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《WLA年度发布》上海首发:15位诺奖得主盘点2020年全球十大科学突破,mRNA疫苗居首

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2月6日晚,世界顶尖科学家协会(WLA)在上海首次面向全球发布主题为“希望之光,疫情下的科学突破”的年度报告。

《WLA年度发布》全文近三万字,共分三大部分,涵盖了24个科学热点。报告立足对过去一年全球范围内的科学热点、科学大事件,特别是科学突破进行了盘点。《WLA年度发布》指出,2020年的科学事件格外耀眼,各领域均有颠覆性、突破性新发现。这些新方法与新技术,不断拓宽着人类认知边界,充分体现了科学家的智慧、创造力与研究力。

包括15位诺贝尔奖得主在内的30位世界顶尖科学家对这些科学热点进行了深度点评。WLA报告编纂人员介绍,这30位顶尖科学家均是WLA成员,“他们在各自研究领域影响深远,具有引领学科发展的前瞻性视野,对科学突破更是有着犀利与独特的评价标准,引导我们客观辩证地看待科学事件”。

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以世界顶尖科学家对前沿特有的敏锐度和洞察力,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,这使得首份《WLA年度发布》具有特别的时代价值和历史意义。

在2020年新冠疫情大流行的背景下,mRNA疫苗成为顶尖科学家们关注的焦点。科学家们认为,mRNA技术象征着一个全新医疗时代的来临,突显了基础生物医学研究对医学突破的重大意义。人类历史上首次实现室温超导、AI首次精准预测蛋白质三维结构也受到世界顶尖科学家们的重点关注。

世界顶尖科学家们眼中2020年的科学突破还有CRISPR基因编辑技术首次成功治愈两种遗传性血液病、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、首次获取“从头到尾”完整的人类 X 染色体序列、冷冻电镜达到原子分辨率、量子波动可在宏观尺度上摇动实物、给量子测量过程拍快照、绝对声速极限受基本常数制约等。

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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,2020年,“科学”一词从未如此频繁地被提及,呼吁尽快回归气候变化、生物多样性、粮食等重大问题的研究”。他们坚信,依靠全球科学家共同努力,科学力量将最终战胜疫情以及其它科学难题。

通过《WLA年度发布》报告,顶尖科学家旗帜鲜明地强调:基础科学影响人类未来。

2012年诺贝尔物理学奖得主塞尔日·阿罗什认为,尽管疫苗研发在短时间里获得成功看起来与物理学无关,但科学是一个整体,一旦基础科学为创新蓬勃发展奠定了基础并形成科学方法,这种科学方法将具有可以解决许多重要问题的力量。

世界顶尖科学家协会是全球汇聚顶尖科学家最多的科学家组织之一。协会目前有获奖者会员 163 位,其中诺贝尔奖68位,会员覆盖全球25个国家、80个顶尖实验室和研究机构。

世界顶尖科学家协会积极发起年度科学盘点,是该协会科学家集聚效应最富价值的体现。《WLA年度发布》也是世界顶尖科学家论坛价值会议三大核心之一。这一发布将形成机制,致力成为深具权威性和影响力的科学界风向标。

>>>世界顶尖科学家盘点2020年全球十大有影响力的科学突破

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1、mRNA疫苗(信使核糖核酸疫苗)

新冠疫情“大流行”爆发,以人类始料未及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,但全球科学家正以惊人速度开展应对这一严重公共卫生危机的相关研究。

2013年诺贝尔生理学或医学奖得主兰迪·谢克曼说:COVID-19大流行释放了世界各地生物医学科学力量来设计疫苗,以阻止致命SARS-CoV-2病毒的传播。

2004年诺贝尔化学奖得主阿夫拉姆·赫什科(Avram Hershko)则表示:尽管针对COVID-19基于RNA疫苗的快速和极高效率开发,在当前受到普遍称赞,但是人们还未能充分了解基于基础生物医学科学的重大发现,而在医学领域取得重要突破的科学意义。

2、人类历史上首次实现室温超导

自超导被发现以来,室温超导就一直是该领域的终极梦想,人类历史上首次实现室温超导,这是非常大的进步。不过,达成这次室温超导的代价是高达260万个大气压的高压,可实用的室温超导材料依然前路漫漫。

2006年诺贝尔物理学奖得主乔治?斯穆特三世表示:碳硫氢化材料将此前的超导温度纪录提升了大约35℃,也因此第一次在室温下成功观测到了超导现象。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。

3. AI首次精准预测蛋白质三维结构

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,它对结构生物学意义重大,并有望进一步扩展到蛋白质精准结构预测的层面,对生物学发展产生深远影响。

2009年诺贝尔化学奖得主文卡?拉马克里希南指出:这是一项重大突破,对结构生物学具有重要意义。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。

4、CRISPR基因编辑技术首次成功治愈两种遗传性血液病

科学家点评:CRISPR基因编辑技术为治愈不治之症提供了有效解决方案,其发展空间广阔,并将促使相关新技术大量涌现。但在关注技术价值的同时,它的公平性、可控性和伦理性也应特别注意。

5、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

科学家点评:利用碳纳米管作为纳米催化剂,通过透射电子显微镜(TEM)在单分子水平上让人类首次观察到了化学键形成与断裂的实时动态过程,为人类全面理解化学键提供了全新视角。

6、首次获取“从头到尾”完整的人类 X 染色体序列

科学家点评: 研究人员首次“从头到尾”确认了人类 X 染色体的完整序列,其中不存在任何缺口,它的精确度达到了前所未有的水平。这一成就开启了基因组学研究的新时代,人类离揭秘遗传信息又进了一步。

7、冷冻电镜达到原子分辨率

科学家点评:人类突破了冷冻电镜成像在分辨率上的限制,将分辨率提高到单个原子水平,超越了0.1纳米的极限——这在过去几乎是不可能实现的成就。利用冷冻电镜这一强大工具,成功观测到了COVID-19病毒刺突蛋白融合前的结构构象及作用状态,为疫苗的成功接种打下了基础。

8、量子波动可在宏观尺度上摇动实物

科学家点评:麻省理工学院在2020年用LIGO引力波探测器做出了令人印象深刻的发现——“通过压缩真空来超越标准量子极限”。它标志着人类在宏观尺度上对超越标准量子极限的操控日趋成熟,将使引力天线能够更加准确地探测到由黑洞和中子星坍缩事件引发的弱信号。未来,科学家们可以通过它探索宇宙与时空深处更多未知的地带。

9、给量子测量过程拍快照

科学家点评:“拍摄量子测量的快照”这个主题相当重要,它表明量子跃迁是连续不间断地进行着,而不是瞬时的。这使我们对量子力学的内部运作有了更深入的了解,并且能给量子计算带来一些新的启示。

10、绝对声速极限受基本常数制约

科学家点评:科学家发现声音在固态和液态物质中传播速度的上限仅与两个无量纲量有关。声音在理论上的金属氢中可能达到的最快速度为大约每秒 36 公里,约是钻石中音速的两倍,空气中音速的一百倍。

  作者:许琦敏

  编辑:许琦敏

责任编辑:任荃

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