如果僅憑最近的頭條新聞來判斷，科學界在接近千禧年結束時並沒有取得輝煌的成就。當三個探測器——火星氣候探測者號、深空2號和火星極地著陸器神秘地失蹤時，人們對紅色星球新發現的希望破滅了。哈勃太空望遠鏡也不得不關閉其觀測遙遠宇宙的眼睛，因為一個陀螺儀發生故障，等待太空梭的維修任務。
但是，這些事件，儘管令人傷心，也只是整個情況的一部分。回顧20世紀的最後一年，很明顯，1999年遠非一事無成。幾乎所有領域都有零星的突破，並伴隨著知識的穩步積累。
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儘管遭遇挫折，宇宙飛船仍在繼續探測太陽系和探索宇宙。關於太空旅行的方式的推測也層出不窮，從吸氣式發動機和太空氣球到超輕型帆。科學家們繼續爭論是應該用機器人還是人類來探索太空，並考慮人類如何在星際之間賺錢。在地球上，《大眾科學》編制了一份探索其他世界的網路指南。
最終，殖民火星仍然是一個遙遠的目標。1996年發射的火星全球勘測者號，終於在今年完成了首張詳細的火星表面地圖。它們揭示了一個奇異而極端的景觀，相比之下，我們的家園星球顯得相當平淡。壯觀的火星景觀包括一個深達六英里的隕石坑，可以吞噬半個美國，以及一座高達17英里的死火山。
該探測器還發回了每日天氣報告，表明火星遠非一個死寂的世界。它的相機捕捉到了巨大的塵捲風——很像我們的龍捲風——並提供了證據，表明火星上的沙丘仍在被風塑造。北方極地區的照片顯示，水汽風暴雲標誌著秋天的到來。最近，研究人員分析了這顆行星的地形，報告了令人信服的證據，表明一塊平坦的平原確實標誌著古代海洋的所在地。
在任務延長兩年以觀測木星衛星後，勇敢的伽利略號探測器成功完成了對木星動盪的衛星木衛一的冒險飛掠。它僅在表面上方380英里處飛行，傳回了一些太陽系中最活躍的火山天體迄今為止最清晰的影像。美國國家航空航天局於11月19日釋出的新照片顯示，那裡是一片火熱的景觀，遍佈巨大的熔岩流、廣闊的熔岩湖、高聳而崩塌的山脈以及100多座活火山。
除了繪製各個行星的地圖外，其他天文學家繼續努力繪製整個宇宙的地圖，希望回答空間是否有限的問題。
過去的一年也是太空歷史學家的黃金時期。7月20日是人類首次阿波羅登月30週年紀念日，當時尼爾·阿姆斯特朗的聲音從美國宇航局休斯頓任務控制中心的揚聲器中傳來，簡單地說：“<斜體>鷹號已著陸。”而不幸且備受爭議的自由鍾7號太空艙，在沉入大西洋近40年後被打撈出水，它曾搭載第一位宇航員格斯·格里索姆完成了具有歷史意義的首次地球軌道飛行。
哈勃太空望遠鏡在今年大部分時間裡繼續傳回一系列壯觀的影像。其更引人入勝的發現之一是，宇宙顯然充滿了阿爾伯特·愛因斯坦在1936年預測的“引力透鏡”。這些由太空中的巨大物體（星系和黑洞）造成的扭曲，創造了宇宙中更遙遠物體的海市蜃樓。
此外，哈勃在軌道上迎來了一位新夥伴——7月份完美髮射的錢德拉。這個美國宇航局“大型天文臺”在X射線波長中觀察動盪的宇宙。在到達最終軌道不到一個月後，錢德拉開始傳回令人驚歎的影像，顯示巨大的恆星爆炸和強大的X射線噴流，從遙遠的類星體噴射到20萬光年的星系際空間。12月中旬，這架軌道望遠鏡捕捉到了來自超新星早期階段的罕見X射線輻射，超新星是自然界中最猛烈的事件之一。儘管光學天文學家已經觀測到一千多顆超新星，但探測到爆炸早期X射線閃光的案例還不到十幾個。
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另一個在軌道上觀測宇宙的眼睛，康普頓伽馬射線天文臺，於1991年發射，記錄了一次神秘的伽馬射線暴的短暫餘輝。GRB 990123是有史以來能量最高、觀測最密切的伽馬射線暴之一——在不到幾十秒的時間內釋放出的能量可能相當於我們太陽在過去50億年中釋放能量的一萬倍。就像狗仔隊閃光燈一樣，伽馬射線暴在宇宙中隨時爆發；大約每天一次，但它們的起源仍然難以捉摸。
