2020，整个世界直面不确定性和不安全感。在科研领域，疫情的影响让很多研究放慢了脚步，但关乎人类自身、关乎尖端探索的事业从未搁置，我们依然看到这些消息振奋着人心，冲刷着认知，浇筑着希望。希望仍在。變局中我们前所未有地认识到，携手同行是这样重要，一切的不安惶恐终究只是过客，对前行者来说，头顶不熄的科技之光永照星河。2020年12月27日，由科技日报社、部分两院院士和媒体人士共同评选出了2020年国际、国内十大科技新闻。

新冠疫苗加速研发

　　新冠让超百万条鲜活生命离开了这个世界。为应对这场人类社会的重大灾难，史无前例的疫苗高速开发和测试大幕拉开了。截至2020年12月10日，全球有162种候选疫苗正处于研发阶段，其中52种候选疫苗已经进行临床试验。《科学》杂志称，“从未有如此多的候选疫苗几乎同时开展大规模有效性试验，政府、企业、学术界和非营利组织也从未在这样短的时间里在同一种传染病上投入如此多的财力、人力和精力。”突出的例子如美国制药企业辉瑞的疫苗研发主管凯瑟林·简森带领的团队，在破纪录的210天里推出了一支通过临床验证的疫苗;中国工程院院士、军事科学院军事医学研究院研究员陈薇领衔团队研发的“Ad5腺病毒载体疫苗”，在全球范围内第一个进入Ⅱ期临床试验，给世界人民带来希望。

  目前最强逆转艾

  滋病病毒潜伏方  法发现

　　艾滋病由人免疫缺陷病毒（HIV）引起，而HIV就是一种逆转录病毒，其无法治愈的原因，是因为目前的抗逆转录病毒治疗，都不能彻底清除HIV感染，这种病毒会在细胞中潜伏，以此方式“躲避”免疫系统。因此科学家们设计出了“激活并杀死”的方法，先将病毒从潜伏的受感染细胞中驱赶出来再进行清除。只可惜，该方法在此之前一直没有成功。直到2020年2月份，美国的科学家们通过两种方法来逆转艾滋病病毒的潜伏，而当逆转潜伏法与适当药物相结合，显著提高了清除该病毒的概率，这种“激活”隐藏病毒的手段，是迄今最强大的潜伏逆转方法。当然，两种“激活”法要结合后续的“杀死”步骤才能完成清除功能，但其无疑为医学界进一步理解病毒维持机制打开了一扇新的大门，让艾滋病治疗研究向前迈出了“震惊的一步”。

  宇宙物质起源

  首个佐证

　　2020年，日本T2K中微子实验国际共同研究团队为“正反物质不对称”这一假说带来了重要支持：他们首次成功让“中微子振荡”现象中决定“粒子与反粒子举动差异”程度的物理量取值范围得到了限制。这项研究历经十年。科学家们把已知中微子分为电子型中微子、缪子型中微子和陶子型中微子三种类型及其相应的反中微子，这些“变色龙”能在以接近光速的速度行进时发生改变，即所谓的“中微子振荡”。T2K团队从近1021次质子打靶产生的中微子中检测到90个电子型中微子和15个电子型反中微子。数据分析表明，缪子型中微子转变成电子型中微子的概率，高于缪子型反中微子转变成电子型反中微子的概率。这或是我们研究宇宙物质起源的第一个佐证，让人类距离解开宇宙之谜又近了一步。

  迄今最大规模

  人类遗传变异体  目录公布

　　在人类基因组中，绝大多数基因的功能依然未知。揭示基因功能的一种方法是观察基因发生突变后的结果。这些变异体往往会产生不良结果，但通常较为罕见。大规模基因测序研究则有助于考察这些功能丧失型变异体的效应，将能带来对人类生物学特征和疾病的重要见解。2020年6月，英国《自然》旗下杂志同时发表一系列报告，集中描述了对一个汇集了逾14万人样本的数据库——基因组聚集数据库的应用，其涵盖从125748个全外显子组和15708个全基因组测序数据集中，鉴定出的443769个预测的功能丧失型变异体。这是人们迄今拥有的最大规模人类遗传变异体公开目录。

  马斯克发布可实

  际运作的脑机接口

　　2020年8月末，埃隆·马斯克为脑机接口公司Neuralink举行发布会，用“三只小猪”演示了可实际运作的脑机接口芯片和自动植入手术设备。因为被植入芯片的实验猪，向全世界展示了神经信号的读取和写入，研究人员可以通过芯片传导出来的信息看到猪的脑电图。但需注意到，Neuralink芯片成功与否，其实并不完全取决于技术，还将取决于其能否说服人们“开头颅、插芯片”，并试图“篡改”人类自己的神经冲动。不过，马斯克本人和该公司都表明，他们主要研究方向或将是医疗领域。如果它们的安全性和可靠性可以让科学家、医生以及许许多多患者们信服，那这一技术无疑将真正造福人类。

