周刊|《科学》周刊评出2021年十大科学发现

参考消息网12月20日报道据西班牙《阿贝赛报》网站12月16日报道 , 美国《科学》周刊将一个科学界追求了近50年的梦想变为现实评选为2021年的重大突破 , 那就是破解生命赖以生存的基本构件——蛋白质——的结构 。 人工智能帮助科学家做到了这一点 , 并且它永远改变了生物学和医学 。 只需几分钟 , 研究人员就能非常精确地获得与不同疾病相关的蛋白质的重要信息 , 从而研发出更好的药物 。 以下是《科学》周刊列出的2021年十大科学发现 。
人工智能预测蛋白质结构
蛋白质是生命的基本组成部分 , 它的功能几乎是所有生物过程的基础 , 且与其三维形状直接相关 。 近50年来 , 科学家们一直在努力研究这些结构是如何折叠的 , 但根本不能破解其中的奥秘 。 今年 , 被称为AlphaFold(由谷歌收购的“深层思维”公司开发)和RoseTTAFold的两个人工智能完成了一场史无前例的科学革命——它们能够根据蛋白质包含的氨基酸 , 准确、快速地预测蛋白质的结构 。 这项基于深度学习的技术有望大大加快科学发现的速度 , 对涉及多种疾病的研究来说可能也意义非凡 。 蛋白质的许多结构与人类健康直接相关 , 有些蛋白质与脂质代谢、炎症性疾病和癌细胞生长相关 。
来自土壤的DNA
研究人员今年宣布达到了一个前所未有的科学里程碑 。 他们从美国佐治亚州和西班牙阿塔普埃尔卡山的两个洞穴的沉积物中直接提取到古人类细胞核中的脱氧核糖核酸(DNA) , 无需用到化石骨骼 。 其中一支研究团队的成员胡安·路易斯·阿苏瓦加称 , 这是“历史性”的进步 , 因为它意味着研究人员不再需要靠化石来识别穴居人的身份 , 只需要地面上的一点“污垢”就够了 。 在西班牙的洞穴中 , 提取到的DNA揭示了11.3万年前到8万年前生活在那里的古人类的性别和遗传特征 , 同时表明尼安德特人的一个谱系在10万年前结束的一个冰川期之后取代了其他几个谱系 。
向利用核聚变能源迈进
核聚变为太阳和其他恒星提供能量 , 长期以来一直被视为解决地球能源问题的一个方法 。 但要达到所需的压力和温度——相当于太阳核心温度的10倍——是出了名的困难 。 美国国家点燃实验设施8月完成的核聚变反应接近达到平衡点 , 即反应产生的能量超过诱发反应所需的激光能量 , 这个结果让科学界感到惊讶 。
研发新冠肺炎药物
一种新武器将与疫苗一起对抗新冠病毒 , 那就是效力强大的抗病毒药丸 。 如果在感染期间尽早服用 , 可预防症状和死亡 。 今年秋天 , 制药商辉瑞和默克公布了抗病毒药物临床试验的积极结果 。 默克公司的一款药可将未接种疫苗的高危人群的住院或死亡风险降低30% 。 而如果在出现症状三天内开始服用辉瑞公司的一款药 , 可将住院风险降低89% 。

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