新冠毒株变异、火星探索之旅、气变大会博弈……塑造2021年的科学新闻
南非医生说，由于新冠病毒奥密克戎变异株的出现，那里的确诊病例激增。
今年2月，一架“天空起重机”在将“毅力号”火星车降落到火星表面时拍下了这张照片。
美国费米实验室缪子反常磁矩实验使用了这种存储环磁铁。
大脑中的淀粉样蛋白斑块是阿尔茨海默病治疗的目标之一。
CRISPR-Cas9复合物（白色和蓝色）可以切割DNA（绿色），使导致疾病的基因失效。
阿尔法折叠可预测蛋白质3D结构，图中描绘的是与受体结合的人类白细胞介素-12蛋白。
一名卫生工作者在哥伦比亚农村地区为当地人接种疫苗。
在一个比工业化前水平升高2°C的世界中，冰川和海冰岌岌可危。
多位世界领导人在COP26期间的一次会议上。本文图片来源：《自然》网站
当地时间14日，英国《自然》杂志网站新闻编辑精选了“塑造2021年的科学新闻”。这里摘录部分。从疫情的持续蔓延到各国的“探火”之旅，从阿尔兹海默病药物的审批到格拉斯哥气变大会的博弈，这一年里科学和研究领域发生的诸多“决定性时刻”，你了解多少呢？
新冠病毒变异株降低疫苗保护力
疫情又伴随了我们一整年。这一年里，研究人员竞相了解更多关于新冠病毒变种的信息。新冠疫苗在很大程度上可以抵抗病毒变异株阿尔法、贝塔和伽马，但随后又“杀出”个德尔塔。今年3月，德尔塔变异株开始以惊人的速度席卷印度。在这个疫苗接种运动尚未取得大进展的国家里，德尔塔变异株导致死亡和住院人数不断增加。从此，它向世界各地蔓延，带来更严重的疫情和封锁。数据不断表明，疫苗通常会保护感染德尔塔变异株的人不会遭受新冠肺炎带来的最严重后果，但与其他变种相比，疫苗对德尔塔的保护作用较小。11月下旬，最新的“值得关切的变异株”奥密克戎出现了。早期数据表明，它严重破坏了疫苗免疫力，但加强针改善了这种情况。
火星探测上演“三国演义”
美国国家航空航天局的“毅力号”火星车于2月18日降落在这颗红色星球上，开启了火星探索的新纪元。在着陆后，“毅力号”部署了一架小型直升机，在火星上完成了第一次动力飞行。今年9月，“毅力号”成功收集了第一个可带回地球的岩石样本，将帮助科学家分析火星生命存在的迹象。5月15日，中国的“祝融号”火星车成功登陆火星。它从一个以前未被探索的区域收集了大量地质数据。今年2月，阿联酋将“希望号”火星车送入火星轨道，最终拍下火星“极光”的照片。
反常的缪子或将开启物理学变革之门
4月7日，美国费米实验室缪子反常磁矩实验研究人员报告说，巨大的、不稳定的类电子粒子——缪子，比最初预测的更具磁性。几十年前，该实验的一个早期版本暗示，缪子的行为与标准模型理论预测不相符。研究人员现在正在仔细检查今年的计算结果。如果它们成立，而且理论和实验结果之间的差异持续存在，可能将标志着有50年历史的粒子物理标准模型的预言失败。
争议重重！FDA批准首个阿尔茨海默病药物
当地时间6月7日，美国食品和药物管理局（FDA）批准了首个治疗阿尔茨海默病的新药。这让受到该疾病影响的人感到兴奋，但同时也激怒了一些研究人员。该药物的开发者，位于马萨诸塞州剑桥市的生物技术公司Biogen表示，这种抗体药物可以清除大脑中成团的β淀粉样蛋白。一些科学家认为，β淀粉样蛋白是阿尔茨海默病的根本原因。但该药物“在临床获益方面存在不确定性”。尽管一个顾问小组坚决建议FDA不要批准该药物，但FDA还是这么做了，这一举动导致了顾问们的辞职。随后，美国联邦政府对这一决定进行了调查。
CRISPR基因编辑疗法对人类疗效首次证明
