2024 年是充满惊喜和壮丽瞬间的一年。北美的日全食令人屏息，极光奇观点亮夜空，机器人技术突破想象，生物学研究挑战极限。这些激动人心的场景被《Nature》杂志的视觉团队精心挑选，汇聚成一组年度最佳科学图片，由 Nisha Gaind 和 Emma Stoye 撰文，为我们呈现出科学的美与力量。
一、希腊的悲剧
图片来源：Nick Paleologos/Bloomberg/Getty
在今年 8 月，猛烈的野火蔓延至雅典郊区，迫使当地的居民、医院和修道院紧急撤离。火焰吞噬了建筑物，烧毁了 1 万公顷的土地。虽然希腊的野火几乎每年都会发生，但科学家警告，由于气候变化，这些野火正变得更加频繁且更具破坏性。
二、「 细菌 」 花朵
图片来源：McMaster University
这些皱褶状的 「 花 」 其实是噬菌体的集合 —— 一种专门感染细菌的病毒。在研究人员对噬菌体进行特殊处理以便在显微镜下观察后，这些病毒自发地形成了这样的结构。这些 「 花朵 」 虽然看起来精巧，但直径只有 0.2 毫米。
三、流星雨奇观
图片来源：Drury
在英国索尔兹伯里附近的巨石阵，天文爱好者们欣赏到了一场梦幻般的流星雨 —— 这就是每年地球经过斯威夫特 – 塔特尔彗星留下的尘埃时形成的英仙座流星雨。天文摄影师 Josh Dury 花费了 3.5 小时记录这一奇观，将 43 张流星、巨石阵和银河的照片叠加，创作出这幅震撼的作品。
四、代谢多面手
图片来源 Natalia Pardo Lorente/Centro de Regulación Genómica
这张图片展示的是一个由人体多能性结肠细胞组成的类器官，表面布满皱褶，红色部分标记的是代谢酶 MTHFD2。科学家发现，这种代谢酶不仅负责细胞的能量生产和核苷酸合成，还能在细胞核中执行其他重要任务，例如调控细胞分裂等关键功能。
五、犀牛象甲的战斗姿态
图片来源：
Sherif Abdallah Ahmed/Nikon Small World Photomicrography Competition
这张近距离拍摄的红棕象甲（学名：Rhynchophorus ferrugineus）看起来像是在摆出战斗的架势。这幅作品由 Sherif Abdallah Ahmed 拍摄，因其精彩的呈现，在尼康微观摄影大赛中获得了荣誉奖。
六、烟圈大师
图片来源：Fabrizio Villa/Getty
今年 4 月，意大利埃特纳火山喷发出罕见的 「 烟圈 」。这些圆环被称为火山涡环，是火山气体从新形成的火山口中喷出时产生的奇观。
七、蝶影婆娑
图片来源：Jaime Rojo/BigPicture Competition
这可不是树叶！在墨西哥米却肯的森林里，这些树木被数百万只正在休憩的帝王蝶（Danaus plexippus）装点得美轮美奂。每年春天，帝王蝶从加拿大和美国飞越数千公里后，会在树顶形成密集的蝶群，休息并恢复体力，为下一段旅程积蓄能量。
八、奇妙搭档
图片来源：Enric Gener/Ocean Photographer of the Year 2024
摄影师 Enric Gener 在地中海寻找海洋生物时，捕捉到了这幅超现实的画面：一只海鸥悠然自得地站在一只海龟背上 「 搭便车 」。这张照片入围了 2024 年《海洋学家》年度海洋摄影师大赛的决赛作品。
九、最小的移植手术
图片来源：K. Morimoto et al./bioRxiv
这是一颗用于世界首例 「 胎儿到胎儿 」 移植手术的小鼠肾脏，由日本科学家完成。这项研究朝着在人类胎儿中实现器官移植迈出了重要一步。
十、信念一跃
图片来源：National Geographic/Bertie Gregory
首次捕捉到刚学会飞翔的帝企鹅（Aptenodytes forsteri）幼崽从南极埃克斯特罗姆冰架边缘 15 米高的悬崖跳入海洋的画面。这一壮观的场景由《国家地理》摄影师 Bertie Gregory 拍摄。
十一、鬼脸实验
图片来源：Kim Kyung-Hoon/Reuters
东京大学的研究员 Minghao Nie 制作了这张 「 诡异鬼脸 」，它实际上是覆盖着人类皮肤组织的模具。这项技术可能为将人类皮肤移植到机器人上提供一种新方法（Cell reports physical science, doi:10.1016/j.xcrp.2024.102066.）。
