领域|应尽快回归气候变化等重大问题研究

应尽快回归气候变化等重大问题研究
——三十位顶尖科学家盘点全球重大科学突破
2020年 , 新冠肺炎疫情以人类尚未预料到的方式深刻改变了我们的生活 , 包括科研生态 。 尽管世界多国饱受新冠肺炎疫情重创 , 但全球科学家正围绕病毒探源、临床诊疗、疫情防控进行科研攻关 , 疫苗更是以前所未见的速度经历研发、临床至投产应用 。 2月6日 , 世界顶尖科学家协会(WLA)首次面向全球发布年度报告 , 对过去一年全球范围内的科学事件、科学突破进行盘点 。 包括15位诺贝尔奖得主在内的30位世界顶尖科学家预判疫情下形成的科研新生态 , 解读各领域具有颠覆性的科学新突破 。
针对COVID-19基于RNA疫苗的快速和极高效率开发基础生物医学研究的重要性 。 1987年诺贝尔化学奖得主让-马里·莱恩(Jean-Marie Lehn)强调:mRNA疫苗开发是应对COVID-19疫情中最重大的突破 。 单一剂量疫苗因为不需要复杂冷链 , 它在对抗这种“大流行”中非常重要 。 科学家们纷纷表示:mRNA技术可精确调控 , 以提供几乎完全的保护 , 并能广泛应用于其他医疗领域 。
如今成熟的AI技术已经应用到各个领域 , 在医学领域 , AI对蛋白质折叠的极近准确预测 , 是2020年生物医学领域最重要的科学进展之一 , 并有望进一步扩展到蛋白质精准结构预测的层面 。 2009年诺贝尔化学奖得主文卡·拉马克里希南指出:在过去一年中 , DeepMind的一个小组开发了一种名为AlphaFold的机器学习算法 , 该算法能够从序列中预测出很大一部分以前未知的结构 。 这些结构的准确性接近于实验方法的准确性 , 并且它们可用于多达一千个基团的相当大的蛋白质 。 如果可以扩展到预测蛋白质之间的界面结构 , 它就可以预测细胞内的相互作用 , 从而生成描述这种相互作用的一个全面图谱 , 对生物学产生深远影响 。
自超导被发现以来 , 室温超导就一直是该领域的终极梦想 , 2020年 , 美国罗切斯特大学的兰加·迪亚斯(Ranga Dias)等人在温度高达15℃的高压富氢材料中观察到了超导现象 , 发表于10月《Science》上 。 迪亚斯等人制作的碳硫氢化材料将此前的超导温度纪录提升了大约35℃ , 这也是第一次在室温下成功观测到了超导现象 。 人类历史上首次实现室温超导 , 这是非常大的进步 。
2006年诺贝尔物理学奖得主乔治·斯穆特三世(George Smoot III)表示:超导体因其可以零电阻无损耗地导电 , 被广泛应用于各种先进的实验仪器 , 如核磁共振扫描仪使用的高场磁体以及粒子加速器 。 但降至极低温才能出现超导特性导致成本高昂 , 无法用于现实生活 。 科学家们认为 , 改变材料的化学组成或许能减小所需的压力 , 朝着真正的日常应用更进一步 。
让研究人员备感兴奋的是 , 有可能在正常的环境压力下实现室温超导体 , 并且实际应用于日常生活中 。 如找到一种室温超导体有助于解决世界的能源问题 , 出现更快的计算机 , 产生新颖的存储器和存储设备以及启用超灵敏传感器等 。
另外 , 《WLA年度发布》还指出了2020年各领域的突破性新发现 。 CRISPR基因编辑技术首次成功治愈两种遗传性血液病 , 为治愈不治之症提供了有效解决方案;在原子尺度上首次拍摄到化学键的形成与断裂的动态影像 , 为人类全面理解化学键提供了全新视角;首次获取“从头到尾”完整的人类X染色体序列等 。
参与盘点《WLA年度发布》的世界顶尖科学家 , 还对疫情下的科研生态及未来走势进行了预判 , 他们指出:疫情背景下 , 科学与政治的结合 , 也可以产生重大突破;同时 , 我们应尽快回归气候变化、生物多样性、粮食等重大问题的研究 。
【领域|应尽快回归气候变化等重大问题研究】本报采访人员 王 春

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