入選的2021年國內十大科技新聞分別是：異源四倍體野生稻快速馴化獲突破；“祖沖之號”“九章二號”量子計算原型機研制成功；我國首次火星探測任務天問一號著陸火星；“拉索”發現迄今最高能量光子；神舟兩次成功發射，中國人長期駐守太空；金沙江白鶴灘水電站投產發電；“十四五”開局之年，科技體制改革舉措密集出臺；首次實現淀粉全人工合成；凱勒幾何兩大核心猜想被證明；我國首個抗新冠病毒特效藥獲批上市。

入選的2021年國際十大科技新聞分別是：腦機接口能將腦中“筆跡”轉為字句；迄今最精確測量結果揭示繆子行為異常；宏觀物體量子糾纏證據確鑿；天問一號探測器成功登陸火星；LHC揭秘宇宙誕生瞬間的“第一種物質”；CRISPR基因編輯對人類療效首次證明；豬腎首次成功植入人體；可對抗新冠病毒變異的特效藥不斷出現；首個可自我繁殖活體機器人問世；AI能“構想”新蛋白質結構。

2021年國內十大科技新聞解讀

異源四倍體野生稻快速馴化獲突破

一株自生自滅的野生稻成為農民手中的糧食，需要7000年到1萬年的馴化。而中國科學院種子創新研究院/遺傳與發育生物學研究所李家洋院士團隊在全球首次提出異源四倍體野生稻快速從頭馴化的新策略，可能將這個馴化過程縮短到幾十年，甚至更短。研究成果2月4日發表于《細胞》雜志。

當前，田間的栽培稻由“祖先”二倍體野生稻經過數千年的人工馴化而來，馴化過程在改良其重要農藝性狀的同時，也造成了遺傳多樣性的大量減少、優勢基因資源的缺失。

除了二倍體栽培稻，稻屬還有其他25種野生植物，按照基因組特征又可以分成11類，包括6類二倍體基因組和5類四倍體基因組。其中，異源四倍體野生稻具有生物量大、自帶雜種優勢、環境適應能力強等特點，但同時也具有非馴化特征，無法進行農業生產。

為攻克培養多倍體水稻新作物的難題，研究人員首次提出異源四倍體野生稻快速從頭馴化的新策略。按照這條技術路線，他們成功創制落粒性降低、芒長變短、株高降低、粒長變長、莖稈變粗、抽穗時間不同程度縮短的各種基因組編輯異源四倍體野生稻材料。這項研究開辟了全新的作物育種方向，是該領域的一項重大突破性進展。

“祖沖之號”“九章二號”量子計算原型機研制成功

5月8日，中科大團隊制造的“祖沖之號”，打破了量子計算機最大量子比特數的世界紀錄。它以一個62比特的超導量子計算原型機，實現了可編程的二維量子行走。10月，它又升級到了“祖沖之二號”，可以操縱66個比特。

10月，中國科大、中科院上海微系統與信息技術所等構建了113個光子的“九章二號”，處理“高斯玻色取樣”速度比目前最快的超級計算機快1024倍，進一步提供了量子計算加速的實驗證據。這也標志著我國成為目前唯一同時在兩種物理體系都實現“量子優越性”的國家。

實現用光量子作為計算載體，要攻克諸多難關，包括制造高品質光子源、實現高精度鎖相和規?；缮娴鹊?。比如說，光子源每次只放出1個光子，且每個光子一模一樣，這是巨大挑戰。同時，鎖相的精度相當于100公里距離的傳輸誤差不能超過一根頭發直徑。高品質的光量子比特和邏輯器件，維持不了100毫秒，就要抓住這一瞬間讓量子計算機完成任務。相關技術要達到操縱光的極致。

近年來，中國在量子科技領域取得了諸多世界第一。中國科學家正在進一步提高量子計算機的穩定性和糾錯能力，讓量子計算機在物理和化學仿真、分子模擬構建、人工智能等方面大顯身手。

我國首次火星探測任務天問一號著陸火星

歷經9個多月的長途跋涉，經歷了驚心動魄的火星著陸“黑色九分鐘”，5月15日，我國首次火星探測任務天問一號探測器在火星烏托邦平原南部預選著陸區著陸，在火星上首次留下中國人的印跡，邁出了我國星際探測征程的重要一步。

6月11日，國家航天局舉行天問一號探測器著陸火星首批科學影像圖揭幕儀式，公布了由“祝融號”火星車拍攝的影像圖。首批科學影像圖的發布，標志著我國首次火星探測任務取得圓滿成功。

