2025年美国加州大学科学突破与联邦资助成果
2025年对科学界而言是充满挑战的一年。联邦政府暂停、取消或延迟了向全国学术及政府实验室提供的数十亿美元资助。尽管法...
2025年对科学界而言是充满挑战的一年。联邦政府暂停、取消或延迟了向全国学术及政府实验室提供的数十亿美元资助。尽管法院此后叫停或推翻了多项此类决定，但已有数千项重要研究项目受到影响。
然而，艰难的科研环境并未阻止加州大学的科学家们在2025年取得突破性成就。四位加州大学教授荣获诺贝尔奖，创下全球新纪录。在加州大学全部十个校区中，研究人员在抗击重大疾病、发明新技术、设计灾害应对新方案，以及探索星系、地球和人类历史奥秘等方面均取得重要进展。
联邦资助为这些突破及无数其他加州大学的创新成果提供了关键支持，推动了改善生活、保障美国安全与增强经济实力的科研进步。正因如此，加州大学领导层持续为科学发声，呼吁国会加大对科研的投入，并反对在下一年度预算中削减联邦科学机构经费。
以下将介绍过去一年中加州大学十项令人瞩目的发现，这些成就离不开联邦科研资金与加州大学创新力的卓越结合。
双航天器启程前往火星
加州大学伯克利分校主导的首个火星任务于11月在卡纳维拉尔角发射升空。目前，这对名为“蓝色”与“金色”的双航天器正以低成本高效能的方式，踏上为期三年的旅程，将对火星磁场进行测绘，并评估其大气层和电离层对太空天气的响应。该任务耗资仅为美国航空航天局以往行星际任务的十分之一，由加州大学伯克利分校空间科学实验室与政府及行业合作伙伴共同研制发射。
预计于2027年抵达火星后，“蓝色”和“金色”将在协调轨道上运行一年，构建火星大气与电离层如何响应太阳风变化的三维模型。除获取影响未来人类火星探索的关键辐射数据外，该任务还可能破解空间科学的一大谜题：火星是如何失去曾覆盖其表面的浓厚大气层，以及这一过程何时发生——正是这层大气曾维护着数十亿年前流淌于火星表面的湖泊与河流。
本项目由美国航空航天局资助实现
基因编辑技术借助大脑免疫细胞突破血脑屏障
治疗阿尔茨海默病、癌症和多发性硬化等脑部疾病长期面临一大难题：血脑屏障。这道天然防御系统在阻挡有害物质的同时，也阻碍了大多数药物进入脑部。在国立卫生研究院的资助下，加州大学欧文分校的研究人员利用CRISPR基因编辑技术，将大脑中的常驻免疫细胞——小胶质细胞——改造为可编程的“运输载体”。这些工程化细胞能够感知如阿尔茨海默病中毒性蛋白斑块等病变，并在源头精准递送治疗性酶。
“这项研究为脑部治疗开辟了全新方向，”加州大学欧文分校药学教授罗伯特·斯皮塔莱表示，“我们不再依赖合成药物或病毒载体，而是调动大脑自身的免疫细胞作为精准递送工具。”相关论文已于今年六月发表在《细胞·干细胞》期刊。
本项目由国立卫生研究院资助实现
深度伪造视频检测系统助力遏制虚假信息传播
随着AI视频生成平台日益普及，制作逼真虚假视频变得轻而易举，这也给社会带来了新的风险。加州大学河滨分校的博士生姜迪·昆杜与教授阿米特·罗伊-乔杜里联合谷歌团队，开发出名为“统一合成与篡改视频识别网络”的检测工具。该系统不仅分析人脸，还全面检测视频帧的背景与运动模式，以应对不断演进的AI生成技术。研究团队希望将该工具推广至社交媒体公司、事实核查机构及新闻编辑部，从源头上阻止虚假视频传播。
指导洛杉矶山火后恢复工作
2025年1月7日，强风助燃的山火席卷洛杉矶阿尔塔迪纳和太平洋帕利塞德地区，成为当地居民难以忘却的经历。灾后，加州大学洛杉矶分校师生全力参与援助，众多院系师生为居民提供实时风险信息和恢复指导。例如，早期研究证实气候变化导致火灾前夕当地植被干燥度增加25%，明确了气候在灾害严重性中的关键作用。近20名来自加州大学洛杉矶分校、戴维斯分校和欧文分校的教授参与了“洛杉矶火灾健康研究”，长期追踪火灾污染物的释放及其健康风险。此外，超过40名教授加入独立恢复委员会，为推动公平、具有韧性的恢复提出多项政策建议。
