今日，science公布其评选的2025年度十大科学突破榜单。这份榜单不仅梳理了过去一年全球科学界的重大标志性成果，也清晰勾勒出未来科学探索的关键方向与技术转化路径。

值得关注的是，中国科研成果在榜单中占据多席，在多个关键领域展现出全球引领力：全球可再生能源在中国的引领下迅猛发展，哈尔滨“龙人”被确认为丹尼索瓦人，中美多个团队异种器官移植领域取得突破性进展，华中农业大学发现水稻的耐热基因。中国的科研与产业力量，正深度参与并引领全球科学进程。

01 中国引领全球可再生能源迅猛发展

2025年，全球能源格局迎来历史性拐点：风能与太阳能发电量首次超越煤炭，成为全球新增用电需求的主力来源。人类社会正从依赖化石燃料转向直接利用当下太阳能与风能的清洁能源体系。

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在这场深刻变革中，中国成为推动全球可再生能源迅猛发展的核心引擎。经过十余年的政策引导与产业积累，中国已构建起全球领先的清洁能源供应链体系：当前全球约80%的太阳能电池、70%的风电设备及锂离子电池均由中国生产。

超大规模的产能优势与高度完善的产业体系，显著降低了风电与光伏成本，使其在全球多数地区成为最廉价的电力来源，直接推动可再生能源需求在全球范围内爆发式增长。过去十年，中国太阳能发电量增长超20倍，风电与光伏装机容量已足以满足整个美国的用电需求。

在重塑自身能源结构的同时，中国也持续推动全球转型：大量光伏组件、电池和风机正加速出口至欧洲及全球南方国家，2024年，中国绿色技术出口额接近 1800亿美元。

能源转型的气候成效已初步显现，2025年中国温室气体排放停止增长，也使全球碳排放达峰成为可能。从核心技术研发、全产业链制造到全球市场输出，中国正以全产业链优势，引领一场能源革命。

02 个体化基因编辑疗法首次走向临床

2025年，仅6个月大的KJ Muldoon成为全球首位接受高度个性化CRISPR碱基编辑疗法的患者。他出生后不久便被诊断患有氨基甲酰磷酸合成酶1缺乏症（CPS1D），一种极为罕见的尿素循环障碍病（UCD），若不及时干预，体内氨蓄积将导致不可逆脑损伤甚至死亡。

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费城儿童医院与宾夕法尼亚大学的联合团队，在极短时间内完成了疗法的设计、生产与监管审批，通过脂质纳米颗粒递送编辑器，精准修复肝细胞内的基因突变。

三次治疗后患儿氨水平显著下降并顺利出院。更具里程碑意义的是，美国FDA首次明确：针对相似突变的个性化基因编辑方案，可纳入同一临床试验框架进行审批。

这一决定大幅降低了监管门槛，为众多由不同突变导致的罕见病，打开了可行的治疗通道，标志着基因编辑正式迈向以患者为中心的精准医学时代。

03 耐药淋病迎来久违的新药耐药

作为全球高发的性传播疾病，淋病每年影响超8000万人。更严峻的是，其致病菌几乎已对所有既往使用过的抗生素产生耐药性，包括目前最后的一线药物头孢菌素。

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2025年，这一困境终于迎来转机：两款新型口服抗生素Gepotidacin和Zoliflodacin在大型Ⅲ期临床试验中展现出显著疗效，并于年内顺利获得美国FDA批准上市，成为数十年来首批用于治疗淋病的新机制药物。

Gepotidacin由葛兰素史克（GSK）在美国政府资助下研发，Zoliflodacin则由Innoviva公司与全球抗生素研发伙伴关系（GARDP）联合开发。两者在临床试验中均显示出与现行疗法相当的疗效，且无需注射即可口服，大幅提升了治疗的便利性与可及性。

尽管科学家普遍警示，细菌的进化不会停止，新药的“有效窗口期”终将受到挑战，但这两款药物的获批，仍标志着人类在与耐药细菌的拉锯战中赢得了关键一局。

04 神经元为癌细胞供能的秘密被揭示

肿瘤如何获取远端转移所需的大量能量，一直是癌症生物学领域的核心谜题。2025年，美国康奈尔大学威尔医学院的研究团队在nature发表重磅发现：神经元可主动向癌细胞转移线粒体，为其提供能量支持，助推转移发生。

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研究发现，神经元能够通过微小的桥状结构，与邻近的肿瘤细胞建立直接连接，并将线粒体输送给癌细胞。这一现象不仅在体外培养体系中观察到，也在动物模型及人类前列腺癌组织样本中得到了验证。

这一发现不仅刷新了人们对肿瘤微环境的理解，也首次从能量代谢角度揭示了“神经—肿瘤互作”的直接生物学基础。更重要的是，它为未来通过阻断线粒体转移、抑制癌细胞扩散，提供了一条全新的治疗思路。

05 鲁宾天文台开启动态宇宙时代

2025年，位于智利塞罗帕琼山顶的维拉·C·鲁宾天文台正式建成，标志着天文学领域正式迈入"全天巡天、动态监测"的新时代。

图片来源：维拉·C·鲁宾天文台

与传统望远镜专注于特定天区观测不同，鲁宾天文台的核心使命是持续巡天。它将在未来10年中，每3天扫描一次整个可见天空，持续记录天体的位置、亮度和形态变化，构建人类历史上最系统、最完整的动态宇宙图景。

