新冠毒株變異、火星探索之旅、氣變大會博弈……塑造2021年的科學(xué)新聞

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◎?qū)嵙?xí)記者 張佳欣

當(dāng)?shù)貢r間14日，英國《自然》雜志網(wǎng)站新聞編輯精選了“塑造2021年的科學(xué)新聞”。這里摘錄部分。從疫情的持續(xù)蔓延到各國的“探火”之旅，從阿爾茲海默病藥物的審批到格拉斯哥氣變大會的博弈，這一年里科學(xué)和研究領(lǐng)域發(fā)生的諸多“決定性時刻”，你了解多少呢？

新冠病毒變異株降低疫苗保護力

疫情又伴隨了我們一整年。這一年里，研究人員競相了解更多關(guān)于新冠病毒變種的信息。新冠疫苗在很大程度上可以抵抗病毒變異株阿爾法、貝塔和伽馬，但隨后又“殺出”個德爾塔。今年3月，德爾塔變異株開始以驚人的速度席卷印度。在這個疫苗接種運動尚未取得大進展的國家里，德爾塔變異株導(dǎo)致死亡和住院人數(shù)不斷增加。從此，它向世界各地蔓延，帶來更嚴(yán)重的疫情和封鎖。數(shù)據(jù)不斷表明，疫苗通常會保護感染德爾塔變異株的人不會遭受新冠肺炎帶來的最嚴(yán)重后果，但與其他變種相比，疫苗對德爾塔的保護作用較小。11月下旬，最新的“值得關(guān)切的變異株”奧密克戎出現(xiàn)了。早期數(shù)據(jù)表明，它嚴(yán)重破壞了疫苗免疫力，但加強針改善了這種情況。

火星探測上演“三國演義”

美國國家航空航天局的“毅力號”火星車于2月18日降落在這顆紅色星球上，開啟了火星探索的新紀(jì)元。在著陸后，“毅力號”部署了一架小型直升機，在火星上完成了第一次動力飛行。今年9月，“毅力號”成功收集了第一個可帶回地球的巖石樣本，將幫助科學(xué)家分析火星生命存在的跡象。5月15日，中國的“祝融號”火星車成功登陸火星。它從一個以前未被探索的區(qū)域收集了大量地質(zhì)數(shù)據(jù)。今年2月，阿聯(lián)酋將“希望號”火星車送入火星軌道，最終拍下火星“極光”的照片。

反常的繆子或?qū)㈤_啟物理學(xué)變革之門

4月7日，美國費米實驗室繆子反常磁矩實驗研究人員報告說，巨大的、不穩(wěn)定的類電子粒子——繆子，比最初預(yù)測的更具磁性。幾十年前，該實驗的一個早期版本暗示，繆子的行為與標(biāo)準(zhǔn)模型理論預(yù)測不相符。研究人員現(xiàn)在正在仔細檢查今年的計算結(jié)果。如果它們成立，而且理論和實驗結(jié)果之間的差異持續(xù)存在，可能將標(biāo)志著有50年歷史的粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)言失敗。

爭議重重！FDA批準(zhǔn)首個阿爾茨海默病藥物

當(dāng)?shù)貢r間6月7日，美國食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)了首個治療阿爾茨海默病的新藥。這讓受到該疾病影響的人感到興奮，但同時也激怒了一些研究人員。該藥物的開發(fā)者，位于馬薩諸塞州劍橋市的生物技術(shù)公司Biogen表示，這種抗體藥物可以清除大腦中成團的β淀粉樣蛋白。一些科學(xué)家認(rèn)為，β淀粉樣蛋白是阿爾茨海默病的根本原因。但該藥物“在臨床獲益方面存在不確定性”。盡管一個顧問小組堅決建議FDA不要批準(zhǔn)該藥物，但FDA還是這么做了，這一舉動導(dǎo)致了顧問們的辭職。隨后，美國聯(lián)邦政府對這一決定進行了調(diào)查。

