一
宇宙?物质
01
宇宙观测
?.有史以来的第一张黑洞照片与发现最大恒星级黑洞全球多名科学家建立了“事件视界望远镜”合作组，构建一个口径等同于地球直径的“虚拟”望远镜，发布了第一张黑洞照片。它位于室女座M87星系的中心，距离地球万光年，质量约为太阳的65亿倍。通过观察吸积盘和喷流，人们可以间接地“看”到黑洞。在多名科研人员中，来自中国大陆的学者有16人，还有部分来自中国台湾地区的学者。第一张黑洞“照片”
依托自主研制郭守敬望远镜（LAMOST），中国科学家发现了迄今为止质量最大的恒星级黑洞——70倍太阳质量——远超理论质量上限，将带来理论变革。
郭守敬望远镜?.系外行星搜寻与发现第一个类地含水行星三位因在年开创性工作而获得了年诺奖，这也使得系外行星搜寻更令人瞩目。年升空的美国凌星系外行星巡天卫星TESS，它的发现表明：平均下来，每颗恒星都至少有一颗行星围绕其运转。
TESS艺术图来源：NASA
可以看到TESS所搭载的四台大型照相机
欧洲航天局搭载联盟号，成功发射了其首个系外行星探测卫星CHEOPS，将被用于察大小在地球和海王星之间的系外行星特点。
英国研究团队细致分析了哈勃望远镜获得的系外行星K2-18b的光谱数据，发现了该行星的大气中水汽存在的确凿证据，还可能存在大量氢。这颗行星距离地球光年，处于一个红矮星的宜居带。如果未来人类掌握了光速，抵达那里可能只需很短时间。
中国科学家利用“慧眼”卫星验证了航天器利用脉冲星自主导航的可行性。中国将启动“觅音”计划，探索系外宜居行星。
中国“慧眼”示意图?.捕捉神秘的快速射电爆发
加拿大氢强度测绘实验设施（CHIME）已经成为世界上最佳的快速无线电脉冲串捕捉器，天文学家们通过它发现了数百次爆发。
世界上最大的单口径射电望远镜中国“天眼”FAST捕捉到快速射电暴多次重复爆发。年，美国首次探测到FRB的重复爆发，这个信号源位于距离地球约30亿光年的矮星系中。年，FAST连续多日探测到数十个来自FRB的脉冲，所探测到的脉冲数量是目前已知全世界最多的。
FAST快速射电暴实时探测终端实时捕捉的FRB爆发?.引力波探测美国激光干涉引力波天文台（LIGO）第二次探测到来自双中子星合并的引力波，也是首次由单个探测器探测到的事件。这次事件发生在距地球超过5亿光年，产生了一个巨大质量的新天体，其总质量约是太阳的3.4倍，而在银河系中目前已知的双中子星系统总质量都不超过太阳的2.9倍。
中国首颗空间引力波探测技术实验卫星第一阶段在轨测试任务顺利完成。中国空间引力波探测迈出奠基性的第一步。
?.海王星的新卫星美国研究者使用哈勃太空望远镜，发现了海王星从未被发现的第七颗内卫星，被命名为“马头鱼尾怪”(Hippocamp)。它被认为可能是由普罗透斯（海卫八）被一颗大型彗星撞击后喷射的碎片形成的。年，旅行者2号发现了海王星的内六颗卫星，没有发现这颗卫星。
海王星新发现的内卫星可能来自于海卫八
02
微观物质世界
?.人类第一次看见量子纠缠
英国物理学家拍摄到了史上第一张量子纠缠照片，人类终于亲眼看见这种“幽灵般的超距作用”。这项研究以直接的证据证明了量子纠缠是存在的。量子纠缠的照片《科学·进展》
?.发现热的第四种传导方式
中美科研团队报告，热能通过量子波动可以跨越几百纳米的真空空间。不仅是对经典物理学的颠覆，更将对芯片等的发展有重要影响，也昭示着声音也可能在真空中传播。
?.第三种五夸克粒子被发现欧洲科学家发现了第三种五夸克粒子。此前，五夸克态物质的存在只停留在理论阶段。夸克理论是粒子物理学标准模型的关键组成部分。新结果有望进一步揭示夸克理论的诸多奥秘。
“五夸克”粒子中夸克分布艺术图来源：美国《新闻周刊》网站?.最轻中微子质量被限定
英国科学家限定了中微子家族中最轻成员的质量——不超过0.电子伏特，约为单个电子质量的万分之一。被称为“幽灵粒子”的中微子无处不在，由于它们几乎不与普通物质发生反应，很难被探测到。
