1.基因层次上的进化研究取得进展 自从1859年达尔文将进化论首次引入科学界以来，该理论一直是现代生物学的理论基础和指导思想。达尔文可能不会想到，140多年后，研究人员仍然会发现能够证明进化论的最新成果——在流感病毒基因、黑猩猩基因以及棘鱼的硬鳞中，进化究竟是在怎样进行着。这些实际观察到的进化过程研究，被《科学》杂志评选为2005年最重要的科学进展。
2.行星旅行接连不断
2005年，人类对行星的研究获得了长足进展。众多的宇宙飞船和探测器纷纷奔向月球、水星、金星、火星、一个彗星、一个小行星、土星以及太阳系边缘，有些已经到达，有些则正在路途中。今年最精彩的表演，也许是欧洲惠更斯探测器在土星最大卫星———土卫六(即泰坦)的登陆。惠更斯探测器的泰坦旅行，揭示了这颗星球由滂沱大雨般的液态甲烷所造成的地貌和不同寻常的水文循环。
3.植物研究成果显著
今年，科学家揭示了几个有关植物开花和其他神秘特征的关键分子线索。例如，植物分子生物学家找到了启动植物季节性发育的信号，一项研究发现了刺激开花的基因，还有一项研究则发现了令人惊异的隐藏的RNA等。
4.中子星带来的大碰撞
科学家启用新的仪器，记录到了中子星最剧烈的活动。2004年12月27日，科学家接收到来自银河系中心附近的强辐射脉冲，它可能是一个短伽玛射线的爆发，被认为是两个古老的中子星或一个中子星和一个黑洞快速碰撞所产生的。
5.揭示大脑回路与疾病的关系
今年的几项研究，正在逐步揭示精神分裂症、抽动—秽语综合征(Tourettesyndrome)以及阅读困难等疾病的根源。科学家认为，这些疾病可能追溯到尚在子宫内的胎儿，是由于胚胎发育时期大脑神经回路发生了“错误连接”。
6.探寻形成地球的物质
研究人员今年再次观察了疑似太阳系中早期物质的地球岩石和陨石，发现它们的原子组分与太阳系早期物质有很大不同。地球早期物质究竟来自哪里，科学界目前尚没有统一认识。有些科学家说，地球上的物质来自太阳系的另一个区域；而其他科学家则认为，早期地球已经被厚厚地埋在地表下面，人们根本看不到它。
7.获得细胞蛋白质详图
科学家今年揭示出了电压控制的钾通道，这是迄今为止分子最高分辨率图像。这些通道是负责钾离子进出细胞的看门蛋白质，它们在神经和肌肉功能上的作用，与晶体管在计算机中的作用一样。
8.对气候变化的看法在转变
今年，人类活动与全球变暖相关联的证据越来越多，包括深海海水变暖、最强烈热带风暴次数增加、北冰洋冰盖继续减少以及鸟类迁徙模式改变等。随着气候变化证据的不断增多，这一问题已引起了普通公众越来越强烈的关注。
9.细胞信号研究更上层楼
由于同时跟踪多个细胞信号网络的输入和输出，人们逐渐了解了细胞是如何响应其周围化学和环境信号的过程，研究人员据此创建了近8000个化学信号模型，它们都与导致细胞凋亡有关。
10.世界首座国际热核实验堆(ITER)定址
参与ITER项目国际合作的6个国家，今年一致同意将ITER试验反应堆建在法国南部的Cadarache。ITER实验堆的目的之一，是利用受控核聚变来产生电力，为人类寻找可替代的洁净能源。
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