我们应该尽快回到气候变化等重大问题的研究上来

  • 2021-02-08 16:41
  • 科技日报

我们应该尽快回到气候变化等重大问题的研究上来

——三十位顶尖科学家总结了世界上的重大科学突破

2020年,新冠肺炎的肺炎疫情以人类未曾预料到的方式深刻改变了我们的生活,包括科学研究的生态。虽然世界上许多国家都受到新冠肺炎肺炎疫情的沉重打击,但世界各地的科学家都在专注于病毒源检测、临床诊断和治疗、疫情预防和控制,疫苗以前所未有的速度经历了研发、临床应用和生产。2月6日,世界顶尖科学家协会(WLA)首次向世界发布年度报告,总结了过去一年世界范围内的科学事件和突破。包括15位诺贝尔奖获得者在内的全球30位顶尖科学家,预言了疫情下形成的新科研生态,解读了各个领域颠覆性的新科学突破。

快速高效开展新冠肺炎核酸疫苗基础生物医学研究的重要性。1987年诺贝尔化学奖得主让-玛丽勒恩强调,基因疫苗的开发是应对新冠肺炎疫情的最重大突破。单剂量疫苗在抗击这场“大流行”中非常重要,因为它不需要复杂的冷链。科学家说,基因技术可以被精确地调节,以提供几乎完全的保护,并可以广泛应用于其他医学领域。

如今,成熟的人工智能技术已经应用到各个领域。在医学领域,人工智能对蛋白质折叠的近精确预测是2020年生物医学领域最重要的科学进展之一,有望进一步扩展到蛋白质结构精确预测的水平。2009年诺贝尔化学奖得主温卡拉玛克里希南(Wenka Ramakrishnan)指出,在过去的一年里,一群DeepMind开发了一种叫做AlphaFold的机器学习算法,可以从序列中预测出大量以前未知的结构。这些结构的准确性接近实验方法的准确性,它们可以用于多达1000组的相当大的蛋白质。如果能扩展到预测蛋白质之间的界面结构,就可以预测细胞内部的相互作用,从而生成描述这种相互作用的综合图谱,对生物学产生深远的影响。

自从发现超导以来,室温超导一直是这个领域的终极梦想。2020年,罗切斯特大学的RangaDias等人观察到高温高压富氢材料的超导性,温度高达15,发表于2010年10月10日30。迪亚斯等人制造的碳硫氢化材料将超导温度的先前记录提高了约35,这是首次在室温下成功观察到超导现象。人类历史上首次实现了室温超导,这是一个很大的进步。

2006年诺贝尔物理学奖得主乔治穆蒂伊(GeorgeSmootIII)说,超导体广泛用于各种先进的实验仪器,如核磁共振扫描仪和粒子加速器中使用的高场磁体,因为它们可以零电阻、无损耗地导电。但是超导性只能在很低的温度下出现,导致成本高,无法在现实生活中使用。科学家认为,改变材料的化学成分可能会降低所需的压力,并进一步走向真正的日常应用。

让研究人员兴奋的是,在正常环境压力下实现室温超导体并应用于日常生活是可能的。例如,找到室温超导体将有助于解决世界能源问题,如更快的计算机、新的存储器和存储设备,以及启用超敏感传感器。

此外,《Science》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疾病,为治愈不治之症提供了有效的解决方案;首次在原子尺度上捕捉到化学键形成和断裂的动态图像,为人类全面了解化学键提供了新的视角;首次获得完整的人类X染色体自始至终序列。

参与《WLA年度发布》盘点的世界顶尖科学家也预测了疫情下的科研生态和未来趋势。他们指出,在疫情背景下,科学与政治的结合也能产生重大突破;同时,要尽快回到气候变化、生物多样性、粮食等重大问题的研究上来。

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