞行器设计及再入返回技术领域的纪录，也为后续构建低成本、高频次的空间科学实验平台奠定了坚实的技术基础。

由中国科学院紫金山天文台牵头，联合国内外多家研究机构组成的研究团队，利用500 m口径球面射电望远镜中国天眼（FAST）取得重要突破——在国际上首次捕捉到重复快速射电暴（fost rodio bursts，FRB）的法拉第旋转量（rotation measure，RM）发生剧烈跃变并随后回落的详细演化过程。这一发现结果为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了迄今为止最有力的观测证据。2026年1月16日，相关研究成果发表于《Science》。

在人类可成药基因组中，仍有相当大一部分尚未被小分子治疗药物靶向。随着AlphaFold等蛋白结构预测技术的突破，全基因组药物发现正逐渐成为现实。然而，现有的虚拟筛选工具远不能满足这一需求。无论是传统的分子对接方法，还是近年来发展的深度学习方法，其计算成本都过于高昂，难以覆盖基因组尺度的靶点筛选。

钙钛矿材料在太阳能电池和显示技术领域的应用代表了当代光电子学的前沿突破，其核心优势源于独特的ABX₃晶体结构所赋予的优异光电特性。在太阳能电池方向，钙钛矿凭借高光吸收系数、长载流子扩散长度和可调带隙等特性，实现了从3.8% 到26.1%的效率飞跃，而其在显示材料领域的应用则主要依托于高光致发光量子产率（photoluminescence quantum yield，PLQY）和窄发射光谱的特性，为下一代显示器提供了革命性解决方案。

设想一个绝热房间（墙壁既不吸热也不放热），在房间某处短暂加热后，热量会从高温区域向低温区域扩散并最终趋于均匀。人们基于直觉认为，在时间足够长但尚未平衡时，房间极热或极冷点更可能出现在墙面边缘，而非房间内部——这正是美国数学家Rauch于1974年提出的“热点猜想”。

手性是生命世界最显著的特征之一，从DNA的双螺旋到贝壳的旋涡，自然界中处处可见不对称结构的身影。然而，分子手性如何“组装”成宏观的螺旋形貌，以及这类结构如何反过来调控生命进程，一直是科学家试图解开的谜团。

在全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GNSS）信号覆盖良好的开阔区域，定位精度可达厘米级；然而在城市峡谷、密集楼宇遮挡等复杂环境中，GNSS信号易受干扰，可见卫星数量减少，定位性能急剧下降。而第5代移动通信（5G）信号具备高带宽低时延的特点，且随着5G基站的大规模部署，因此基于5G的定位成为可能，但单5G定位受限于可用基站数目少等问题，难以实现高精定位。

在大多数动物细胞中，存在着数以千计的桶状结构，它们是生物学最大的谜团之一。尽管研究人员尚未阐明这些“穹窿体”（vaults）的功能，但现在报告了这种令人费解的颗粒的一种新用途。研究团队对穹窿体进行了改造，使其能够收集RNA，并记录细胞群体在长达7 d内的几乎所有基因活动，为探究细胞的“过去”提供了前所未有的视角。

长期暴露于农药和其他污染物会对野生动物种群造成毁灭性影响——有时其影响方式非常显著。例如，DDT（二氯二苯三氯乙烷）曾因导致鸟蛋壳变薄，致使孵卵的白头海雕压碎自己尚未孵化的后代。但更多时候，其确切的危害原因仍是一个谜。现在，发表于《Science》的一项研究表明，一种被广泛使用的杀虫剂——毒死蜱（chlorpyrifos）——通过缩短一种常见湖鱼染色体的保护性“帽子”，加速其衰老，并导致其过早死亡。

细胞膜蛋白是药物作用的关键靶点，而核酸适体是一类能够高特异性、高亲和力结合靶标分子的寡核苷酸。然而，传统的核酸适体筛选方法效率低、过程繁杂，且难以在生理相关环境下系统发现全新的疾病标志物。

长期以来，核聚变领域悬着一把达摩克利斯之剑——“密度极限”。一旦试图超越这道红线，高温等离子体便会瞬间溃散。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）首次通过实验证实了“密度自由区”的存在，装置运行密度成功突破“格林沃尔德极限”达1.3~1.65倍。2026年1月1日，相关研究成果发表于《Science Advances》。

人工关节植入物的长期服役，始终面临体内磨损与腐蚀的严峻挑战。金属关节表面在服役中形成有效的富碳摩擦膜，能显著提高固体润滑效果，减少腐蚀离子的产生，被认为是人工关节植入体能够长期服役的重要条件。目前，科学界虽普遍认同此膜层源于体内蛋白质的摩擦，但对其具体形成过程与机制一直缺乏清晰认知。

2025年12月30日，中国氨燃料船舶研制取得突破性进展，标志着氨能源船舶技术正式从实验室研究阶段迈入实船应用与推广新阶段。由中车大连机车车辆有限公司自主研制的2台12V240H-DFA型氨燃料发动机，成为支撑中国首艘氨燃料船舶落地运行的核心动力装备。

