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

◎王筱骄 本报记者 王 春

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。