我國首次火星探測任務于2016年立項，計劃通過一次任務實現火星環繞、著陸和巡視探測，其科學目標主要是實現對火星形貌與地質構造特征、火星表面土壤特征與水冰分布、火星表面物質組成、火星大氣電離層及表面氣候與環境特征、火星物理場與內部結構等研究。

天問一號探測器于2020年7月23日在海南文昌由長征五號運載火箭成功發射，2021年2月10日成功實施火星捕獲，成為我國第一顆人造火星衛星，2月24日探測器進入火星停泊軌道，開展了為期約3個月的環繞探測，為順利著陸火星奠定了基礎。

天問一號探測器成功著陸火星，是我國首次實現地外行星著陸，使我國成為第二個成功著陸火星的國家。

“拉索”發現迄今最高能量光子

5月17日，《自然》發表的一項最新成果，改變了人們對銀河系的傳統認知：位于四川稻城的高海拔宇宙線觀測站“拉索”（LHAASO）在銀河系內發現2個能量超過1拍電子伏特（PeV，1000萬億電子伏特）的光子，這2個超高能光子分別來自天鵝座和蟹狀星云，其中1個光子能量高達1.4PeV。

“這是人類迄今觀測到的最高能量光子，突破了人類對銀河系粒子加速的傳統認知，開啟了超高能伽馬天文學的時代。”中科院高能所研究員、“拉索”首席科學家曹臻說。

此前，銀河系內的宇宙線加速源存在能量極限是個“常識”，過去預言的極限就在1PeV附近，導致伽馬射線能譜在0.1PeV以上有“截斷”現象?！袄鳌钡陌l現完全突破了這個“極限”，確定了銀河系廣泛存在的天然高能加速器，可以把宇宙線加速超過PeV，甚至于10PeV以上。

7月9日，《科學》報道“拉索”精確測量了高能天文學標準燭光的亮度?？茖W家們確認，這個標準燭光就是由宋朝記錄的“天關客星”經千年演化形成的著名天體——蟹狀星云?！袄鳌睖y量了標準燭光在2400倍的能量范圍內的亮度，尤其是在能量最高的超高能伽馬波段測定了新標準。

神舟兩次成功發射中國人長期駐守太空

仰望冬夜，常能看到一枚亮星劃過中天。那是每90分鐘繞地球一圈的“天宮”，還有三位堅守崗位的中華兒女。

6月17日，神舟十二號載人航天飛船成功發射，并與天和核心艙成功完成對接。9月17日三位宇航員回到地球。10月16日，神舟十三號將另外三名航天員送上太空，他們要駐留半年，這也是空間站航天員乘組一般的駐留周期。這意味著，中國的載人航天邁過試驗階段，實現太空往返常態化。中國的空間站即將成為人類探索宇宙的主力陣地。

還記得幾十年前，美國拒絕中國人參與國際空間站；如今，中國白手起家，建成了自己的空間站，三年后還將成為人類唯一的太空前哨。天宮的存在，讓十幾個國家向中國提出申請，合作探索外太空。天宮驕傲地宣示地球人的智慧和力量。

最近兩年，航天事業捷報頻傳，北斗組網，火星探索，空間站常駐，緊鑼密鼓，目不暇接，離不開中國航天人數十年如一日的奮斗和登攀。今年兩艘神舟飛船成功執行任務，更讓許多年輕人熱血沸騰，拍手叫好，就像有網友的留言“只想大呼666！”大家期待天宮一號上誕生更多科學成果，更多有趣的探索，書寫更輝煌的中國故事。

金沙江白鶴灘水電站投產發電

世界第二大水電站，開始工作了！6月28日，白鶴灘水電站首批機組正式投產發電。白鶴灘水電站位于云南和四川交界的金沙江干流上，是當今世界在建的規模最大、難度最高的水電工程。它的最大壩高289米，排名世界第三；總裝機容量達1600萬千瓦，僅次于三峽水電站。

白鶴灘水電站擁有16臺世界最大的100萬千瓦水輪發電機，全部實現國產化。12月19日，最后一臺機組發電機組轉輪完成吊裝。轉輪被稱為水輪發電機組的“心臟”，過流能力、水力效率及運行穩定度能看出技術高低。重達338.2噸的9號機組轉輪創新性采用15個長葉片和15個短葉片相結合，達到各方面的最優。

白鶴灘大壩的總庫容和防洪庫容，均為金沙江下游4個梯級電站中最大，可提高宜賓、瀘州、重慶的防洪標準，并支援三峽以下長江各城市防洪。它還可以實現枯水期均勻下泄，讓下游原本半年不能通航的江段，全年都能通航。

