如果仅凭最近的头条新闻来判断，科学界在接近千禧年结束时并没有取得辉煌的成就。当三个探测器——火星气候探测者号、深空2号和火星极地着陆器神秘地失踪时，人们对红色星球新发现的希望破灭了。哈勃太空望远镜也不得不关闭其观测遥远宇宙的眼睛，因为一个陀螺仪发生故障，等待航天飞机的维修任务。
但是，这些事件，尽管令人伤心，也只是整个情况的一部分。回顾20世纪的最后一年，很明显，1999年远非一事无成。几乎所有领域都有零星的突破，并伴随着知识的稳步积累。
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尽管遭遇挫折，宇宙飞船仍在继续探测太阳系和探索宇宙。关于太空旅行的方式的推测也层出不穷，从吸气式发动机和太空气球到超轻型帆。科学家们继续争论是应该用机器人还是人类来探索太空，并考虑人类如何在星际之间赚钱。在地球上，《大众科学》编制了一份探索其他世界的网络指南。
最终，殖民火星仍然是一个遥远的目标。1996年发射的火星全球勘测者号，终于在今年完成了首张详细的火星表面地图。它们揭示了一个奇异而极端的景观，相比之下，我们的家园星球显得相当平淡。壮观的火星景观包括一个深达六英里的陨石坑，可以吞噬半个美国，以及一座高达17英里的死火山。
该探测器还发回了每日天气报告，表明火星远非一个死寂的世界。它的相机捕捉到了巨大的尘卷风——很像我们的龙卷风——并提供了证据，表明火星上的沙丘仍在被风塑造。北方极地区的照片显示，水汽风暴云标志着秋天的到来。最近，研究人员分析了这颗行星的地形，报告了令人信服的证据，表明一块平坦的平原确实标志着古代海洋的所在地。
在任务延长两年以观测木星卫星后，勇敢的伽利略号探测器成功完成了对木星动荡的卫星木卫一的冒险飞掠。它仅在表面上方380英里处飞行，传回了一些太阳系中最活跃的火山天体迄今为止最清晰的图像。美国国家航空航天局于11月19日发布的新照片显示，那里是一片火热的景观，遍布巨大的熔岩流、广阔的熔岩湖、高耸而崩塌的山脉以及100多座活火山。
除了绘制各个行星的地图外，其他天文学家继续努力绘制整个宇宙的地图，希望回答空间是否有限的问题。
过去的一年也是太空历史学家的黄金时期。7月20日是人类首次阿波罗登月30周年纪念日，当时尼尔·阿姆斯特朗的声音从美国宇航局休斯顿任务控制中心的扬声器中传来，简单地说：“<斜体>鹰号已着陆。”而不幸且备受争议的自由钟7号太空舱，在沉入大西洋近40年后被打捞出水，它曾搭载第一位宇航员格斯·格里索姆完成了具有历史意义的首次地球轨道飞行。
哈勃太空望远镜在今年大部分时间里继续传回一系列壮观的图像。其更引人入胜的发现之一是，宇宙显然充满了阿尔伯特·爱因斯坦在1936年预测的“引力透镜”。这些由太空中的巨大物体（星系和黑洞）造成的扭曲，创造了宇宙中更遥远物体的海市蜃楼。
此外，哈勃在轨道上迎来了一位新伙伴——7月份完美发射的钱德拉。这个美国宇航局“大型天文台”在X射线波长中观察动荡的宇宙。在到达最终轨道不到一个月后，钱德拉开始传回令人惊叹的图像，显示巨大的恒星爆炸和强大的X射线喷流，从遥远的类星体喷射到20万光年的星系际空间。12月中旬，这架轨道望远镜捕捉到了来自超新星早期阶段的罕见X射线辐射，超新星是自然界中最猛烈的事件之一。尽管光学天文学家已经观测到一千多颗超新星，但探测到爆炸早期X射线闪光的案例还不到十几个。
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另一个在轨道上观测宇宙的眼睛，康普顿伽马射线天文台，于1991年发射，记录了一次神秘的伽马射线暴的短暂余辉。GRB 990123是有史以来能量最高、观测最密切的伽马射线暴之一——在不到几十秒的时间内释放出的能量可能相当于我们太阳在过去50亿年中释放能量的一万倍。就像狗仔队闪光灯一样，伽马射线暴在宇宙中随时爆发；大约每天一次，但它们的起源仍然难以捉摸。
