2020年,終於要挺過去了!
2020年2月10日,Science收到了第一份關於COVID-19的投稿,並於9天后正式發表。誰都沒有想到,COVID-19會成為2020年最重要的關鍵詞。截止12月中旬,在同行評審期刊上發表了200,000多篇相關論文,在非同行評審的預印本伺服器上線上發表的論文數量就更多了。
今日,Science正式釋出2020年度十大科學突破和年度崩潰事件。和去年不一樣的是,這一次,年度突破專欄還增加了對新冠疫情作出重要貢獻的人物紀念。
下面讓我們看一下,2020年都發生了什麼,科學家都做出了哪些新的突破?
2020年度最佳科學突破
新冠疫苗開發
2020年,新冠疫情全球肆虐,為人類社會帶來了重大災難。史無前例的疫苗開發和測試速度,成為2020年當之無愧的年度最佳科學突破。
早在2020年2月,就有一些公司率先啟動了COVID-19疫苗專案。在中國,有CanSino Biologics,Sinovac Biotech和國藥控股等公司;在美國,有輝瑞、Moderna和Inovio Pharmaceuticals等公司;
研發人員發展了一系列令人驚豔的新技術來生產有效的疫苗。Moderna、輝瑞與BioNTech的合作基於一項前所未有的策略:實驗室製造的信使RNA(mRNA)。而Inovio公司則採用了編碼峰值的DNA。
疫苗開發不僅僅是技術的問題,必須先對成千上萬的人進行安全性測試,然後進行有效性測試,才能得到相對可靠的結果。
2020年12月11日,德國生物技術公司BioNTech和美國製藥巨頭輝瑞公司共同開發的疫苗,已經於由美國食品藥物管理局(FDA)授權在美國緊急使用。
我們期待更好的疫苗能夠儘快上市,為遏制全球疫情起到重要作用。
2. 首次CRISPR療法
2012年,革命性基因編輯技術CRISPR爆發,並獲得2020年度諾貝爾獎。與此同時,CRISPR再次獲得重大突破:透過治療兩種遺傳性血液疾病,首次在臨床上取得成功。
3.科學家呼籲多樣性
從20世紀70年代起,就有不少科學家開始致力於多樣性,公平性和包容性問題。
4. 預測全球變暖可能加劇
即便經過數十年的科學進展,大氣中的二氧化碳濃度已經達到420 ppm,如果不採取更加積極的策略,在2060年全球變暖將進一步加劇。世界氣候研究計劃的25位科學家能夠將溫度升溫範圍鎖定在2.6°C至3.9°C之間,這將導致沿海城市被淹沒,加劇極端熱浪,讓數百萬人流離失所。當然,這還不是最壞的情況。
2007年,科學家首次發現一種來自外太空、持續時間只有幾毫秒的無線電波閃光,稱之為快速射電暴(FRBs)。經過十幾年的研究,仍然不知道它們的確切成因。
6. 展現世界上最古老的狩獵景象
4萬多年前,史前Pablo Picasso在印度尼西亞某個小島的山洞裡勾勒出一系列奇妙的獵人圍獵畫面,是目前已知的人類最早的具象藝術。
如果這些圖畫確實是在描繪神話中的動物獵人,那麼這些史前人類可能已經達到了一個重要的認知里程碑:想象不存在的生物的能力,這是大多數現代宗教和古老宗教的根源。
7. AI摺疊蛋白
1972年,諾貝爾化學獎獲得者克里斯蒂安·安芬森提出著名的著名的蛋白質摺疊結構預測。長期以來,科學家們一直在努力解決生物學上最大的挑戰之一:預測氨基酸的精確3D形狀並進行摺疊。
2020年,科學家實現了這一目標。他們開發了一種人工智慧(AI)程式,可以預測大多數蛋白質結構。由於蛋白質的精確形狀決定了其功能,該研究有望幫助科學家發現疾病機理、開發新藥,甚至可以建立耐旱植物和廉價的生物燃料。
8. HIV治療新發現
與所有逆轉錄病毒一樣,HIV具有躲避攻擊的能力:將其遺傳物質藏匿到人類染色體中,不被免疫系統檢測到且不受抗逆轉錄病毒藥物侵害。
2020年,一項針對64名艾滋病病毒感染者的研究表明,這些人已經多年沒有使用抗逆轉錄病毒藥物,但是身體一直健康。這表明 “精英控制者”為HIV治療開闢了一種新道路,可以使感染者按常規生活數十年而不需要持續治療。
9. 首次實現室溫超導
1911年,Onnes等人在冷卻溫度低於4 K(-269.15℃)的水銀中,首次發現超導現象。一個多世紀以來,科學家從未停止過對超導材料的追逐。
2020年10月15日,美國科學家Ranga P. Dias等人在Nature封面發表重磅論文,實現了15℃的室溫超導。這種超導材料由C、H、S三種元素組成的化合物。這項研究再次證明,富氫材料是實現室溫超導的絕佳材料。這是人類歷史上,第一次距離室溫超導這麼近!
10. 發現鳥類具有驚人的智力
2020年,科學家透過3D偏振光成像的技術,發現了鳥的大腦與人腦中微觀結構的相似性,鳥類可能比人類想象的更加聰明。這種“感官意識”在鳥類和哺乳動物中同時存在,表明某種形式的意識可以追溯到三億二千萬年前,直到我們的上一個共同祖先。
2020年新冠疫情大事記
2020年人物紀念
Li Wenliang
Gita Ramjee
Lynika Strozier
John Houghton
Lungile Pepeta
Maria de Sousa
Mishik Kazaryan and Arpik Asratyan
Ricardo Valderrama Fernández
John Horton Conway
Donald Kennedy