習近平總書記為此致賀信指出：“白鶴灘水電站是實施西電東送的國家重大工程，是當今世界在建規模最大、技術難度最高的水電工程。全球單機容量最大功率百萬千瓦水輪發電機組，實現了我國高端裝備制造的重大突破?！?/span>

“十四五”開局之年科技體制改革舉措密集出臺

2021年在中國科技歷史上具有重要意義。習近平總書記出席兩院院士大會中國科協第十次全國代表大會、國家科技獎勵大會、親臨國家“十三五”科技創新成就展現場參觀，對科技創新取得的重大成就給予充分肯定。過去一年，黨中央國務院部署系列科技改革任務，包括科技發展規劃、各領域科技行動計劃、重大改革舉措工作方案，全面形成了“十四五”的開局部署。

2021年的科技體制改革全面而深刻。相關政府部門持續改革完善科研經費管理，為科研人員松綁、減負、賦能，為人的創造性服務，讓科研人員感受到實實在在的成就感與獲得感；在具有戰略性的項目管理上探索新機制，實施“揭榜掛帥”機制；支持不同技術路線并行攻關，在關鍵性應急性重大任務中安排“賽馬”攻關項目。啟動顛覆性技術專項，積極探索首席科學家負責制，大范圍設立青年科學家項目。

國務院辦公廳8月接連發布《關于完善科技成果評價機制的指導意見》《關于改革完善中央財政科研經費管理的若干意見》等文件，引起科技界的普遍關注。

科技改革的出發點和落腳點就是要重點圍繞科技創新團隊、科研人員、科研機構做工作，真正把優勢科技資源配置到最緊迫最急需的地方，切實提高科技創新效能，有效激發全社會的創新活力，強化科技對經濟社會發展的支撐引領。

首次實現淀粉全人工合成

以二氧化碳為原料，不依賴植物光合作用，直接人工合成淀粉——看似科幻的一幕，在實驗室里真實地發生了。

中科院天津工業生物技術研究所研究人員提出了一種顛覆性的淀粉制備方法，不依賴植物光合作用，以二氧化碳、電解產生的氫氣為原料，成功生產出淀粉，國際上首次在實驗室實現了二氧化碳到淀粉的從頭合成，使淀粉生產從傳統農業種植模式向工業車間生產模式轉變成為可能，取得原創性突破。相關研究成果9月24日在線發表于《科學》雜志。

“長期以來，科研人員一直在努力改進光合作用這一生命過程，希望提高二氧化碳的轉化速率和光能的利用效率，最終提升淀粉的生產效率?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、中科院天津工業生物技術研究所所長馬延和直言。

為解決這一難題，天津工業生物技術研究所研究人員從頭設計了11步主反應的非自然二氧化碳固定與人工合成淀粉新途徑，在實驗室中首次實現了從二氧化碳到淀粉分子的全合成。

這一合成生物學領域重大原創突破，有望對糧食生產產生革命性影響，對生物制造產業的發展具有里程碑意義。

凱勒幾何兩大核心猜想被證明

11月初，媒體報道，《美國數學會雜志》發表了中國科學技術大學幾何物理中心創始主任陳秀雄教授與合作者程經睿在偏微分方程和復幾何領域取得的“里程碑式結果”。

他們解出了一個四階完全非線性橢圓方程，成功證明了“強制性猜想”和“測地穩定性猜想”這兩個國際數學界60多年懸而未決的核心猜想，解決了若干有關凱勒流形上常標量曲率度量和卡拉比極值度量的著名問題。

凱勒流形上常標量曲率度量的存在性，是過去60多年來幾何中的核心問題之一。關于其存在性，有三個著名猜想——穩定性猜想、強制性猜想和測地穩定性猜想。經過近20年眾多著名數學家的工作，強制性猜想和測地穩定性猜想中的必要性已變得完全清晰，但其充分性的證明在陳-程的工作之前被認為遙不可及。

求出一類四階完全非線性橢圓方程的解，就能證明常標量曲率度量的存在性。陳-程的工作恰恰就是在K—能量強制性或測地穩定性的假設下，證明了這類方程解的存在。這類方程的研究極為困難，此前，對此類方程幾乎沒有合適的處理工具。陳-程最重要的突破是給出了這類方程的先驗估計以及成功實現了陳秀雄提出的新的連續參數的策略。