  室温超导在超高

  压下首次实现

　　超导不仅仅意味着零电阻，还可以完全抗磁性，这让超导体在传输过程中几乎没有能量耗损，每平方厘米超导材料上还能承载更强的电流。可惜，目前大多数超导体仅在接近绝对零度的温度下工作。2020年10月，一个美国团队报告创造出一种有机源氢化物材料，首次在高达15摄氏度的温度下观察到室温超导现象。此前研究表明，富氢材料在高压下可以将超导温度提高至-23℃左右。此次科学家将实现零电阻的温度提高到了15℃，这是在2670亿帕斯卡压力下的一个光化学合成三元含碳硫化氢系统中实现的。开发在室温下没有电阻和磁场驱逐的超导材料，是凝聚态物理学追求的目标，新成果不但打破诸多障碍，还将为许多潜在应用铺路。可以说，经过一个世纪的找寻，人类向创造出具有最优效率电力系统的目标迈出了重要一步。

  快速射电暴在银

  河系内起源首次确定

　　快速射电暴自2007年第一次被发现以来身上迷雾一重叠一重。其物理起源未知，但能量极大，无法忽视。尽管付出了很多努力，科学家也一直在发展相关理论，但从未能理解快速射电暴背后的物理学原理，連确定起源也存在着巨大挑战。2020年11月，英国《自然》杂志发表的3篇论文称，科学家首次确定了一个快速射电暴在银河系内的起源：多个卫星及地面望远镜探测到的这些无线电波的明亮脉冲显示，它们来自银河系内的一颗磁星。这是第一个探测到无线电波以外辐射的快速射电暴，且是第一个在银河系中被发现的，同时也是第一个与被称为磁星的恒星残留物有关的快速射电暴，证明了磁星可以是快速射电暴的起源。该发现得益于加拿大和美国团队对快速射电暴的持续关注，以及中国500米口径球面射电望远镜（FAST）对这一天空区域的重要监测结果。

  “阿尔法折叠”精

  准预测蛋白质三

  维结构

　　一个名为“阿尔法折叠”的AI攻克了生物学领域一项重大难题：预测蛋白质如何从线性氨基酸链卷曲成3D形状以执行任务。人体每一种蛋白质都包含几十到几百种氨基酸，其顺序决定了它们之间的作用，赋予蛋白质复杂的三维形状，进而决定了蛋白质的功能。目前，在生命体内发现的2亿多个蛋白质中，只有17万个蛋白质的结构被破解。在2020年的“蛋白质结构预测关键评估”中，“阿尔法折叠”在满分100的比赛中的中位分数为92.4，预测最具挑战性的蛋白质的平均得分为87，比次优预测高出25分。它甚至擅长预测嵌入细胞膜的蛋白质结构，而细胞膜正是许多人类疾病的核心，以往的X射线晶体学很难对其展开研究。这一技术成就被认为将改变结构生物学和蛋白质研究的未来。

  “基因魔剪”首次

  治愈两种遗传性

  血液病

　　镰刀型红细胞贫血和β-地中海贫血，是两种常见的基因缺陷性疾病，其共同特点是由于珠蛋白基因的缺陷使血红蛋白中的珠蛋白肽链有一种或几种合成减少或不能合成，从而产生无效的血红蛋白。2020年年底，美国研究人员宣布他们用CRISPR技术对患者的骨髓干细胞进行基因编辑后，两名β—地中海贫血患者和一名镰状细胞疾病患者，不再需要输血。最新的报告表明，患者的治疗时间长达17个月，现在正在产生大量胎儿血红蛋白，并且再没有经历过每几个月发作一次的疼痛。这一次，“基因魔剪”实现了精准靶向治疗，为未来基因缺陷性疾病的成功治愈提供了可能。当然，CRISPR这一技术在疾病领域的应用，才刚刚开始。

   嫦娥五号

   “揽月”而归

　　2020年12月19日，中国嫦娥五号任务月球样品正式交接。中国首次地外天体样品储存、分析和研究工作拉开了序幕。嫦娥五号任务是“探月工程”的第六次任务，也是中国航天迄今为止最复杂、难度最大的任务之一。其有着非常重要的意义——实现中国开展航天活动以来的四个“首次”：首次在月球表面自动采样;首次从月面起飞;首次在38万公里外的月球轨道上进行无人交会对接;首次带着月壤以接近第二宇宙速度返回地球。美国《科学》杂志对此予以高度关注。该杂志报道中指出，嫦娥五号是中国一系列雄心勃勃探月计划的最新行动，它在月表着陆后，从月表铲取一些月壤样品，还钻探到月表之下2米采集月壤岩芯。这些样本将有助于科学家进一步厘清月球的年龄，而且是自1972年人类最后一次执行登月任务40多年后再次从月球带回岩石样本。