北京大学物理学院天文学系东苏勃领衔的研究团队，利用10年一遇的天地同步观测契机，首次成功实现了对流浪行星候选体的直接质量测量，确证其为一颗质量与土星相当的行星。2026年1月1日，研究成果发表于《Science》。

可穿戴医疗电子正迅速从“可选装备”变成数字医疗体系的重要基础设施。从连续血糖监测、心电监护到可穿戴超声，这类设备以高依从性和实时监测能力，正在重塑慢病管理和健康干预模式。然而，在其快速普及的背后，环境代价长期被忽视。芝加哥大学田博之团队与康奈尔大学尤峰崎团队发现源于集成电路制造中使用的关键金属与高能耗工艺是主要污染源。2025年12月31日，相关研究成果发表于《Nature》。

骨关节炎影响着全球约5亿人，是导致中老年人疼痛和运动障碍的主要疾病之一。由于关节软骨致密、血管稀少，药物难以有效进入病变软骨细胞，现有治疗多停留在止痛和消炎层面，尚无法逆转疾病进展。上海交通大学医学院附属新华医院苏佳灿团队联合新加坡国立大学和上海大学的研究人员，模仿病毒的感染策略，开发出一种能够精准递送药物到关节炎病变细胞的纳米系统，为骨关节炎靶向治疗提供了新思路。2025年12月29日，相关研究成果发表于《Nature Nanotechnology》。

随着新能源行业的蓬勃发展，锂离子电池的报废量也持续增多。废锂离子电池中含有大量的有价金属，同时伴生着一些有害的重金属和有机污染物。如何将其中的有价组分高效循环利用已经成为新能源行业的一个重要议题，在世界范围内受到广泛关注。

2025年12月19日，《Science》发布了2025年10大科学突破。中国表现亮眼，有4项研究/领域进展被入选，分别是年度头号突破的新能源的发展、龙人的身份鉴定、异种器官移植和水稻耐热基因的发现。此外，AI大模型在科学领域的应用，也入选了科学突破，中国在这方面也表现出色。

2025年12月16日11时17分，中国在太原卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将资源三号04星（ZY3-04）发射升空并顺利进入轨道。作为中国民用高分辨率光学立体测绘卫星系列的最新成员，资源三号04星的入轨标志着中国自主立体测绘能力实现了从“二维平面”到“三维立体”的质变跃升。

被子植物的性别决定，不仅是进化成功的重要标志，更是解锁农业增产、推动杂交制种的关键密码。中国农业大学教授张小兰团队在黄瓜生殖发育领域取得重要成果，揭开了生长素促进雌花产生的神秘机制。他们发现了一个关键基因CsARF3，如同一位精明的“执行官”，在生长素和乙烯激素之间搭建桥梁，精准调控黄瓜的性别决定。该研究不仅回答了基础科学问题，更为作物增产提供了新路径。2025年12月12日，相关研究成果发表于《Science》。

地磁测绘技术是海底地质构造解析、矿产资源勘探、油气田开发、水下考古、海洋科学研究及军事防御等领域的重要工具。传统海洋地磁测绘方法面临诸多挑战，尤其是如何有效减小平台磁干扰对测量精度的影响，以及如何确保设备在全纬度范围内的适应性和稳定性。无人机拖曳式地磁测绘技术因其能够有效抑制载体磁干扰，在高精度航空磁测领域具有重要的应用价值。

2025年12月18日，《Science》发布编辑团队评选的2025年度十大科学突破。其中有4项科学突破来自中国——“全球可再生能源增长势不可当”获评年度头号突破，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所和河北地质大学联合团队发现哈尔滨古人类是丹尼索瓦人、空军军医大学西京医院团队为肾病患者成功移植经基因改造的猪肾、华中农业大学团队发现水稻耐高温基因密码等成果亦榜上有名。

2025年12月15日，中国智能网联汽车产业迎来里程碑式时刻，工业和信息化部联合多部委正式向长安汽车与极狐汽车颁发了首批“L3级有条件自动驾驶车型准入许可”，标志着中国自动驾驶技术正式跨越了从实验室测试到规模化商用的分水岭，开启了智能出行的新纪元。

2025年12月17日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心正式发布了中国第2例侵入式脑机接口临床试验的重大突破。研究团队采用高通量无线侵入式脑机接口系统（WRS01），让一位高位截瘫患者能够通过脑电信号稳定地操控智能轮椅与机器狗，在真实生活场景中实现自主移动与物品取用。该研究标志着中国侵入式脑机接口技术实现了从虚拟世界“二维光标控制”向现实世界“三维物理交互”的质性跨越。

全氟及多氟化合物（PFAS）是一类人工合成的化学品，被广泛应用于工业生产和消费品制造中。由于这类物质在环境中难以降解，可通过食物链富集，在人体内长期蓄积，对人体健康构成潜在威胁。南方科技大学、宁波东方理工大学、东南大学及福州大学联合团队首次系统性地评估了全球212种可食用海鱼中PFAS的富集浓度。2025年12月19日，相关研究成果发表于《Science》