新型药物为猫科癌症治疗带来希望
九岁的黑猫杰克患有口腔鳞状细胞癌——一种猫科动物中极具侵袭性的致命疾病。在传统治疗手段效果有限的情况下，杰克的主人通过加州大学戴维斯分校的临床试验，为其尝试了一种由加州大学旧金山分校研发的新药。在国立卫生研究院资助的试验中，该药物使35%患猫的病情进展放缓，且副作用较小。这不仅为猫咪及其家庭带来了希望，也为人类头颈癌的治疗提供了潜在的新方向。杰克在接受治疗后，生活质量显著改善，并与家人共同度过了又一个圣诞节。
本项目由国立卫生研究院资助实现
加速珊瑚礁生态恢复
面对全球气候变暖对珊瑚礁生存的严峻威胁，加州大学圣地亚哥分校海洋生物学家丹尼尔·王普拉瑟特团队在美国国防部的资助下，取得珊瑚礁修复技术的重要突破。他们研发了一种紫外激活凝胶，可释放吸引珊瑚幼虫的化学物质，显著提升幼虫在退化礁石或人工礁体上的定居率。实验室中，涂覆该凝胶的表面其珊瑚附着量达到未处理表面的20倍，为大规模珊瑚修复提供了可行方案。
本项目由美国国防部资助实现
揭示女性生育力随年龄下降的新机制
女性生育力随年龄增长而下降的现象，传统上归因于卵细胞自身的衰老。然而，加州大学旧金山分校的研究团队通过新型成像与细胞分选技术，发现这一过程可能更为复杂。团队在卵巢中首次发现了神经胶质细胞，并观察到成纤维细胞在女性50岁左右即可引发卵巢炎症与纤维化——远早于肺、肝等器官的类似变化。
“这些发现开辟了关于神经、血管与其他细胞类型如何与卵细胞交流的全新研究方向，”项目负责人戴安娜·莱尔德教授表示。该研究已进一步探索药物是否可调节这些变化，有望为不孕症及绝经后心血管疾病等常见问题提供新疗法。
本项目由国立卫生研究院资助实现
为非洲裔后代重建家族历史谱系
对许多非洲裔后代而言，追溯家族历史面临重重困难。加州大学圣克鲁兹分校的人类学家团队通过绘制非洲大陆的锶同位素分布图，为复原被奴役者的起源提供了新工具。锶同位素会通过当地水土进入人体，并长期留存于骨骼与牙齿中。通过分析墓葬遗骸中的锶同位素组成，并结合这份涵盖2000多个非洲生物与土壤样本的地图，研究人员能够更精确地定位第一代被奴役者在非洲的生活区域。
“这帮助我们理解这些祖先的生命历程，以及他们的遗产如何影响着当今的后代社群，”项目负责人维克·奥尔泽表示。
尘暴成因与治理新策
加州2014年通过的《可持续地下水管理法案》在保护地下水资源的同时，也带来意想不到的后果：部分农地休耕后表土裸露，加剧了尘暴的发生。加州大学默塞德分校的阿德耶米·阿德比伊教授团队在加州政府与美国能源部的支持下发现，中央谷地占加州休耕土地的77%，并与88%的严重尘暴事件相关。研究建议，通过种植覆盖作物等方式固定土壤，可在不削弱地下水保护的前提下，有效降低尘暴风险。
本项目由美国能源部及加州政府资助实现
更快速、安全的紧急插管装置
气管插管是维持患者气道畅通的关键操作，但在紧急情况下实施难度高、风险大。加州大学圣塔芭芭拉分校的机械工程师团队在美国国家科学基金会的资助下，开发出一种新型插管装置。该设备采用弧形引导器与柔软可膨胀导管相结合的设计，能够更安全、快速地建立气道。初步测试中，经验丰富的医护人员均能在数秒内成功操作，急救人员的首次尝试成功率也达到87%，平均置管时间仅为21秒，较现有方法缩短一半以上。
本项目由美国国家科学基金会资助实现