十二、远古生物
图片来源：Diego Vara/Reuters
乍一看这像是一只恐龙，但实际上它是 Prestosuchus chiniquensis 的化石标本，这种主龙类生物生活在 2.37 亿年前。旁边是古生物学家 Rodrigo Temp Muller，他手中拿着 Gondwanax paraisensis 的化石，这是已发现的最古老爬行动物化石之一。
十三、追逐日全食
图片来源：Chip Somodevilla/Getty
今年 4 月，一场壮观的日全食出现在北美上空，如图所示，日全食的奇景映衬着华盛顿特区的华盛顿纪念碑，令人叹为观止。对科学家而言，这次罕见的天文现象提供了一个绝佳机会，让他们以前所未有的方式观察太阳那如轻纱般的外层大气 —— 日冕。
十四、极光盛宴
图片来源：Donald Pettit/NASA/Handout via Reuters
国际空间站漂浮在地球的北极光背景下，与这场自然奇观完美融合。由于太阳正处于其 11 年活动周期的峰值阶段，今年的极光比往常更频繁地出现在低纬度地区。
「 新闻的个人视角 」
在整理今年这组引人注目的科学图片时，《Nature》的媒体编辑们各自挑选了一张对他们来说意义非凡的照片。以下是他们对过去 12 个月的独特解读。
一、深海遗骨
——Jessica Hallett（媒体副主编）
图片来源：Alex Dawson/UPY 2024
今年让我印象最深的一张照片，是由 Alex Dawson 拍摄并获得 2024 年度水下摄影师大奖的作品。这张摄于格陵兰的照片揭示了海底的鲸鱼墓地。它最初吸引我的是那种诡异、几乎外星般的氛围。然而，这些骨骼所属的鲸鱼并非自然死亡，而是被人类屠杀。这张照片在极其艰难的条件下拍摄完成，似乎完美地展现了这些鲸鱼悲惨的命运，给人一种深刻的震撼。
二、观日全食的人们
——Lizzy Brown（媒体总监）
图片来源：Shelby Tauber/The New York Times/Redux/eyevine
尽管我们看到了许多关于今年 4 月日全食的壮丽照片，我也特别喜欢那些记录人们观看和反应的画面。遗憾的是，我没能亲眼目睹这场奇观，但这位观众在全食黑暗时刻的笑容，生动展现了亲身经历这一壮丽景象的震撼与喜悦。
三、现实的挣扎
——Amelia Hennighausen（媒体编辑）
图片来源：Buddhilini de Soyza/BigPicture Competition
今年，肯尼亚超过 80% 的干旱地区遭遇了强降雨，影响了超过 150 万人，野生动物也未能幸免。这张照片由 Buddhilini de Soyza 拍摄，入围了今年的 BigPicture 自然世界摄影大赛决赛。画面中，东南非猎豹（Acinonyx jubatus）在试图穿越马赛马拉国家保护区的一条河流时，被洪水冲向下游。这张照片生动展现了自然界在极端天气下的艰难求生。
四、表面漩涡
——Tom Houghton（高级媒体编辑）
图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gary Eason (CC BY)
在这张由 NASA 的朱诺号探测器拍摄并经过色彩增强的图片中，木星仿佛是一颗漂浮在无边黑暗中的湍动大理石。画面中，木星占据了一角，它的大部分北半球漩涡状的云层超出了画框的范围。我觉得这张图片有一种迷人的平静感，让人联想到熔岩灯的梦幻流动。尽管我知道这些漩涡实际上是木星表面正在肆虐的巨大气旋风暴，但从 2.9 万公里的高空俯瞰，它们竟显得如此安静祥和。
五、毛茸茸的攀岩高手
——Agnese Abrusci（高级媒体编辑）
图片来源：Larry Taylor/Wildlife Photographer of the Year
这张由伦敦自然历史博物馆举办的 「 年度野生动物摄影师 」 大赛中获得高度赞扬的照片，生动记录了一只伶鼬（Mustela erminea）在岩石间攀爬的瞬间。照片的构图极具艺术性：垂直的岩缝将这只雪白的小动物框住，宛如一件会动的艺术品。摄影师 Larry Taylor 描述了这一场景：伶鼬以惊人的速度沿着峭壁上的裂缝攀爬，穿梭于光影之间，紧追猎物的踪迹。尽管最终没能得手，还跌落回雪地，它却立刻弹起，再次冲向陡峭的岩壁。它那不屈不挠的身影，似乎在提醒我们：无论面对何种挑战，都要坚持不懈。