?.首次观测到三维量子霍尔效应
中国科学家首次在毫米级的碲化锆块体单晶体材料中观测到三维量子霍尔效应的明确证据。自从年发现量子霍尔效应后，学界把注意力集中在二维体系。这次发现的三维量子霍尔效应，补全了霍尔效应家族的一个重要拼图。
三维量子霍尔效
?.首次证实了水结冰过程中“临界冰核”的存在
近百年前，科学家吉布斯等人提出相变的“经典成核理论”。但要想测量，难度极大。中国研究团队创造性地使用系列固定尺寸的纳米颗粒去探测“临界冰核”，实验结合理论计算，简洁清晰地得到了“临界冰核”的尺寸。
冰花新华社/美联
03
材料与化学
?.超导材料最高临界温度刷新
美德两国科学家团队发现，在超过万倍大气压下，在K（约为-23℃）的温度下，氢化镧会变成超导物质。这是迄今为止超导材料中证实的最高临界温度，其距离室温的K已不遥远。
超导材料最高临界温度刷新图源：《自然》网站?.制出世界上最黑的材料中美科学家报告说，他们研制出了一种比之前最黑材料还要黑10倍的材料。新材料由碳纳米管（CNT）阵列制成，可捕获99.%的入射光，是迄今为止最黑的材料。?.合成世界首个含18个碳原子的纯碳环英国和瑞士研究人员合成世界上第一个完全由碳原子构成的环状分子——18个碳原子通过交替的单键和叁键连接而成，还发现C18环分子具有半导体特性，这意味着类似的碳直链结构可能成为分子级别的电子元件。
?.发现点击化学的新成员铜催化的反应，称为CuAAC反应，是点击化学的典型代表。中国科学家所制备的叠氮化物溶液可以直接用于CuAAC反应中，成为点击化学的新成员。
有机叠氮化物的制备及其参与的CuAAC反应?.自然界中约24%的材料可能具有拓扑结构中美科学家研究发现，数千种已知材料都可能具有拓扑性质，即自然界中大约24%的材料可能具有拓扑结构。拓扑，描述的是几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的性质。
?.IUPAC周年和元素周期表周年而发布“化学十大新兴技术”InternationalUnionofPureandAppliedChemistry(IUPAC)发布“化学十大新兴技术”：纳米农药、对映选择性有机催化、固态电池、流动化学、反应挤出、金属有机框架（MOFs）和用于集水的多孔材料、选择性酶的定向进化、从塑料到单体、自由基聚合的可逆失活、生物3D打印。?.中国首次成为“化学第一大国”中国的“自然指数”为.75，同比增长了17.9%。高质量化学论文产出最多的十大研究机构依次为中国科学院、法国国家科研中心、德国马克斯普朗克学会、南京大学、北京大学、清华大学、中国科学技术大学、美国麻省理工学院、美国西北大学和美国斯坦福大学。中国在化学领域自然指数上首次成为第一二
航空?航天空天科技在年可谓相当抢眼。在人类登月50周年的时候，人们似乎又开始对地球以外的广袤世界产生了浓郁兴趣。这并非偶然，“地球是人类的摇篮，但没有人会永远躺在摇篮里”。04
航天科技
?.大飞机发展出现新特点
埃塞俄比亚航空客机载人失事，无人生还。经初步调查，从设计到取证都可能存在问题。Max坠机事件，不仅使人们对波音公司产生了深重的怀疑，也对智能系统产生了不信任感。
空客宣布A将于后年（）停产。有分析认为这是因为洲际航班出现了越来越明显的“去枢纽化”特点。
中国大飞机6架C全部完成首飞，所有静力试验全部完成。国产支线飞机ARJ21交付加速，交付量累计超20架。ACA直升机首次在米高海拔地区使用。
号C首飞成功
?.无人机越来越智能化、高速化和长巡航
无人机在摄影和录像、测量与监控、森林火灾预警、救援、农业和*事监视等得到越来越充分的应用。无人机物流甚至客运都开始提到议事日程。同时，反无人机技术也在快速发展。伊朗击落了美*RQ-4全球鹰。
?.大国竞相发展高超音速打击武器
