科技日報實習記者 張佳欣

2021年轉瞬即逝，從疫情的持續蔓延到各國的“探火”之旅，再到阿爾茲海默病藥物的審批，這一年里科學和研究領域發生了太多“決定性時刻”。當地時間14日，英國《自然》雜志網站新聞編輯精選了“塑造2021年的科學新聞”。

新冠病毒變異株降低疫苗保護力

疫情又伴隨了我們一整年。這一年里，研究人員競相了解更多關于新冠病毒變種的信息。新冠疫苗在很大程度上可以抵抗病毒變異株阿爾法、貝塔和伽馬，但隨后又“殺出”個德爾塔。今年3月，德爾塔變異株開始以驚人的速度席卷印度。在這個疫苗接種運動尚未取得大進展的國家里，德爾塔變異株導致死亡和住院人數不斷增加。從此，它向世界各地蔓延，帶來更嚴重的疫情和封鎖。數據不斷表明，疫苗通常會保護感染德爾塔變異株的人不會遭受新冠肺炎帶來的最嚴重后果，但與其他變種相比，疫苗對德爾塔的保護作用較小。11月下旬，最新的“值得關切的變異株”奧密克戎出現了。早期數據表明，它嚴重破壞了疫苗免疫力，但加強針改善了這種情況。

說明：南非的醫生說，由于新的新冠病毒奧密克戎變異株，那里的確診病例激增。

來源：《自然》網站

火星探測上演“三國演義”

美國國家航空航天局(NASA)的“毅力號”火星車于2月18日降落在這顆紅色星球上，開啟了火星探索的新紀元。在著陸后，“毅力號”部署了一架小型直升機，在火星上完成了第一次動力飛行。今年9月，“毅力號”成功收集了第一個可帶回地球的巖石樣本，將幫助科學家分析火星生命存在的跡象。5月15日，中國的“祝融號”火星車成功登陸火星。它從一個以前未被探索的區域收集了大量地質數據。今年2月，阿聯酋將“希望號”火星車送入火星軌道，最終拍下火星“極光”的照片。

說明：今年2月，一架火箭動力的“天空起重機”在將美國國家航空航天局(NASA)的“毅力號”火星車降落到火星表面時拍下了這張照片。

來源：《自然》網站

反常的繆子或將開啟物理學變革之門

4月7日，美國費米實驗室繆子反常磁矩實驗（Muon g-2）研究人員報告說，繆子——巨大的、不穩定的類電子粒子——比最初預測的更具磁性。幾十年前，該實驗的一個早期版本暗示，繆子的行為與標準模型理論預測不相符。研究人員現在正在仔細檢查今年的計算結果。如果它們成立，而且理論和實驗結果之間的差異持續存在，可能將標志著有50年歷史的粒子物理標準模型的預言失敗。

說明：美國費米實驗室繆子反常磁矩實驗（Muon g-2）驗使用了這種存儲環磁鐵。

來源：《自然》網站

爭議重重！FDA批準首個阿爾茨海默病藥物

當地時間6月7日，美國食品和藥物管理局（FDA）批準了18年來首個治療阿爾茨海默病的新藥。這讓受到該疾病影響的人感到興奮，但同時也激怒了一些研究人員。該藥物的開發者，位于馬薩諸塞州劍橋市的生物技術公司Biogen表示，這種抗體藥物可以清除大腦中成團的β淀粉樣蛋白。一些科學家認為，β淀粉樣蛋白是阿爾茨海默病的根本原因。但該藥物“在臨床獲益方面存在不確定性”。盡管一個顧問小組堅決建議FDA不要批準該藥物，但FDA還是這么做了，這一舉動導致了顧問們的辭職。隨后，美國聯邦政府對這一決定進行了調查。

說明：大腦中的淀粉樣蛋白斑塊是阿爾茨海默病治療的目標之一。

來源：《自然》網站

CRISPR基因編輯療法對人類療效首次證明

自問世以來，基因編輯技術CRISPR一直被吹捧為治療疾病的“游戲規則改變者”。但是，若使夢想成為現實，研究人員需要成功地將CRISPR-Cas9植入人體，并證明它只安全有效地編輯它的目標基因。6月26日，美國Intellia醫藥公司（NTLA）和再生元公司發布的臨床試驗結果證明了這一點。科學家在6名患有一種名為轉甲狀腺素淀粉樣變性病的罕見疾病的患者身上測試了他們的治療方法，這種疾病會導致人體器官和組織中一種錯誤折疊的蛋白質異常積聚。結果顯示，所有參與者的畸形蛋白質水平均下降，其中兩名接受高劑量注射的人的蛋白質水平平均下降了87%。