但是，地面天文學家的工作並沒有被軌道上發回的影像所掩蓋。6月，天文學家公佈了位於夏威夷莫納克亞山頂附近的新雙子座北天文臺的第一批影像。這些影像是有史以來最清晰的紅外影像之一，這要歸功於這架8米寬的望遠鏡巨大的解析度，有時甚至超過哈勃太空望遠鏡。與此同時，歐洲南方天文臺位於智利安第斯山脈的拉西拉天文臺的廣域成像儀（一臺6700萬畫素的數碼相機）釋出了一些令人驚歎的遙遠星雲照片。同樣位於莫納克亞山的凱克望遠鏡，記錄了一顆名為沃爾夫-拉葉星104的奇異恆星的影像，這顆恆星像宇宙灑水器一樣噴射出超熱氣體。
此外，隨著天文學家繼續在遙遠的恆星中發現預示著行星存在的蛛絲馬跡，我們在宇宙中的地位開始顯得不那麼孤獨了，包括髮現一顆名為天女座υ星的附近恆星，非常像我們的太陽，擁有三顆行星。12月，一個天文學家團隊使用夏威夷的凱克望遠鏡搜尋星系，報告發現了六顆繞附近恆星執行的新行星，使發現的總數達到28顆。所有這些太陽系外行星都是在過去五年中發現的。這些新來者可能與我們自己的九個鄰居具有相同的特徵：遷移
地球上的天文學家——無論是業餘愛好者還是專業人士——都得到了一個難得的享受，即8月份橫掃歐洲的日全食。11月，獅子座流星雨為觀星者帶來了壯觀的煙花表演。
研究人員發現了一些關於生命起源的誘人線索。在3月份的美國物理學會會議上，科學家報告說，我們由碳和氫組成的複雜分子的構成並非偶然，而且地球生命獨特化學的前體顯然在遙遠的太空中大量存在。事實上，許多有機分子在我們宇宙中遙遠的塵埃和氣體雲中翻騰。
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當然，還有水，它佔生物體重量的70%以上，並表現出一系列獨特的性質，使其成為全球氣候的穩定影響因素和生命本身的鑰匙。關鍵似乎在於將水分子中的原子結合在一起的鍵，以及將水分子群結合在一起的弱得多的鍵（稱為氫鍵）之間的相互作用。
另一個謎團——氧氣何時首次作為地球生命支援系統中的主要氣體出現——被推回到了23億年前，而不是最早的陸地生命出現在化石記錄中的12億年前。賓夕法尼亞州立大學天體生物學研究中心的研究人員提出了證據，表明早在23億年前地球上就存在豐富的氧氣。
我們在1999年對進化的某些看法也經歷了修正。1993年在非洲出土了一具儲存異常完好、約1500萬年前的人科動物骨骼。現在，對KNM-TH 28860骨骼的分析正在幫助古生物學家從我們的祖先中剔除毛茸茸的中新世猿類。越來越多的證據表明，尼安德特人並非與現代人不同的物種，而可能是親緣關係密切的表親，他們之間並沒有那麼大的差異。
來自克羅埃西亞溫迪亞一個洞穴的證據表明，尼安德特人和現代人一定在中歐共存了至少六千年。在那裡出土的頭骨有28000到29000年的歷史，相比之下，在西班牙發現的尼安德特人遺骸的最新發現為33000到34000年。更令人感興趣的是，這兩個群體顯然不是血海深仇的敵人，而是相互交易——甚至可能通婚。
人類使用現代字母表書寫文字的時間也似乎比以前認為的要早得多。最近在如今埃及南部的一個沙漠山谷中的岩石上發現的一段銘文表明，第一個字母表——所有現代字母表都由此演變而來——可能是在埃及發明的，而不是像以前認為的那樣，在黎凡特地區，即今天的敘利亞、黎巴嫩和以色列。到目前為止，學者們認為，書面希伯來語、阿拉伯語、希臘語——幾乎所有字母表，包括我們的字母表——的鼻祖是在公元前1700年代發明的。埃及的銘文現在指向公元前1900年代的起源。