但是，地面天文学家的工作并没有被轨道上发回的图像所掩盖。6月，天文学家公布了位于夏威夷莫纳克亚山顶附近的新双子座北天文台的第一批图像。这些图像是有史以来最清晰的红外图像之一，这要归功于这架8米宽的望远镜巨大的分辨率，有时甚至超过哈勃太空望远镜。与此同时，欧洲南方天文台位于智利安第斯山脉的拉西拉天文台的广域成像仪（一台6700万像素的数码相机）发布了一些令人惊叹的遥远星云照片。同样位于莫纳克亚山的凯克望远镜，记录了一颗名为沃尔夫-拉叶星104的奇异恒星的图像，这颗恒星像宇宙洒水器一样喷射出超热气体。
此外，随着天文学家继续在遥远的恒星中发现预示着行星存在的蛛丝马迹，我们在宇宙中的地位开始显得不那么孤独了，包括发现一颗名为天女座υ星的附近恒星，非常像我们的太阳，拥有三颗行星。12月，一个天文学家团队使用夏威夷的凯克望远镜搜索星系，报告发现了六颗绕附近恒星运行的新行星，使发现的总数达到28颗。所有这些太阳系外行星都是在过去五年中发现的。这些新来者可能与我们自己的九个邻居具有相同的特征：迁移
地球上的天文学家——无论是业余爱好者还是专业人士——都得到了一个难得的享受，即8月份横扫欧洲的日全食。11月，狮子座流星雨为观星者带来了壮观的烟花表演。
研究人员发现了一些关于生命起源的诱人线索。在3月份的美国物理学会会议上，科学家报告说，我们由碳和氢组成的复杂分子的构成并非偶然，而且地球生命独特化学的前体显然在遥远的太空中大量存在。事实上，许多有机分子在我们宇宙中遥远的尘埃和气体云中翻腾。
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当然，还有水，它占生物体重量的70%以上，并表现出一系列独特的性质，使其成为全球气候的稳定影响因素和生命本身的钥匙。关键似乎在于将水分子中的原子结合在一起的键，以及将水分子群结合在一起的弱得多的键（称为氢键）之间的相互作用。
另一个谜团——氧气何时首次作为地球生命支持系统中的主要气体出现——被推回到了23亿年前，而不是最早的陆地生命出现在化石记录中的12亿年前。宾夕法尼亚州立大学天体生物学研究中心的研究人员提出了证据，表明早在23亿年前地球上就存在丰富的氧气。
我们在1999年对进化的某些看法也经历了修正。1993年在非洲出土了一具保存异常完好、约1500万年前的人科动物骨骼。现在，对KNM-TH 28860骨骼的分析正在帮助古生物学家从我们的祖先中剔除毛茸茸的中新世猿类。越来越多的证据表明，尼安德特人并非与现代人不同的物种，而可能是亲缘关系密切的表亲，他们之间并没有那么大的差异。
来自克罗地亚温迪亚一个洞穴的证据表明，尼安德特人和现代人一定在中欧共存了至少六千年。在那里出土的头骨有28000到29000年的历史，相比之下，在西班牙发现的尼安德特人遗骸的最新发现为33000到34000年。更令人感兴趣的是，这两个群体显然不是血海深仇的敌人，而是相互交易——甚至可能通婚。
人类使用现代字母表书写文字的时间也似乎比以前认为的要早得多。最近在如今埃及南部的一个沙漠山谷中的岩石上发现的一段铭文表明，第一个字母表——所有现代字母表都由此演变而来——可能是在埃及发明的，而不是像以前认为的那样，在黎凡特地区，即今天的叙利亚、黎巴嫩和以色列。到目前为止，学者们认为，书面希伯来语、阿拉伯语、希腊语——几乎所有字母表，包括我们的字母表——的鼻祖是在公元前1700年代发明的。埃及的铭文现在指向公元前1900年代的起源。
