科學(xué)視界：病毒陰影下，科學(xué)仍在照亮世界——2020年《環(huán)球科學(xué)》十大科學(xué)新聞公布
2020年，我們經(jīng)歷了一個特殊的年份。在新冠病毒的陰影下，科學(xué)雖會遭遇波折，但前進(jìn)的步伐從未停滯。從第一次室溫超導(dǎo)到實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性，我們?yōu)槲磥順?gòu)筑起更多可能性；從第一張人類細(xì)胞圖譜到破解蛋白折疊難題，人類也在重新認(rèn)識生命的本質(zhì)?，F(xiàn)在，讓我們來共同回顧那些影響深遠(yuǎn)的科學(xué)瞬間。
新冠疫情改變世界面貌


圖片來源：中國微生物組數(shù)據(jù)中心
因?yàn)檫@場疫情，2020將注定成為一個被長久銘記的特殊年份。疫情從2019年末開始，隨后迅速席卷全球，深刻影響著這個星球上的所有個體。在新冠疫情中，各國科學(xué)家團(tuán)結(jié)一致，展現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)的強(qiáng)大力量：疫情初期，我國科學(xué)家迅速測序并共享新冠病毒RNA序列；多國團(tuán)隊(duì)將疫苗研發(fā)時間縮短到一年以內(nèi)。但與此同時，我們也認(rèn)識到人類在面對全新病原體威脅時的不足：世界衛(wèi)生組織發(fā)起的“團(tuán)結(jié)試驗(yàn)”宣告失敗，我們至今沒有找到對抗新冠肺炎的特效藥；在一些國家，科學(xué)的聲音不斷被忽視，不到位的防控使得疫情持續(xù)加速蔓延。在全球超過7000萬人感染、160萬人死亡的今天，我們?nèi)匀浑y以預(yù)測這場疫情的最終走向。但可以肯定的是，唯有科學(xué)界與公眾共同努力，才能最終遏制疫情。
“嫦娥五號”時隔44年再次帶回月球樣本


圖片來源：國家航天局
2020年12月17日，攜帶著月球樣本的“嫦娥五號”返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域成功著陸，標(biāo)志著“嫦娥五號”任務(wù)圓滿完成，同時也奏響了我國探月繞、落、回三部曲的最后一個音符。這枚于11月24日發(fā)射升空的探測器在抵達(dá)月球軌道后，向位于月海的呂姆克山脈成功釋放著陸器。后者結(jié)合使用鉆探取樣和表面抓取兩種方式，取回了超過2千克月球巖石及土壤樣本。這也是時隔44年后，人類再次將月球樣本帶回地球。這些樣本有望填補(bǔ)此前月球樣本的空白時間段，構(gòu)建更加完整的月球演化歷史。
人類首次實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)


圖片來源：羅切斯特大學(xué)
在距離首次發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象100多年后，人類首次見證了室溫超導(dǎo)的誕生。2020年10月15日，《自然》以封面文章的形式發(fā)表了美國羅切斯特大學(xué)、內(nèi)華達(dá)大學(xué)等多個研究單位合作完成的室溫超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。研究通過光化學(xué)合成，在超導(dǎo)材料硫化氫體系中摻雜碳元素，實(shí)現(xiàn)了在287.7K（約15℃）下的超導(dǎo)。這代表人類向長久以來的目標(biāo)——創(chuàng)造沒有電阻的高效電力系統(tǒng)——邁出了重要一步。這次的實(shí)驗(yàn)條件仍然苛刻，必須給超導(dǎo)體施加267 Gpa的高壓（相當(dāng)于200多萬倍標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）才能實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)。盡管其距離實(shí)際應(yīng)用還有遙遠(yuǎn)的距離，但已經(jīng)帶來了革命性的突破，物理學(xué)家追尋了一個世紀(jì)的能源效率“圣杯”曙光初現(xiàn)。
新一輪火星探測季開啟，“天問一號”發(fā)射升空
今年夏季，兩年一度的“火星探測窗口”再度開啟。7月20日，阿聯(lián)酋的“希望”號發(fā)射升空，拉開新一輪火星探測熱潮的帷幕。3天后，中國首個火星探測器“天問一號”在海南文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射，邁出了中國航天走向深空的第一步。作為中國的首次火星任務(wù)，“天問一號”計劃一次性完成繞、落、巡三大任務(wù)，繪制火星的地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖，幫助人類了解火星的水冰和磁場分布。而在7月30日發(fā)射升空的美國“毅力”號火星車，除了試圖搜尋火星生命的證據(jù)，還將首次在火星上釋放直升機(jī)。這3臺火星探測器均計劃于2021年上半年抵達(dá)目標(biāo)工作地點(diǎn)，為我們揭開關(guān)于這顆地球近鄰的更多秘密。
AlphaFold解決蛋白折疊難題


圖片來源：CASP14
1972年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主克里斯蒂安·安芬森（Christian Anfinsen）在頒獎典禮上提出猜想：我們應(yīng)該能從一個蛋白的氨基酸序列，推測出該蛋白的三維結(jié)構(gòu)。這就是困擾生物學(xué)家近半個世紀(jì)的蛋白折疊問題。2020年11月30日，曾發(fā)布AlphaGo的DeepMind公司宣布其算法AlphaFold解決了該問題。兩年一度的蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測關(guān)鍵評估比賽，需要參賽者利用已知的氨基酸序列預(yù)測蛋白的三維結(jié)構(gòu)。在2020年的比賽中，AlphaFold一舉奪得90分的高分，達(dá)到“解決蛋白折疊問題”的標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到蛋白在生命中無處不在，AlphaFold的出現(xiàn)將極大地推動各個領(lǐng)域的生物學(xué)研究。
文章來源：環(huán)球科學(xué)


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