恐龍也經歷了一些反思。在過去的幾年裡，許多古生物學家報告了骨骼證據，表明蜥形綱動物是溫血動物、有養育行為，並且可能是現代鳥類的祖先。但是，那種可愛的理論可能站不住腳。憑藉他自己的一些骨骼，俄勒岡州立大學的脊椎動物古生物學家約翰·A·魯本認為，恐龍更類似於科莫多巨蜥，而不是雞尾鸚鵡。
加州大學伯克利分校整合生物學助理教授邁克爾·狄金森解決了一個飛行難題——是什麼讓大黃蜂保持在空中。他建造了一套按比例放大的機器翅膀，在礦物油浴中複製昆蟲的飛行，並測量它們產生的力。但是，今年最令人印象深刻的飛行顯然是貝特朗·皮卡德和布賴恩·瓊斯的環球氣球傳奇。在3月21日的中午前後，當他們的百年靈環球飛行3號氣球以每小時130英里的速度在36000英尺的高度飛越茅利塔尼亞西經9度27分的無形終點線時，他們翱翔進入了歷史史冊。下一個挑戰？也許是乘坐現代齊柏林飛艇環球航行。
生物技術繼續存在爭議。克隆人即將到來的謠言甚囂塵上。在《大眾科學》的特刊中，幾位科學家思考了仿生未來——一個充滿頭部移植、肌肉增強疫苗、機器增強思維和克隆人的未來——究竟有多近。聽起來太不可思議了？考慮到普林斯頓大學的科學家今年透過操縱單個基因創造出了一種超級聰明的老鼠。
關於生物工程的更直接的問題包括正在進行的關於轉基因作物的辯論。在歐洲和美國，越來越多的強烈反對者開始質疑用產生殺蟲劑的基因改造糧食作物的智慧。
先進的成像和建模技術使科學家們能夠以迄今為止最清晰的視角觀察重要的生物和化學過程。亞利桑那州立大學的研究人員發表了赤銅礦晶體中原子軌道的第一張真實影像。主要作者J.M. Zuo說：“這是量子模型的直接實驗證明。”核糖體的近距離照片正在幫助解釋這些微小的細胞器如何像高效工廠一樣，從簡單的遺傳模板中製造出維持生命所需的所有蛋白質。另一個難題——蛋白質如何摺疊成影響其功能的複雜形狀，正在由一臺超級計算機解決，該計算機執行由麻省理工學院的喬納森·金和桑迪亞國家實驗室的索林·伊斯特拉伊爾開發的數學演算法。同樣，先進的成像技術使研究人員能夠更好地視覺化人類胚胎。
其他研究人員正在嘗試利用細胞的機器來生產新一代微型機器，這些機器可以在體內完成有用的工作。事實上，原子工程最近取得了長足的進步。康奈爾大學的科學家們模仿細胞中波動細菌纖毛或跨膜傳輸能量的機器，設計了一種分子尺度引擎。科學家們在一種普遍存在的分子——酶ATPase——中找到了他們的分子定子和轉子。
在電子學和計算領域，元件的小型化繼續推動資訊和通訊革命。利用新的微機械加工方法，該方法借鑑了製造計算機晶片的技術，在矽晶片上雕刻和構建微觀結構，貝爾實驗室/朗訊科技的彼得·加梅爾和他的同事們將手機的三個關鍵裝置縮小到小人國尺寸，這將使手機的所有元件都可以在單個晶片上構建。貝爾實驗室的其他研究人員最近生產了一些有史以來最小和最快的電晶體，證明至少目前，摩爾定律仍在繼續發展。
與此同時，將高速資料引入家庭的競賽仍在繼續——無論是透過電纜、雙絞線、光纖、衛星還是無線技術——。很快，無論哪種模式勝出，都將為我們提供更好的家庭訪問第二代網路、XML頁面和改進的搜尋引擎。
因此，新的和令人興奮的資料洪流繼續從實驗室湧入。事實上，如此之多，以至於一些科學家擔心他們是否有能力整理和理解所有新資訊。例如，瑞士CERN粒子對撞機的探測器每年記錄1拍位元組的資料——超過國會圖書館所有單詞的1000倍。但其他人已經在努力為新千年做準備。他們正在建立龐大的可擴充套件資料庫，這些資料庫託管在世界各地的計算機上，並透過網際網路連線。任何可以訪問全球資訊網的研究人員都將能夠使用特定搜尋查詢這些伺服器，並在幾秒鐘內在他們的電腦螢幕上顯示圖形資料。
敬請期待。如果我們的頁面有任何預示，那麼科學的精華還在後頭。著名物理學家史蒂文·溫伯格曾預測物理學將在2050年之前實現統一，我們可以肯定，在未來的世紀裡，我們將學到大量意想不到的科學。