CRISPR基因編輯療法對人類療效首次證明

自問世以來，基因編輯技術(shù)CRISPR一直被吹捧為治療疾病的“游戲規(guī)則改變者”。但是，若使夢想成為現(xiàn)實，研究人員需要成功地將CRISPR-Cas9植入人體，并證明它只安全有效地編輯它的目標(biāo)基因。6月26日，美國Intellia醫(yī)藥公司和再生元公司發(fā)布的臨床試驗結(jié)果證明了這一點?？茖W(xué)家在6名患有一種名為轉(zhuǎn)甲狀腺素淀粉樣變性病的罕見疾病的患者身上測試了他們的治療方法，這種疾病會導(dǎo)致人體器官和組織中一種錯誤折疊的蛋白質(zhì)異常積聚。結(jié)果顯示，所有參與者的畸形蛋白質(zhì)水平均下降，其中兩名接受高劑量注射的人的蛋白質(zhì)水平平均下降了87%。

深度思維阿爾法折疊可預(yù)測大量蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

世界知名人工智能團隊深度思維7月份宣布，它已經(jīng)使用人工智能（AI）系統(tǒng)預(yù)測了人類表達的幾乎所有蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，以及其他20種生物的幾乎完整的蛋白質(zhì)組。這種名為“阿爾法折疊”的算法在2020年取得成功，比以往任何時候都更準(zhǔn)確地預(yù)測了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。研究人員表示，2021年發(fā)布的超過35萬個蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)有可能給生命科學(xué)帶來革命性的變化，這些結(jié)構(gòu)掌握著疾病的秘密，并將成為藥物的靶點。深度思維聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官戴米斯·哈薩比斯告訴《自然》雜志：“到目前為止，這是AI系統(tǒng)對推進科學(xué)知識作出的最大貢獻?！?/p>

是否接種加強針？這是疫情之下我們面臨的問題

當(dāng)一些國家從今年年中開始認(rèn)真考慮為已經(jīng)完全接種兩針疫苗的人注射第三劑加強針時，研究人員也開始質(zhì)疑是否有必要采取這一措施。有證據(jù)表明，面對高度傳染性的新冠病毒德爾塔變異株，疫苗免疫力正在減弱，但疫苗接種總體上仍起到一定的保護作用。

而隨著最新變種奧密克戎的出現(xiàn)，來自以色列和其他地方的數(shù)據(jù)顯示，第三劑加強針或可降低人們感染新冠肺炎的風(fēng)險。許多公共衛(wèi)生研究人員敦促更多成年人接種加強針。但他們同時指出，當(dāng)?shù)褪杖雵抑挥?%的人接種了單劑疫苗時，變異將繼續(xù)在感染者體內(nèi)演變。他們支持知識產(chǎn)權(quán)豁免和其他機制，以增加全球疫苗供應(yīng)，這樣就不需要在加強針和公平之間進行權(quán)衡了。

IPCC氣候報告警告各國極端天氣可能會持續(xù)

在2013年以來對氣候科學(xué)的首次全面評估中，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）為地球的健康描繪了一幅殘酷而清晰的圖景：如果各國政府不采取行動阻止溫室氣體排放，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)造成破壞的創(chuàng)紀(jì)錄干旱、野火和洪水只會變得更糟。根據(jù)這份報告，與1850—1900年的平均水平相比，地球已經(jīng)變暖了1.1℃，按照目前的排放水平，很可能在10年內(nèi)突破1.5℃。如果全球變暖達到2℃，這將打破《巴黎協(xié)定》的控溫目標(biāo)，之前每50年才發(fā)生一次的極端溫度事件將每隔幾年發(fā)生一次。這項最新研究增加了越來越多的氣候歸因研究：研究人員直接將北美太平洋西北部破紀(jì)錄的熱浪和德國今年史無前例的洪水與人類造成的氣候變化聯(lián)系起來。

分歧中探尋共識，《格拉斯哥氣候公約》達成

在第26屆聯(lián)合國氣候變化大會（COP26）上，政界人士宣布了限制溫室氣體排放的新承諾，就進一步減排達成共識。197個締約方（196個國家以及歐盟）簽署了《格拉斯哥氣候公約》，該協(xié)定要求到2030年全球二氧化碳排放量比2010年減少45%。在峰會早期階段，與會的世界各國領(lǐng)導(dǎo)人作出了結(jié)束森林砍伐、減少甲烷排放和逐步淘汰燃煤發(fā)電的重大承諾。不過，總而言之，研究人員表示，如果這些承諾得到全面落實，仍將導(dǎo)致世界溫度比工業(yè)化前水平高2.4℃，許多人質(zhì)疑各國政府是否真的會應(yīng)對未來的挑戰(zhàn)。