这一工程壮举依赖多项突破性技术：覆盖相当于45个满月视场的无畸变光学系统、一台可在数秒内生成3200万像素图像的巨型相机，以及能够在1分钟内向全球发布天文警报的数据处理系统。

从搜寻太阳系边缘的“第九行星”，到捕捉宇宙爆炸的瞬间，再到解析暗物质与暗能量的作用，鲁宾天文台被普遍认为将成为未来十年最重要的“科学发现引擎”之一。

06 哈尔滨“龙人”的身份揭秘

2010年，科学家通过西伯利亚丹尼索瓦洞发现的一节指骨碎片，成功提取出DNA并识别出一种全新的古人类——丹尼索瓦人。

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这种古人类与尼安德特人、现代人类亲缘关系密切，但由于缺乏完整的个体化石，尤其是头骨化石，科学家长期无法知晓丹尼索瓦人的真实面貌，其在古人类谱系中的定位也一直存在争议。

2025年，这一研究空白被中国科研团队填补。中国科学院付巧妹团队与河北地质大学季强团队合作，通过分析中国哈尔滨发现的约14.6万年前“龙人”头骨上的牙菌斑微量DNA，明确确认该个体属于丹尼索瓦人。

结合蛋白质分析，团队成功重建了"龙人"的典型形态特征，包括厚重的眉骨、强健的下颌等。

这一发现不仅为丹尼索瓦人的形态特征提供了首个完整的实物参照，更填补了古人类演化谱系中的关键空白。

07 AI正参与科学发现与创新

2025年，人们对人工智能在科学研究中的定位发生了根本性转变。继AlphaFold颠覆蛋白结构预测之后，通用型大语言模型（LLMs）开始在多个学科中展现接近博士水平的研究能力，正直接参与科学发现本身。

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在数学领域，DeepMind的先进语言模型在国际数学奥林匹克竞赛中获得金牌，性能远超科学界对AI的长期预期；OpenAI 的GPT-5则在组合数论与图论中提出了具有原创性的理论进展。

在化学研究中，AI 能以极少的实验次数找到最优反应条件；在生物医学领域，AI 迅速从已知药物中筛选出抗肝纤维化候选分子，并在短短数天内复现了人类研究团队耗时数年的基础发现。

尽管目前AI在自主提出研究问题、完成同行评议等方面仍存在明显不足。但不可否认的是，AI使用已经成为科研体系中不可逆的一部分。

08 精密计算终结μ子之谜

多年来，μ子的异常磁性（即"g-2"值）一直被物理学家视为寻找"新物理"的重要突破口。自2001年起，美国费米实验室的Muon g-2实验多次测得μ子磁性略高于标准模型预测，这一微小但稳定的差异，曾被视为新粒子存在的潜在线索。

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然而，2025年，这一悬念宣告终结。最新实验结果与修正后的理论计算高度一致，μ子并未偏离标准模型。

真正的突破，并非实验本身，而是理论物理的进步。研究人员借助超级计算机，利用格点规范理论，首次从“第一性原理”出发，精确计算了强相互作用中夸克和胶子对μ子磁性的贡献。

这一方法摆脱了过去对不一致实验数据的依赖，使理论预测精度首次可与实验结果比肩。理论团队因此放弃传统的数据外推方案，转而采用全计算框架，最终消除了“异常信号”。

尽管这意味着物理学家暂时未能发现新物理，但它标志着计算物理的一次里程碑式胜利，也再次巩固了标准模型在已知能标下的解释力。

09 异种移植不断刷新纪录

异种器官移植长期备受争议，但近年来，随着基因编辑技术的成熟，这一领域正逐步走向临床应用。2025年，多项突破性进展表明，经基因工程改造的猪器官，正成为缓解人类器官短缺危机的可行方案。

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在美国，一名患者接受了69处基因编辑的猪肾移植后，器官功能维持近9个月。与此同时，多个中国团队也取得重要进展，例如空军军医大学西京医院窦科峰院士团队，将仅含6处基因改造的猪肾移植至一名终末期肾病患者体内，术后存活时间超过200天。

更重要的是，美国FDA已批准两家公司启动正式临床试验，使异种移植首次迈入规范化监管轨道。尽管研究人员普遍认为仍需进一步优化基因编辑方案，并探索更有效的免疫耐受策略，但这一年的成果，已将异种移植从长期停留在“概念验证”的技术，推进为现实可期的医疗选项。

10 抗高温水稻基因助力粮食安全

在全球变暖背景下，极端高温天气频发，尤其是夜间高温，正严重威胁着谷物的产量和品质。今年4月，华中农业大学李一博教授团队于在Cell发表重大成果，成功定位关键基因QT12，该基因可有效帮助水稻抵御夜间高温带来的减产与品质下降问题。

图片来源：Science

研究团队历时十年，系统分析了533个水稻品种在高温环境下的生长表现与基因差异，发现QT12的不同变体决定了淀粉结构是否在高温下发生紊乱。携带“耐热型”QT12的水稻，在夜间高温条件下仍能保持米粒晶莹致密的品质，同时显著减少产量损失。

将这一基因引入商业品种后，高温条件下的产量最高提升近80%。研究还表明，通过常规育种或基因编辑，QT12有望被引入原本不耐热的粳稻品种，甚至为小麦、玉米等其他作物的耐热性改良提供借鉴。

这一成果为应对气候变化带来的农业风险，提供了切实可行的生物学解决方案。