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文
摘
要
栏目：环球科学
来源：中国数字科技馆2020年，我们经历了一个特殊的年份。在新冠病毒的阴影下，科学虽会遭遇波折，但前进的步伐从未停滞。从第一次室温超导到实现量子优越性，我们为未来构筑起更多可能性；从第一张人类细胞图谱到绿色蛋白折叠难题，人类也在重新认识生命的本质。现在，让我们来共同回顾那些影响深远的科学瞬间。
新冠疫情改变世界面貌
图片来源：中国微生物组数据中心
因为这场疫情，2020将注定成为一个被长久铭记的特殊年份。疫情从2019年末开始，随后迅速席卷全球，深刻影响着这个星球上的所有个体。在新冠疫情中，各国科学家团结一致，展现了现代科学的强大力量：疫情初期，我国科学家迅速测序并共享新冠病毒RNA序列；多国团队将疫苗研发时间缩短到一年以内。但与此同时，我们也认识到人类在面对全新病原体威胁时的不足：世界卫生组织发起的“团结试验”宣告失败，我们至今没有找到对抗新冠肺炎的特效药；在一些国家，科学的声音不断被忽视，不到位的防控使得疫情持续加速蔓延。在全球超过7000万人感染、160万人死亡的今天，我们仍然难以预测这场疫情的最终走向。但可以肯定的是，唯有科学界与公众共同努力，才能最终遏制疫情。
“嫦娥五号”时隔44年再次带回月球样本
图片来源：国家航天局
2020年12月17日，携带着月球样本的“嫦娥五号”返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着“嫦娥五号”任务圆满完成，同时也奏响了我国探月绕、落、回三部曲的最后一个音符。这枚于11月24日发射升空的探测器在抵达月球轨道后，向位于月海的吕姆克山脉成功释放着陆器。后者结合使用钻探取样和表面抓取两种方式，取回了超过2千克月球岩石及土壤样本。这也是时隔44年后，人类再次将月球样本带回地球。这些样本有望填补此前月球样本的空白时间段，构建更加完整的月球演化历史。
人类首次实现室温超导
图片来源：罗切斯特大学
在距离首次发现超导现象100多年后，人类首次见证了室温超导的诞生。2020年10月15日，《自然》以封面文章的形式发表了美国罗切斯特大学、内华达大学等多个研究单位合作完成的室温超导实验结果。研究通过光化学合成，在超导材料硫化氢体系中掺杂碳元素，实现了在287.7K（约15℃）下的超导。这代表人类向长久以来的目标——创造没有电阻的高效电力系统——迈出了重要一步。这次的实验条件仍然苛刻，必须给超导体施加267 Gpa的高压（相当于200多万倍标准大气压）才能实现室温超导。尽管其距离实际应用还有遥远的距离，但已经带来了革命性的突破，物理学家追寻了一个世纪的能源效率“圣杯”曙光初现。
新一轮火星探测季开启，“天问一号”发射升空
今年夏季，两年一度的“火星探测窗口”再度开启。7月20日，阿联酋的“希望”号发射升空，拉开新一轮火星探测热潮的帷幕。3天后，中国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场成功发射，迈出了中国航天走向深空的第一步。作为中国的首次火星任务，“天问一号”计划一次性完成绕、落、巡三大任务，绘制火星的地质结构图，帮助人类了解火星的水冰和磁场分布。而在7月30日发射升空的美国“毅力”号火星车，除了试图搜寻火星生命的证据，还将首次在火星上释放直升机。这3台火星探测器均计划于2021年上半年抵达目标工作地点，为我们揭开关于这颗地球近邻的更多秘密。
AlphaFold解决蛋白折叠难题
图片来源：CASP14
1972年诺贝尔生理学或医学奖得主克里斯蒂安·安芬森（Christian Anfinsen）在颁奖典礼上提出猜想：我们应该能从一个蛋白的氨基酸序列，推测出该蛋白的三维结构。这就是困扰生物学家近半个世纪的蛋白折叠问题。2020年11月30日，曾发布AlphaGo的DeepMind公司宣布其算法AlphaFold解决了该问题。两年一度的蛋白结构预测关键评估比赛，需要参赛者利用已知的氨基酸序列预测蛋白的三维结构。在2020年的比赛中，AlphaFold一举夺得90分的高分，达到“解决蛋白折叠问题”的标准。考虑到蛋白在生命中无处不在，AlphaFold的出现将极大地推动各个领域的生物学研究。
文章来源：环球科学