这些成就生动体现了联邦科研资助与大学创新力量结合所产生的巨大社会价值。在科学面临挑战的时代，持续投入与协作仍是推动人类知识进步、改善全球生活的关键动力。
然而，艰难的科研环境并未阻止加州大学的科学家们在2025年取得突破性成就。四位加州大学教授荣获诺贝尔奖，创下全球新纪录。在加州大学全部十个校区中，研究人员在抗击重大疾病、发明新技术、设计灾害应对新方案，以及探索星系、地球和人类历史奥秘等方面均取得重要进展。
联邦资助为这些突破及无数其他加州大学的创新成果提供了关键支持，推动了改善生活、保障美国安全与增强经济实力的科研进步。正因如此，加州大学领导层持续为科学发声，呼吁国会加大对科研的投入，并反对在下一年度预算中削减联邦科学机构经费。
以下将介绍过去一年中加州大学十项令人瞩目的发现，这些成就离不开联邦科研资金与加州大学创新力的卓越结合。
双航天器启程前往火星
加州大学伯克利分校主导的首个火星任务于11月在卡纳维拉尔角发射升空。目前，这对名为“蓝色”与“金色”的双航天器正以低成本高效能的方式，踏上为期三年的旅程，将对火星磁场进行测绘，并评估其大气层和电离层对太空天气的响应。该任务耗资仅为美国航空航天局以往行星际任务的十分之一，由加州大学伯克利分校空间科学实验室与政府及行业合作伙伴共同研制发射。
预计于2027年抵达火星后，“蓝色”和“金色”将在协调轨道上运行一年，构建火星大气与电离层如何响应太阳风变化的三维模型。除获取影响未来人类火星探索的关键辐射数据外，该任务还可能破解空间科学的一大谜题：火星是如何失去曾覆盖其表面的浓厚大气层，以及这一过程何时发生——正是这层大气曾维护着数十亿年前流淌于火星表面的湖泊与河流。
本项目由美国航空航天局资助实现
基因编辑技术借助大脑免疫细胞突破血脑屏障
治疗阿尔茨海默病、癌症和多发性硬化等脑部疾病长期面临一大难题：血脑屏障。这道天然防御系统在阻挡有害物质的同时，也阻碍了大多数药物进入脑部。在国立卫生研究院的资助下，加州大学欧文分校的研究人员利用CRISPR基因编辑技术，将大脑中的常驻免疫细胞——小胶质细胞——改造为可编程的“运输载体”。这些工程化细胞能够感知如阿尔茨海默病中毒性蛋白斑块等病变，并在源头精准递送治疗性酶。
“这项研究为脑部治疗开辟了全新方向，”加州大学欧文分校药学教授罗伯特·斯皮塔莱表示，“我们不再依赖合成药物或病毒载体，而是调动大脑自身的免疫细胞作为精准递送工具。”相关论文已于今年六月发表在《细胞·干细胞》期刊。
本项目由国立卫生研究院资助实现
深度伪造视频检测系统助力遏制虚假信息传播
随着AI视频生成平台日益普及，制作逼真虚假视频变得轻而易举，这也给社会带来了新的风险。加州大学河滨分校的博士生姜迪·昆杜与教授阿米特·罗伊-乔杜里联合谷歌团队，开发出名为“统一合成与篡改视频识别网络”的检测工具。该系统不仅分析人脸，还全面检测视频帧的背景与运动模式，以应对不断演进的AI生成技术。研究团队希望将该工具推广至社交媒体公司、事实核查机构及新闻编辑部，从源头上阻止虚假视频传播。
指导洛杉矶山火后恢复工作
2025年1月7日，强风助燃的山火席卷洛杉矶阿尔塔迪纳和太平洋帕利塞德地区，成为当地居民难以忘却的经历。灾后，加州大学洛杉矶分校师生全力参与援助，众多院系师生为居民提供实时风险信息和恢复指导。例如，早期研究证实气候变化导致火灾前夕当地植被干燥度增加25%，明确了气候在灾害严重性中的关键作用。近20名来自加州大学洛杉矶分校、戴维斯分校和欧文分校的教授参与了“洛杉矶火灾健康研究”，长期追踪火灾污染物的释放及其健康风险。此外，超过40名教授加入独立恢复委员会，为推动公平、具有韧性的恢复提出多项政策建议。
