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精彩看點：英《衛(wèi)報》評出2022年十大科學(xué)進展

發(fā)布時間：2022-12-22 10:22:43 文章來源：科技日報

英《衛(wèi)報》評出2022年十大科學(xué)進展

2022年已接近尾聲，而科研成果卻永不落幕。近日，英國《衛(wèi)報》發(fā)布了由十位科學(xué)家選出的2022年度十項重大科學(xué)進展：從重返月球任務(wù)到快速充電電池技術(shù)突破，從推動全球平等獲得早期天氣預(yù)警到包容性科學(xué)的發(fā)展，成果涵蓋了各個領(lǐng)域。其中，中國的吸入式新冠疫苗以及中國科學(xué)院馬越等人利用AI發(fā)現(xiàn)抗生素兩項成果入選。

1、DART攔截小行星和獵戶座任務(wù)

(相關(guān)資料圖)

6500萬年前，恐龍在一顆直徑約10公里的小行星撞擊后滅絕。人類能做些什么以避免類似災(zāi)難發(fā)生？今年10月，美國國家航空航天局（NASA）宣布，“雙小行星重定向測試（DART）”航天器成功碰撞目標(biāo)小行星“迪莫弗斯”，并改變其原有運行軌道。這表明，人類有能力改變即將與地球相撞的小行星的軌道。

此外，月球作為新一代宇航員的首選目的地登上熱門新聞榜。NASA和歐洲航天局的聯(lián)合項目“阿爾忒彌斯”計劃開始了將人送上月球的行動。任務(wù)的第一階段“獵戶座”太空艙于11月中旬發(fā)射，并于近期成功返回地球。太空艙被設(shè)計成最多可容納6名宇航員，最終，一組宇航員將在2025年登上月球。

2、新冠大流行推動疫苗研發(fā)加速

新冠大流行期間，疫苗研發(fā)的速度前所未有。

例如，英國8月批準(zhǔn)莫德納二價疫苗用于成人新冠加強針接種，該疫苗針對新冠原始毒株以及奧密克戎變異株而開發(fā)。它既能補充免疫能力，又能擴大免疫力。

又如中國啟動無需打針的吸入式新冠疫苗，它可誘導(dǎo)黏膜免疫，并可能提供針對呼吸道病毒的長期保護。對于有“針頭恐懼癥”的人來說，這類疫苗更具吸引力。

3、人工智能助力抗生素發(fā)現(xiàn)

在過去的幾年里，人工智能改變了分子生物學(xué)領(lǐng)域。今年，幾個研究小組報告了首次成功應(yīng)用人工智能來識別新型抗生素藥物。

例如，中國科學(xué)院的馬越和他的同事使用最初為自然語言處理開發(fā)的機器學(xué)習(xí)技術(shù)來識別由人類腸道微生物基因組序列編碼的抗菌肽。該算法識別出2349個潛在的抗菌肽序列。216個多肽是通過化學(xué)方法合成的，其中181個具有抑菌活性。

諸如此類的研究有望為我們目前面臨的一些最可怕的病原體威脅提供前所未有的新治療方案。

4、推動全球平等獲得早期災(zāi)害預(yù)警

盡管科技能讓人們提前預(yù)警自然災(zāi)害，但今年世界各地的極端氣候事件仍造成巨大的死亡和破壞。

聯(lián)合國秘書長安東尼奧·古特雷斯致力于推動世界平等獲得早期預(yù)警的努力。早期預(yù)警可提醒人們注意危險，以便采取行動，防止悲劇發(fā)生。人們需要平等地獲得多年前開創(chuàng)的預(yù)警技術(shù)和系統(tǒng)，關(guān)鍵的是分享信息并對隨之而來的警告采取行動。

5、包容性科學(xué)的進步

今年，在治療鐮狀細胞病方面取得了微小但重要的進展。雖然研究仍處于早期階段，但這一進展為世界各地數(shù)百萬人帶來希望。

今年，NASA的“阿爾忒彌斯”計劃目標(biāo)是在2025年前將第一位女性和第一位有色人種送上月球，以測試輻射的影響。瑞典的一個研究團隊研制首個基于女性身體構(gòu)造的汽車碰撞測試假人，從而可不再使用縮小版男性假人。

