此外，國際空間站上的俄羅斯宇航員正在進行浮萍栽培實驗，初步結果表明，這種植物在失重狀態(tài)下的生長情況與在地球上的相同。俄羅斯科學院高溫聯(lián)合研究所還首次成功完成了液碳特性實驗，類似實驗此前只能用計算機模擬，因為碳只有在極高壓和極高溫下才呈現(xiàn)液態(tài)，而現(xiàn)有設備無法承受這樣的高壓和高溫。
美國：微觀粒子研究領域碩果累累 首張黑洞照片問世震驚全球
2019年，美國科學家在包括粒子物理在內的多個基礎物理領域取得重大突破，發(fā)現(xiàn)新五夸克粒子（pentaquarks）和首張黑洞照片問世是其中的翹楚。在粒子物理領域，如今要發(fā)現(xiàn)一種新粒子越來越困難。歐洲核子研究中心（CERN）大型強子對撞機LHCb實驗發(fā)現(xiàn)新五夸克粒子成為2019年粒子物理領域的一項突出成就，美國和中國科學家聯(lián)袂扮演了重要角色。美國科學家還開發(fā)出在室溫下合成并捕獲三粒子的方法，使操縱三粒子并研究其基本性質成為可能。他們還利用改進的電子散射方法精確測量了質子半徑，0.831飛米的新值對解決所謂的“質子半徑”難題至關重要。美國科學家還首次在光子—質子碰撞中測量了J/ψ介子的產生截面。此外，他們利用暗物質探測器XENON1T觀察到氙-124的放射性衰變，高達1.8×1022年的半衰期為宇宙年齡的1萬億倍，這些研究為人類理解世界增添了新視角。在天體物理學領域，引力波研究熱度未減！美國激光干涉引力波天文臺（LIGO）在4月開始了為期一年的新一輪科學探測。同在4月，人類首張黑洞照片問世，成為2015年人類首次直接探測到引力波以來又一項里程碑式的成果，哈佛-史密森天體物理中心謝潑德·杜勒曼領導的事件視界望遠鏡（EHT）團隊，將同LIGO團隊一樣永載科學史冊。
2019年天體物理學領域還有一些值得書寫的研究成果：美國科學家根據哈勃太空望遠鏡數(shù)據新測定的宇宙膨脹速度，比根據早期宇宙特征（宇宙微波背景輻射）預測的膨脹速度快約9%，這意味著天文學家需要一些超出當前物理學的新理論來解釋宇宙；發(fā)現(xiàn)了迄今最重的中子星J0740+6620，直徑約19公里，質量卻超過太陽質量2倍；“揪出”了第二個沒有暗物質的星系，表明暗物質實際上可與星系分離，這顛覆了科學家此前的認知；還通過實驗揭示了宇宙大爆炸發(fā)生的可能機制，有助于科學家進一步理解宇宙起源模型。
美國和英國科學家還攜手發(fā)現(xiàn)了一種以前不為人知的光波：季亞科諾夫—福格特波，代表我們在理解光與復雜材料如何相互作用方面向前邁進了一步，也為一系列技術進步奠定了基礎。
盡管人類不斷追逐星辰大海，但人類對宇宙的探知遠未到盡頭。
德國：超導材料最高臨界溫度創(chuàng)紀錄 生命起源和進化研究獨樹一幟
2019年，德國科學家在揭示宇宙奧秘，研發(fā)新超導體，以及探索生命起源和進化等方面取得較大進展。
在探索宇宙奧秘方面，德國Hazel Hen超級計算機運行一年多生成了迄今最詳細的大尺度宇宙模型TNG50，其時間跨度138億年，物理寬度2.3億光年，包含數(shù)萬個正處于演化中的星系。在俄羅斯的幫助下，德國于7月成功發(fā)射X射線空間望遠鏡“eROSITA”，并傳回首批圖像。未來有望發(fā)現(xiàn)大約10萬個釋放X射線的星系團和數(shù)百萬個活躍黑洞，有助于更好地理解宇宙中占主導地位的暗物質和暗能量。
馬克斯·普朗克學會下屬多個研究所有重要發(fā)現(xiàn)。如在兩個伽馬射線暴的觀測中發(fā)現(xiàn)迄今已知最高能光子，研究解析了高能伽馬射線暴形成過程；首次在行星狀星云NGC 7027中檢測到了宇宙演化的最重要標記之一——氦合氫離子，為一項長達幾十年的研究畫上了句號。
在生命起源和人類進化過程研究方面，法蘭克福大學研究人員發(fā)現(xiàn)一種嗜熱細菌通過吸入一氧化碳呼出氫氣而生長，這被認為是地球上最古老的細胞呼吸形式。圖賓根大學科學家在德國發(fā)現(xiàn)生活在約1160萬年前的猿類化石，證明了一種新型體式行為“延伸型肢體攀爬”，為人們了解猿類在成為兩足動物之前的情況提供了新線索。德國科學家還在希臘發(fā)現(xiàn)的一塊約21萬年前的頭骨，代表了有關亞歐大陸現(xiàn)代人類的最早證據。
腦科學研究方面，馬克斯·普朗克腦研究所科學家重建了小鼠桶狀皮層89個神經元的形態(tài)特征及其連接。德國和英國研究人員合作發(fā)現(xiàn)，阻斷特殊鈣通道可拯救神經細胞，或能成為針對帕金森病的新神經保護療法的基礎。德國和瑞士科學家開發(fā)出首個植入式磁共振探測器，能突破腦掃描方法的電物理極限，以前所未有的分辨率探測大腦的生理機能，為未來針對腦細胞神經元活動和生物能過程的高特異性和定量繪圖技術鋪平了道路。
在量子技術領域，維爾茨堡大學研究人員設計汞碲量子阱，首次成功構建拓撲量子點接觸，使研究邊界狀態(tài)之間的潛在相互作用成為可能。雷根斯堡大學科研人員在原子級半導體（二硒化鎢）中發(fā)現(xiàn)新的量子干涉現(xiàn)象，為開發(fā)新型激光源和量子信息光學處理裝置開辟了新途徑。
2019年，德國科學家在超導領域也取得突破性成果。德美兩國科學家合作發(fā)現(xiàn)，在超過100萬倍地球大氣壓下，氫化鑭在零下23攝氏度具有超導性，這是迄今超導材料已獲證實的最高臨界溫度。