自问世以来，基因编辑技术CRISPR一直被吹捧为治疗疾病的“游戏规则改变者”。但是，若使梦想成为现实，研究人员需要成功地将CRISPR-Cas9植入人体，并证明它只安全有效地编辑它的目标基因。6月26日，美国Intellia医药公司和再生元公司发布的临床试验结果证明了这一点。科学家在6名患有一种名为转甲状腺素淀粉样变性病的罕见疾病的患者身上测试了他们的治疗方法，这种疾病会导致人体器官和组织中一种错误折叠的蛋白质异常积聚。结果显示，所有参与者的畸形蛋白质水平均下降，其中两名接受高剂量注射的人的蛋白质水平平均下降了87%。
深度思维阿尔法折叠可预测大量蛋白质结构
世界知名人工智能团队深度思维7月份宣布，它已经使用人工智能（AI）系统预测了人类表达的几乎所有蛋白质的结构，以及其他20种生物的几乎完整的蛋白质组。这种名为“阿尔法折叠”的算法在2020年取得成功，比以往任何时候都更准确地预测了蛋白质的结构。研究人员表示，2021年发布的超过35万个蛋白质结构有可能给生命科学带来革命性的变化，这些结构掌握着疾病的秘密，并将成为药物的靶点。深度思维联合创始人兼首席执行官戴米斯·哈萨比斯告诉《自然》杂志：“到目前为止，这是AI系统对推进科学知识作出的最大贡献。”
是否接种加强针？这是疫情之下我们面临的问题
当一些国家从今年年中开始认真考虑为已经完全接种两针疫苗的人注射第三剂加强针时，研究人员也开始质疑是否有必要采取这一措施。有证据表明，面对高度传染性的新冠病毒德尔塔变异株，疫苗免疫力正在减弱，但疫苗接种总体上仍起到一定的保护作用。
而随着最新变种奥密克戎的出现，来自以色列和其他地方的数据显示，第三剂加强针或可降低人们感染新冠肺炎的风险。许多公共卫生研究人员敦促更多成年人接种加强针。但他们同时指出，当低收入国家只有7%的人接种了单剂疫苗时，变异将继续在感染者体内演变。他们支持知识产权豁免和其他机制，以增加全球疫苗供应，这样就不需要在加强针和公平之间进行权衡了。
IPCC气候报告警告各国极端天气可能会持续
在2013年以来对气候科学的首次全面评估中，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）为地球的健康描绘了一幅残酷而清晰的图景：如果各国政府不采取行动阻止温室气体排放，已经在全球范围内造成破坏的创纪录干旱、野火和洪水只会变得更糟。根据这份报告，与1850—1900年的平均水平相比，地球已经变暖了1.1℃，按照目前的排放水平，很可能在10年内突破1.5℃。如果全球变暖达到2℃，这将打破《巴黎协定》的控温目标，之前每50年才发生一次的极端温度事件将每隔几年发生一次。这项最新研究增加了越来越多的气候归因研究：研究人员直接将北美太平洋西北部破纪录的热浪和德国今年史无前例的洪水与人类造成的气候变化联系起来。
分歧中探寻共识，《格拉斯哥气候公约》达成
在第26届联合国气候变化大会（COP26）上，政界人士宣布了限制温室气体排放的新承诺，就进一步减排达成共识。197个缔约方（196个国家以及欧盟）签署了《格拉斯哥气候公约》，该协定要求到2030年全球二氧化碳排放量比2010年减少45%。在峰会早期阶段，与会的世界各国领导人作出了结束森林砍伐、减少甲烷排放和逐步淘汰燃煤发电的重大承诺。不过，总而言之，研究人员表示，如果这些承诺得到全面落实，仍将导致世界温度比工业化前水平高2.4℃，许多人质疑各国政府是否真的会应对未来的挑战。
