英《卫报》评出2022年十大科学进展中国两项成果入选

今年，几个团队报道了利用人工智能制造新的抗生素药物。

受镰状细胞病影响的红细胞的扫描电子显微镜图像。

2022年即将结束，但科学研究的成果永远不会结束。近日，英国《卫报》公布了2022年十大科学进展，由十位科学家评选:从重返月球的任务到快速充电电池技术的突破，从推动全球平等获取早期天气预警到包容性科学的发展。这些成就涵盖了所有领域。其中，中国的吸入性新冠肺炎疫苗和中国科学院院士马跃等人发现的抗艾抗生素入选。

1.DART拦截小行星和猎户座任务

500万年前，一颗直径约10公里的小行星撞击后，恐龙灭绝。人类能做些什么来避免类似的灾难？今年10月，美国国家航空航天局宣布，“双小行星重定向测试(DART)”飞船成功与目标小行星“双小行星”(Dimorphus)相撞，并改变了原有轨道。这说明人类有能力改变即将与地球相撞的小行星的轨道。

此外，月球作为新一代宇航员的首选目的地，登上了热点新闻榜单。美国宇航局和欧洲航天局的联合项目“阿尔特弥斯”开始了把人送上月球的行动。猎户座太空舱是该任务的第一阶段，于11月中旬发射，并于近期成功返回地球。太空舱的设计可容纳六名宇航员。最终，一群宇航员将在2025年登陆月球。

2.新冠肺炎疫情加速疫苗研发

在新冠肺炎疫情期间，疫苗研发的速度是前所未有的。

例如，8月，英国批准了用于成人新冠肺炎加强免疫接种的马德纳二价疫苗，该疫苗是针对新冠肺炎的原始毒株和奥米克隆的变异毒株开发的。既能补充免疫力，又能扩大免疫力。

另一个例子是中国的吸入型新冠肺炎疫苗，无需注射，它可以诱导粘膜免疫，并可能提供针对呼吸道病毒的长期保护。对于有“针头恐惧症”的人来说，这种疫苗更有吸引力。

3.人工智能帮助抗生素发现

在过去的几年里，人工智能改变了分子生物学领域。今年，几个研究小组报告了人工智能首次成功应用于识别新的抗生素药物。

例如，中国科学院的马跃和他的同事使用最初为自然语言处理开发的机器学习技术来识别人类肠道微生物基因组序列编码的抗菌肽。该算法识别了2349个潜在的抗菌肽序列。用化学方法合成了26个多肽，其中181个具有抗菌活性。

像这样的研究有望为我们目前面临的一些最可怕的病原体威胁提供前所未有的新治疗方案。

4.促进全球平等获得灾害预警。

尽管科学技术可以让人们提前预警自然灾害，但今年世界各地的极端天气事件仍然造成了巨大的死亡和损失。

联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯致力于促进全世界平等获得预警。预警可以提醒人们危险，以便他们采取行动，防止悲剧发生。人们需要平等获得多年前开创的预警技术和系统。关键是共享信息，并对随后出现的警告采取行动。

5.包容性科学的进展

今年，镰状细胞病的治疗取得了微小但重要的进展。虽然研究仍处于早期阶段，但这一进展给全世界数百万人带来了希望。

今年，美国宇航局的“Artemis”计划旨在2025年前将第一位女性和第一位有色人种送上月球，以测试辐射的影响。瑞典的一个研究小组开发了首个基于女性身体结构的汽车碰撞测试假人，从而使微型男性假人无法再使用。

这一发展激发了包容性科学发展的希望，在这种发展中，性别、种族和地方既不享有特权，也不被排斥。

6.诺贝尔数学奖揭晓。

今年，被称为数学界“诺贝尔奖”的菲尔兹奖授予了四位年轻的数学家。

英国牛津大学的詹姆斯·梅纳德是获奖者之一。他对解析数论做出了贡献，并在理解素数的结构和丢番图逼近方面取得了巨大进展。

乌克兰数学家玛丽娜·维亚佐夫·斯卡曲风也是获奖者之一。她是第二位获奖的女性。她证明了E8格提供了8维中同一球面的最密填充方法，并对傅立叶分析中的相关极值问题和插值问题作出了进一步的贡献。

7.新技术改变细胞生物力学研究。

癌症和阿尔茨海默病等疾病的早期症状通常与细胞硬度的变化有关。今年，来自德国和美国的两个研究小组分别发表了一项研究，展示了一种通过布里渊显微镜测量细胞硬度的方法。随着这项技术的发展，成像速度和分辨率都有了显著的提高，光损伤也减少了。这种方法现在被广泛用于观察活体动物细胞力学性质的变化。

该方法将为癌症、动脉粥样硬化和阿尔茨海默病等疾病的早期诊断提供有力工具。它还将彻底改变科学家如何测量和跟踪细胞在正常发育过程中的机械变化，并大大提高人们对机械力在生物学中的重要性的认识。

8.诺贝尔奖授予伟大的量子纠缠。

“长距离幽灵效应”——这就是阿尔伯特·爱因斯坦所说的量子纠缠，即两个量子粒子必须被视为单一实体，因为即使它们相距很远，影响其中一个也会影响另一个。

今年10月，法国科学家阿兰·阿斯佩(Alain Aspey)、美国科学家约翰·克劳斯(John krause)和奥地利科学家安东·切林格(Anton Czeilinger)因在理解量子纠缠方面的贡献被授予诺贝尔物理学奖。这一发现也为量子计算机的突破奠定了基础，未来可能会改变人们的生活和工作方式。

9.企业提出了“改善自然”的愿景

近日，《生物多样性公约》第15次缔约方大会在加拿大蒙特利尔召开，将为从现在到2050年的自然恢复确定方向。与此同时，企业正在做出大胆的承诺，要变得“更好地自然”，这意味着它们的活动应该从整体上有益于自然。

Gabatovi镍矿是马达加斯加最大的矿山，负责矿山的企业承诺不会因为其运营而使自然环境恶化。今年，英国班戈大学的凯蒂·德文什(Katie Devonish)的团队研究发现，该矿通过减缓其他地方小规模农业造成的森林砍伐来补偿矿区的森林砍伐，并表明生物多样性抵消有助于减少重大工业发展造成的环境破坏。这项研究是科学家如何彻底和独立地评估公司环境承诺的一个模型，这将有助于人们更好地承担责任，扭转自然破坏的趋势。

10.电池快速充电技术取得进展。

根据10月发表在《自然》杂志上的论文，美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳院士团队首次实现了高能量密度锂离子电池在10分钟内的极速充电。这凸显了电池化学家、工程师和技术专家正以惊人的速度迎接电池技术进步带来的挑战。

今年，锂电池技术也有了很大的进步，其基础是廉价而充足的钠，而不是昂贵而相对稀少的钠，以及使这些电池更容易回收的方法。

电池的基本原理没有改变，但最新版本具有惊人的潜力，并且一直在变得更好。

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