這樣的發(fā)展激發(fā)了包容性科學(xué)發(fā)展的希望，在這種科學(xué)中，性別、種族和地點既不享有特權(quán)，也不被排斥。

6、數(shù)學(xué)界的“諾貝爾獎”揭曉

今年，被稱為數(shù)學(xué)領(lǐng)域的“諾貝爾獎”的菲爾茨獎頒給了4名年輕數(shù)學(xué)家。

英國牛津大學(xué)的詹姆斯·梅納德是獲獎?wù)咧唬麑馕鰯?shù)論作出了貢獻，在理解素數(shù)的結(jié)構(gòu)和丟番圖近似方面取得了重大進展。

烏克蘭數(shù)學(xué)家馬林娜·維亞佐夫斯卡也是獲獎?wù)咧?，她是第二位獲得該獎項的女性。她證明了E8格在8維中提供了相同球體的最密集堆積法，并對傅立葉分析中的相關(guān)極值問題和插值問題作出了進一步貢獻。

7、新技術(shù)改變細胞生物力學(xué)研究

癌癥和阿爾茨海默氏癥等疾病的早期癥狀通常與細胞硬度的變化有關(guān)。今年，來自德國和美國的兩個研究小組分別發(fā)表了一項研究，展示了一種利用布里淵顯微鏡測量細胞硬度的方法。這項技術(shù)的發(fā)展顯著提高了成像速度和分辨率，減少了光損傷，該方法現(xiàn)在廣泛適用于觀察活動物細胞機械性能的變化。

這種方法將為癌癥、動脈粥樣硬化和阿爾茨海默氏癥等疾病的早期診斷提供強大的工具。它還將徹底改變科學(xué)家如何測量和跟蹤細胞在正常發(fā)育過程中的機械變化，并極大地提高人們對機械力在生物學(xué)中的重要性的理解。

8、諾獎頒給偉大的量子糾纏

“遠距離的幽靈作用”——這是阿爾伯特·愛因斯坦所說的量子糾纏，即兩個量子粒子必須被視為一個單一實體，因為即使它們相距很遠，影響其中一個也會影響另一個。

今年10月，法國科學(xué)家阿蘭·阿斯佩、美國科學(xué)家約翰·克勞澤和奧地利科學(xué)家安東·蔡林格三位量子信息科學(xué)的先驅(qū)被授予諾貝爾物理學(xué)獎，以表彰他們在理解量子糾纏方面的貢獻。這一發(fā)現(xiàn)也為量子計算機的突破奠定了基礎(chǔ)，未來可能會改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞健?/p>

9、企業(yè)提出“自然向好”愿景

近期，《生物多樣性公約》第十五次締約方大會（COP15）在加拿大蒙特利爾舉行，這次會議將為從現(xiàn)在到2050年的自然恢復(fù)設(shè)定方向。與此同時，各企業(yè)正在作出大膽的承諾，要變得“自然向好”，這意味著他們的活動總體上應(yīng)該是有利于自然的。

加安巴托維鎳礦是馬達加斯加最大的礦山，負(fù)責(zé)該礦山的企業(yè)承諾不會因其運營而使自然環(huán)境變得更糟。今年，英國班戈大學(xué)的凱蒂·德文尼什團隊研究發(fā)現(xiàn)，該礦山通過減緩其他地方的小規(guī)模農(nóng)業(yè)造成的森林砍伐來補償?shù)V區(qū)的森林砍伐，并表明生物多樣性抵消有助于減輕重大工業(yè)發(fā)展對環(huán)境造成的破壞。這項研究是科學(xué)家如何對公司的環(huán)境承諾進行徹底和獨立評估的典范，將幫助人們更好追究責(zé)任，扭轉(zhuǎn)自然損害的趨勢。

10、電池快充技術(shù)取得進步

根據(jù)10月份發(fā)表在《自然》雜志上的論文，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)王朝陽院士團隊首次實現(xiàn)高能量密度鋰離子電池10分鐘極速充電。這突顯了電池化學(xué)家、工程師和技術(shù)專家正在以驚人的速度迎接電池技術(shù)進步帶來的挑戰(zhàn)。

今年還有基于廉價、充足的鈉而不是昂貴而相對稀有的鋰電池技術(shù)的巨大進步，以及使這些電池更易回收的方法。

電池的基本原理沒有改變，但最新版本潛力驚人，而且一直都在變得更好。

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