恐龙也经历了一些反思。在过去的几年里，许多古生物学家报告了骨骼证据，表明蜥形纲动物是温血动物、有养育行为，并且可能是现代鸟类的祖先。但是，那种可爱的理论可能站不住脚。凭借他自己的一些骨骼，俄勒冈州立大学的脊椎动物古生物学家约翰·A·鲁本认为，恐龙更类似于科莫多巨蜥，而不是鸡尾鹦鹉。
加州大学伯克利分校整合生物学助理教授迈克尔·狄金森解决了一个飞行难题——是什么让大黄蜂保持在空中。他建造了一套按比例放大的机器翅膀，在矿物油浴中复制昆虫的飞行，并测量它们产生的力。但是，今年最令人印象深刻的飞行显然是贝特朗·皮卡德和布赖恩·琼斯的环球气球传奇。在3月21日的中午前后，当他们的百年灵环球飞行3号气球以每小时130英里的速度在36000英尺的高度飞越毛里塔尼亚西经9度27分的无形终点线时，他们翱翔进入了历史史册。下一个挑战？也许是乘坐现代齐柏林飞艇环球航行。
生物技术继续存在争议。克隆人即将到来的谣言甚嚣尘上。在《大众科学》的特刊中，几位科学家思考了仿生未来——一个充满头部移植、肌肉增强疫苗、机器增强思维和克隆人的未来——究竟有多近。听起来太不可思议了？考虑到普林斯顿大学的科学家今年通过操纵单个基因创造出了一种超级聪明的老鼠。
关于生物工程的更直接的问题包括正在进行的关于转基因作物的辩论。在欧洲和美国，越来越多的强烈反对者开始质疑用产生杀虫剂的基因改造粮食作物的智慧。
先进的成像和建模技术使科学家们能够以迄今为止最清晰的视角观察重要的生物和化学过程。亚利桑那州立大学的研究人员发表了赤铜矿晶体中原子轨道的第一张真实图像。主要作者J.M. Zuo说：“这是量子模型的直接实验证明。”核糖体的近距离照片正在帮助解释这些微小的细胞器如何像高效工厂一样，从简单的遗传模板中制造出维持生命所需的所有蛋白质。另一个难题——蛋白质如何折叠成影响其功能的复杂形状，正在由一台超级计算机解决，该计算机运行由麻省理工学院的乔纳森·金和桑迪亚国家实验室的索林·伊斯特拉伊尔开发的数学算法。同样，先进的成像技术使研究人员能够更好地可视化人类胚胎。
其他研究人员正在尝试利用细胞的机器来生产新一代微型机器，这些机器可以在体内完成有用的工作。事实上，原子工程最近取得了长足的进步。康奈尔大学的科学家们模仿细胞中波动细菌纤毛或跨膜传输能量的机器，设计了一种分子尺度引擎。科学家们在一种普遍存在的分子——酶ATPase——中找到了他们的分子定子和转子。
在电子学和计算领域，组件的小型化继续推动信息和通信革命。利用新的微机械加工方法，该方法借鉴了制造计算机芯片的技术，在硅晶片上雕刻和构建微观结构，贝尔实验室/朗讯科技的彼得·加梅尔和他的同事们将手机的三个关键设备缩小到小人国尺寸，这将使手机的所有组件都可以在单个芯片上构建。贝尔实验室的其他研究人员最近生产了一些有史以来最小和最快的晶体管，证明至少目前，摩尔定律仍在继续发展。
与此同时，将高速数据引入家庭的竞赛仍在继续——无论是通过电缆、双绞线、光纤、卫星还是无线技术——。很快，无论哪种模式胜出，都将为我们提供更好的家庭访问第二代网络、XML页面和改进的搜索引擎。
因此，新的和令人兴奋的数据洪流继续从实验室涌入。事实上，如此之多，以至于一些科学家担心他们是否有能力整理和理解所有新信息。例如，瑞士CERN粒子对撞机的探测器每年记录1拍字节的数据——超过国会图书馆所有单词的1000倍。但其他人已经在努力为新千年做准备。他们正在创建庞大的可扩展数据库，这些数据库托管在世界各地的计算机上，并通过互联网连接。任何可以访问万维网的研究人员都将能够使用特定搜索查询这些服务器，并在几秒钟内在他们的电脑屏幕上显示图形数据。
敬请期待。如果我们的页面有任何预示，那么科学的精华还在后头。著名物理学家史蒂文·温伯格曾预测物理学将在2050年之前实现统一，我们可以肯定，在未来的世纪里，我们将学到大量意想不到的科学。