俄罗斯发展了“匕首”、“锆石”、“先锋”等三种高超音速武器系统，其中先锋已经开始作战值班。有美国专家认为，中国高超音速打击武器东风17正式服役，可能成为目前各国难以拦截的高超音速打击武器。
70周年国庆阅兵中的东风17
?.空天飞机打破升空记录成功返回地球
美国空*的X-37B轨道测试飞行器五号机在打破了四号机X-37B升空记录，天后成功返回地球。
美空*X37B
05
火星探测
?.“机遇号”火星车彻底失联
机遇号原设计仅为90天，但竟工作了15年，可惜未能度过火星的全球沙尘暴，华丽谢幕。
?.“洞察号”监测到了火星震
已经记录了多起地震事件，其中21起可能是地震。但有个叫做鼹鼠的钻地热探测器卡在了火星表面以下，想了很多办法还没有解决。
洞察号?.“好奇号”完成了对夏普山的初步探索夏普山位于盖尔陨石坑的上方，而夏普山的地质奇观超出科学家的想象。好奇号?.公布火星上最易获得水冰的地点在白线勾勒出的区域，在地表面以下一英寸的地方将可发现水冰。此外，火星探测器Mars2在准备中，预计2年夏季升空。NASA公布火星上最易获得水冰的地点（图中白线区域）?.中国宣布将在2年发射一个火星探测器将一次性实现“绕落巡”。每26个月才有一次发射火星探测器的机会。
中国火星探测器首次亮相06
太阳及其他行星探测
?.太阳探测
“帕克”成功地进行了两次近日点飞掠。年底NASA发布了首批研究成果。整个任务预计在2年6月结束，7年间将绕日飞行24圈。
人类距离太阳最近的探测器——帕克?.其他行星探测水星。日本和欧空局的“BepiColombo”还在前往水星的路上，它需要7年才能进入最终轨道。
金星。日本“晓”号是目前人类绕金的唯一探测器。
木星。“朱诺”号11月份在木星南极附近发现了一个新的气旋风暴。
木星南极的气旋围绕一个大型气旋形成六边形形状?.小行星探测日本隼鸟2号在小行星“龙宫”采样，两次着陆，还使用钽弹和铜质炮弹碰击器获得表层和深层样本，11月13日开始返回地球。隼鸟2号飞行5年才抵达“龙宫”。由于龙宫距离地球有约3亿多公里，所有行动只能全靠自主。隼鸟2号让人们看到了日本深空探测的实力。
隼鸟2号着陆“龙宫”动图美国冥王号（OSIRIS-Rex）抵达小行星“贝努”附近，它飞了3年多，估计还需要4年后才能带着样本返回。
年元旦，新视野号拍到了最遥远的天体小行星“天涯海角”。之前，它已经飞了13年，它是从地球出发时速最快的飞行器（16.26千米/秒），而没有利用行星引力弹弓效应，代价是有效载荷比仅为千分之一（吨：千克）。
最遥远的新年问候07
月球探测
?.人类探测器首次着陆月球背面
嫦娥四号自主着陆在月背南极预定区域，传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。所释放的玉兔二号月球车成为迄今为止在月球工作时间最长的人类月球车。
嫦娥四号，玉兔二号和鹊桥号
源：国家航天局
嫦娥四号搭载的棉花种子长出了人类在月球表面培养植物的第一片绿叶?.两次令人遗憾的月球探测失败以色列首枚月球探测器“创世纪号”最后时刻因主引擎熄火而导致坠毁。
印度第二个月球探测器“月船2号”经过多次推迟后终于发射，但在距月面2.1公里处偏离轨道，在距离约米时彻底失联。
?.美国宣布将重返月球
登月50周年之际，美国宣布将在2年重返月球并将建立基地。未来10年，月球南极将可能会比较“热闹”，因为那里疑似发现冰，这对于建立基地非常重要。
08
空间站
?.货运
SpaceX的龙飞船执行了三次国际空间站补给任务，诺格的天鹅座飞船执行了两次国际空间站补给任务。
龙-2载人飞船发射和对接国际空间站源：SpaceX/NASA?.只有女性的太空漫步美国克里斯蒂娜·科赫与杰西卡·迈尔完成了第一次只有女性的太空漫步。科赫在在空间站的工作将要延长到天。这是目前女性参与的进行的最长的单程太空飞行，她将于2月份返回地球。?.天宫二号受控坠毁少量残骸落入南太平洋预定安全海域，天宫二号在轨运行1天，标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成，下一步将开建空间站。