說明：CRISPR-Cas9復合物（白色和藍色）可以切割 DNA（綠色），使導致疾病的基因失效。

來源：《自然》網站

深度思維阿爾法折疊可預測大量蛋白質結構

世界知名人工智能團隊深度思維（DeepMind）7月份宣布，它已經使用人工智能(AI)系統預測了人類表達的幾乎所有蛋白質的結構，以及其他20種生物的幾乎完整的蛋白質組。這種名為“阿爾法折疊（AlphaFold）”的算法在2020年取得成功，比以往任何時候都更準確地預測了蛋白質的結構。研究人員表示，2021年發布的超過35萬個蛋白質結構有可能給生命科學帶來革命性的變化，這些結構掌握著疾病的秘密，并將成為藥物的靶點。DeepMind聯合創始人兼首席執行官戴米斯·哈薩比斯告訴《自然》雜志：“到目前為止，這是AI系統對推進科學知識作出的最大貢獻。”

說明：阿爾法折疊等機器學習工具可以預測蛋白質3D結構，圖中描繪的是與其受體結合的人類白細胞介素-12蛋白。

來源：《自然》網站

是否接種加強針？這是疫情之下我們面臨的問題

當富裕國家從今年年中開始認真考慮為已經完全接種兩針疫苗的人注射第三劑加強針時，研究人員也開始質疑是否有必要采取這一措施。有證據表明，面對高度傳染性的新冠病毒德爾塔變異株，疫苗免疫力正在減弱，但疫苗接種總體上仍起到一定的保護作用。盡管世界衛生組織呼吁富裕國家暫緩為更廣泛的人口接種加強針，以優先為低收入國家尚未接種疫苗的人接種第一劑，但一些富裕國家仍堅持己見。

現在，隨著最新變種奧密克戎的出現，來自以色列和其他地方的現實世界數據顯示，加強針降低了人們感染新冠肺炎的風險。許多公共衛生研究人員敦促更多成年人接種加強針。但他們指出，當低收入國家只有7%的人接種了單劑疫苗時，變異將繼續在感染者體內繼續演變。他們支持知識產權豁免和其他機制，以增加全球疫苗供應，這樣就不需要在加強針和公平之間進行權衡了。

說明：一名衛生工作者在哥倫比亞耶路撒冷的農村地區挨家挨戶為群眾接種疫苗。

來源：《自然》網站

IPCC氣候報告警告各國極端天氣可能會持續

在2013年以來對氣候科學的首次全面評估中，聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)為地球的健康描繪了一幅殘酷而清晰的圖景：如果各國政府不采取行動阻止溫室氣體排放，已經在全球范圍內造成破壞的創紀錄干旱、野火和洪水只會變得更糟。根據這份報告，與1850—1900年的平均水平相比，地球已經變暖了1.1℃，按照目前的排放水平，很可能在10年內突破1.5℃。如果全球變暖達到2℃，這將打破《巴黎協定》的控溫目標，之前每50年才發生一次的極端溫度事件將每隔幾年發生一次，從而增加死亡和破壞的可能性。與此同時，這項最新研究增加了越來越多的氣候歸因研究：研究人員直接將北美太平洋西北部破紀錄的熱浪和德國今年史無前例的洪水與人類造成的氣候變化聯系起來。

說明：在一個比工業化前水平升高 2℃的世界中，冰川和海冰岌岌可危。

來源：《自然》網站

分歧中探尋共識 《格拉斯哥氣候公約》在COP26達成

在第26屆聯合國氣候變化大會（COP26）上，政界人士宣布了限制溫室氣體排放的新承諾，就進一步減排達成共識。197個締約方（196個國家以及歐盟）簽署了《格拉斯哥氣候公約》，該協定要求到2030年全球二氧化碳排放量比2010年減少45%。在峰會早期階段，與會的世界各國領導人作出了結束森林砍伐、減少甲烷排放和逐步淘汰燃煤發電的重大承諾。不過，總而言之，研究人員表示，如果這些承諾得到全面落實，仍將導致世界溫度比工業化前水平高2.4℃，許多人質疑各國政府是否會應對未來的挑戰。

說明：包括歐盟委員會主席烏爾蘇拉·馮德萊恩、美國總統喬·拜登和英國首相鮑里斯·約翰遜在內的世界領導人在COP26期間的一次會議上。

來源：《自然》網站

關鍵詞： 自然 雜志 科學