新型药物为猫科癌症治疗带来希望
九岁的黑猫杰克患有口腔鳞状细胞癌——一种猫科动物中极具侵袭性的致命疾病。在传统治疗手段效果有限的情况下，杰克的主人通过加州大学戴维斯分校的临床试验，为其尝试了一种由加州大学旧金山分校研发的新药。在国立卫生研究院资助的试验中，该药物使35%患猫的病情进展放缓，且副作用较小。这不仅为猫咪及其家庭带来了希望，也为人类头颈癌的治疗提供了潜在的新方向。杰克在接受治疗后，生活质量显著改善，并与家人共同度过了又一个圣诞节。
本项目由国立卫生研究院资助实现
加速珊瑚礁生态恢复
面对全球气候变暖对珊瑚礁生存的严峻威胁，加州大学圣地亚哥分校海洋生物学家丹尼尔·王普拉瑟特团队在美国国防部的资助下，取得珊瑚礁修复技术的重要突破。他们研发了一种紫外激活凝胶，可释放吸引珊瑚幼虫的化学物质，显著提升幼虫在退化礁石或人工礁体上的定居率。实验室中，涂覆该凝胶的表面其珊瑚附着量达到未处理表面的20倍，为大规模珊瑚修复提供了可行方案。
本项目由美国国防部资助实现
揭示女性生育力随年龄下降的新机制
女性生育力随年龄增长而下降的现象，传统上归因于卵细胞自身的衰老。然而，加州大学旧金山分校的研究团队通过新型成像与细胞分选技术，发现这一过程可能更为复杂。团队在卵巢中首次发现了神经胶质细胞，并观察到成纤维细胞在女性50岁左右即可引发卵巢炎症与纤维化——远早于肺、肝等器官的类似变化。
“这些发现开辟了关于神经、血管与其他细胞类型如何与卵细胞交流的全新研究方向，”项目负责人戴安娜·莱尔德教授表示。该研究已进一步探索药物是否可调节这些变化，有望为不孕症及绝经后心血管疾病等常见问题提供新疗法。
本项目由国立卫生研究院资助实现
为非洲裔后代重建家族历史谱系
对许多非洲裔后代而言，追溯家族历史面临重重困难。加州大学圣克鲁兹分校的人类学家团队通过绘制非洲大陆的锶同位素分布图，为复原被奴役者的起源提供了新工具。锶同位素会通过当地水土进入人体，并长期留存于骨骼与牙齿中。通过分析墓葬遗骸中的锶同位素组成，并结合这份涵盖2000多个非洲生物与土壤样本的地图，研究人员能够更精确地定位第一代被奴役者在非洲的生活区域。
“这帮助我们理解这些祖先的生命历程，以及他们的遗产如何影响着当今的后代社群，”项目负责人维克·奥尔泽表示。
尘暴成因与治理新策
加州2014年通过的《可持续地下水管理法案》在保护地下水资源的同时，也带来意想不到的后果：部分农地休耕后表土裸露，加剧了尘暴的发生。加州大学默塞德分校的阿德耶米·阿德比伊教授团队在加州政府与美国能源部的支持下发现，中央谷地占加州休耕土地的77%，并与88%的严重尘暴事件相关。研究建议，通过种植覆盖作物等方式固定土壤，可在不削弱地下水保护的前提下，有效降低尘暴风险。
本项目由美国能源部及加州政府资助实现
更快速、安全的紧急插管装置
气管插管是维持患者气道畅通的关键操作，但在紧急情况下实施难度高、风险大。加州大学圣塔芭芭拉分校的机械工程师团队在美国国家科学基金会的资助下，开发出一种新型插管装置。该设备采用弧形引导器与柔软可膨胀导管相结合的设计，能够更安全、快速地建立气道。初步测试中，经验丰富的医护人员均能在数秒内成功操作，急救人员的首次尝试成功率也达到87%，平均置管时间仅为21秒，较现有方法缩短一半以上。
本项目由美国国家科学基金会资助实现
这些成就生动体现了联邦科研资助与大学创新力量结合所产生的巨大社会价值。在科学面临挑战的时代，持续投入与协作仍是推动人类知识进步、改善全球生活的关键动力。
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