天宫二号，受控离轨，源：航天局?.中国开放空间站17个国家的9个科学项目得到确认。联合国外层空间事务办公室主任西莫内塔·迪皮波说：联合国此前与其他一些太空机构有过类似合作，但没有任何一项协议的包容程度能与此相比，中国开放空间站是一个“伟大范例”。
09
中国第二次成为发射最多的国家
全球共有次发射，中国34次、俄罗斯25次（含联盟号在库鲁的3次发射）、美国21次、欧洲6次（不含联盟号在库鲁的3次发射）、印度6次、新西兰6次（发射公司为新西兰美国“双国籍”）、伊朗3次、日本2次。继年之后，中国第二次成为发射最多的国家。其中，共有6起发射失败：伊朗3起，中国2起，欧洲1起，以及1次部分失败（俄罗斯）。
?.长征五号复飞成功
胖五是中国最大的火箭，之前曾遭遇发射失败。归零后天，破解故障疑云，成功复飞。
胖五复飞成功
?.多次发射实现“第一”
长征11号实现了中国首次海上平台发射火箭。快舟1号实现了同一地点同一型号火箭相隔仅6小时发射的壮举。长征11号海上发射?.北斗全球组网继续保持高速度通过7箭10星高密度发射，北斗系统所有中圆地球轨道卫星完成组网，标志着核心星座部署完成。全球覆盖一般有3种轨道：美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略的靠中圆轨道，印度IRNSS的低纬度区域覆盖靠地球静止轨道，日本QZSS的区域增强系统靠倾斜同步轨道。而北斗则是唯一拥有三种轨道的。北斗加速与5G等技术融合，中国绝大部分智能手机用上了北斗。
北斗全球可视卫星数量图，三种轨道的存在，导致亚洲和一带一路地区特别亮，但又能全球覆盖，这是北斗的独门绝活，源：北斗办
?.“高分七号”卫星
发布了首批20余幅亚米级立体影像图。
来源：经济日报10
商业航天发展提速
?.SpaceX以13次发射继续领跑商业发射
载入龙飞船无人飞行成功，推进舱实现第35次回收，飞船为国际空间站带去约公斤的物资，返回舱顺利回收。重型猎鹰火箭完成首次商业发射。火箭回收再创新纪录，第46次成功回收助推器。
SpaceX年首次发射，将铱星公司的10颗卫星全部成功送入低地轨道，75颗铱星全部补齐。
星际飞船原型发射了爆炸。
低轨道星链建设开始启动，两次实现一箭60星。星链最终的目标是建立一个全球互联的高通量通信系统。整个卫星数量预计高达颗。相对比而言，人类航天60多年来，也不过发射了几千颗卫星而已。设计上，星链卫星在失效后将自毁，从而避免成为太空垃圾。不过，星链卫星将成为天文观测者的“噩梦”。
SpaceX一箭60星传统的波音、洛马、诺格三家巨头发射仅有8次。波音CST-星际航线（Starliner）未能成功与国际空间站对接。
?.光帆二号飞行成功
非营利组织“行星学会”发射的光帆二号成功在太空中部署了太阳帆，成为首个在轨受控运行的太阳帆飞行器。
?.中国三家商业火箭首飞捷龙、双曲线和零壹。其中，星际荣耀双曲线一号遥一小型固体运载火箭首次成功发射并高精度入轨，成为除美国以外全球第一家实现火箭入轨的民营公司。“国家队”首次采用纯商业化模式执行商业航天发射，捷龙一号遥一火箭成功发射民企“千乘探索”千乘一号01星。蓝箭航天TQ-吨甲烷发动机整机点火成功。民企翎客航天完成RLV-T5可回收火箭第三次低空飞行及回收试验。
中国商业航天实现零的突破：星际荣耀发射成功三
生命?生物?健康
11
考古与远古生命生态
?.导致物种灭绝的致命撞击
有关6万年前包括恐龙在内的76%物种灭绝，一般认为是一颗巨大的小行星的撞击造成的。近年来对墨西哥尤卡坦半岛的撞击地点提取的沉积物，以及对美国发现的几块化石的检测，人们逐步弄清撞击后24小时内发生的一系列导致生物灭绝的事件。
位于墨西哥尤卡坦半岛的希克苏鲁伯陨石坑的艺术图
（图片来源：美国《科学》杂志