來源:科技日報
2021-02-08 09:42:02
原標題:三十位頂尖科學家盤點全球重大科學突破
來源:科技日報
應盡快回歸氣候變化等重大問題研究
——三十位頂尖科學家盤點全球重大科學突破
◎王筱驕 本報記者 王 春
2020年,新冠肺炎疫情以人類尚未預料到的方式深刻改變了我們的生活,包括科研生態。盡管世界多國飽受新冠肺炎疫情重創,但全球科學家正圍繞病毒探源、臨床診療、疫情防控進行科研攻關,疫苗更是以前所未見的速度經歷研發、臨床至投產應用。2月6日,世界頂尖科學家協會(WLA)首次面向全球發布年度報告,對過去一年全球范圍內的科學事件、科學突破進行盤點。包括15位諾貝爾獎得主在內的30位世界頂尖科學家預判疫情下形成的科研新生態,解讀各領域具有顛覆性的科學新突破。
針對COVID-19基于RNA疫苗的快速和極高效率開發基礎生物醫學研究的重要性。1987年諾貝爾化學獎得主讓-馬里·萊恩(Jean-Marie Lehn)強調:mRNA疫苗開發是應對COVID-19疫情中最重大的突破。單一劑量疫苗因為不需要復雜冷鏈,它在對抗這種“大流行”中非常重要。科學家們紛紛表示:mRNA技術可精確調控,以提供幾乎完全的保護,并能廣泛應用于其他醫療領域。
如今成熟的AI技術已經應用到各個領域,在醫學領域,AI對蛋白質折疊的極近準確預測,是2020年生物醫學領域最重要的科學進展之一,并有望進一步擴展到蛋白質精準結構預測的層面。2009年諾貝爾化學獎得主文卡·拉馬克里希南指出:在過去一年中,DeepMind的一個小組開發了一種名為AlphaFold的機器學習算法,該算法能夠從序列中預測出很大一部分以前未知的結構。這些結構的準確性接近于實驗方法的準確性,并且它們可用于多達一千個基團的相當大的蛋白質。如果可以擴展到預測蛋白質之間的界面結構,它就可以預測細胞內的相互作用,從而生成描述這種相互作用的一個全面圖譜,對生物學產生深遠影響。
自超導被發現以來,室溫超導就一直是該領域的終極夢想,2020年,美國羅切斯特大學的蘭加·迪亞斯(Ranga Dias)等人在溫度高達15℃的高壓富氫材料中觀察到了超導現象,發表于10月《Science》上。迪亞斯等人制作的碳硫氫化材料將此前的超導溫度紀錄提升了大約35℃,這也是第一次在室溫下成功觀測到了超導現象。人類歷史上首次實現室溫超導,這是非常大的進步。
2006年諾貝爾物理學獎得主喬治·斯穆特三世(George Smoot III)表示:超導體因其可以零電阻無損耗地導電,被廣泛應用于各種先進的實驗儀器,如核磁共振掃描儀使用的高場磁體以及粒子加速器。但降至極低溫才能出現超導特性導致成本高昂,無法用于現實生活。科學家們認為,改變材料的化學組成或許能減小所需的壓力,朝著真正的日常應用更進一步。
讓研究人員備感興奮的是,有可能在正常的環境壓力下實現室溫超導體,并且實際應用于日常生活中。如找到一種室溫超導體有助于解決世界的能源問題,出現更快的計算機,產生新穎的存儲器和存儲設備以及啟用超靈敏傳感器等。
另外,《WLA年度發布》還指出了2020年各領域的突破性新發現。CRISPR基因編輯技術首次成功治愈兩種遺傳性血液病,為治愈不治之癥提供了有效解決方案;在原子尺度上首次拍攝到化學鍵的形成與斷裂的動態影像,為人類全面理解化學鍵提供了全新視角;首次獲取“從頭到尾”完整的人類X染色體序列等。
參與盤點《WLA年度發布》的世界頂尖科學家,還對疫情下的科研生態及未來走勢進行了預判,他們指出:疫情背景下,科學與政治的結合,也可以產生重大突破;同時,我們應盡快回歸氣候變化、生物多樣性、糧食等重大問題的研究。
【編輯:梁靜】
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