我國首個抗新冠病毒特效藥獲批上市

12月8日，國家藥品監督管理局宣布，應急批準騰盛華創醫藥技術公司的新冠病毒中和抗體聯合治療藥物安巴韋單抗注射液及羅米司韋單抗注射液注冊申請。這是我國首個獲批的自主知識產權新冠病毒中和抗體聯合治療藥物。

此獲批標志著中國擁有了首個全自主研發并經過嚴格隨機、雙盲、安慰劑對照研究證明有效的抗新冠病毒特效藥。

這款藥物的用途包括：接種了疫苗也產生不了中和抗體的人，比如一些老年人和免疫低下群體；感染了繞過疫苗的新突變毒株的病人；需要預防的密接人群。

安巴韋單抗和羅米司韋單抗聯合療法在實驗中有非常好的表現。與安慰劑相比，國產新藥治療能將中輕度新冠患者轉為重癥和死亡的風險降低80%。國產新藥設計之初就考慮到了應對新冠變異株的有效性問題，這一對抗體最大可能地避免了變異株對中和抗體的逃逸。

今年，科技抗疫支撐保障了中國經濟平穩運行。全國科研精銳力量聚焦疫苗、藥物、檢測試劑等5大方向持續開展應急攻關，為常態化疫情防控、保障經濟平穩運行提供了“硬核科技力量”?？萍急ｑ{護航，戰疫更有底氣！

2021年國際十大科技新聞解讀

這是由祝融號火星車拍攝的“著巡合影”圖。新華社發（國家航天局供圖）

科技日報記者?張夢然

2021，新冠疫情盤桓不去，百年變局疊加其上。我們每一個人都在蹣跚前行，也比以往，更加需要光。

這光，是科學。

這一年，疫情并未阻攔科學之光。你看得懂的腦機接口、火星登陸，難以理解的繆子測量、量子糾纏，以及因抗擊新冠而頻出成果的生物醫藥領域：抗病毒新藥、CRISPR療法、蛋白質預測……

我們堅信，有光在，希望就在。

腦機接口能將腦中“筆跡”轉為字句

這是一個“躺平”的實驗者。

他四肢完全不動，“純靠”想象自己腦海里有一只手在寫字，然后就真的寫出來了。這一場景在一個概念驗證型研究中已經出現。

包括美國斯坦福大學科學家在內的聯合團隊今年宣布，結合人工智能成功開發出全新系統，利用大腦運動皮層的神經活動解碼“手寫”筆跡，并使用遞歸神經網絡解碼方法將筆跡實時翻譯成文本，以比此前任何時候都要快很多的速度將患者“手寫”的想法轉換為電腦屏幕上的文本。

讓失去行動或說話能力的人恢復與外界的交流，其實是腦機接口技術的重要功能與目標。這個領域的一個主要研究方向是恢復大運動功能，比如拿握或抓取。然而，高度精細的動作，比如手寫或盲打，雖然能加快交流速度，但此前的交流只能通過2D計算機光標進行點選式打字來實現，速度一直局限在每分鐘最多40個字符左右。但此次聯合團隊在研究中發現，一位頸部以下癱瘓的研究對象在使用一種新的“手寫腦機接口”時，寫字速度能達到每分鐘90個字符，準確率為94.1%，表明了“手寫腦機接口”能準確解碼癱瘓多年患者的快速、精細動作。

迄今最精確測量結果揭示繆子行為異常

即使看不懂這一成果的內容，我們也要知道：這是物理學界的一件大事。

在美國費米實驗室進行的繆子反常磁矩實驗顯示，繆子的行為與標準模型理論預測不相符。上海交通大學繆子物理團隊參與的美國費米實驗室繆子反常磁矩實驗（Muon g-2）首批結果4月份公布，以前所未有的測量精度，為新物理的存在提供了強有力證據。

繆子的“體重”比它的近親電子重200倍，在宇宙射線穿透地球大氣層時自然產生，此外，費米實驗室里的質子加速器也可以大量制造繆子。在最新實驗中，研究人員將費米實驗室的粒子加速器產生的繆子束流送入一個直徑為15米的超導磁鐵存儲環內，強大的磁鐵使繆子保持在圓形軌道上，利用放在環內側的探測器，可以精確測量繆子的進動頻率，從而獲得了迄今最精確g-因子值，且與布魯克海文實驗室得出的測量值相吻合。

這兩個實驗結果結合起來，顯示繆子行為與標準模型之間不匹配的置信度為4.2倍標準方差，僅比5倍標準方差（科學家宣布發現的最終標準）略小，這是一個非常有力的證據。

而“這兩個實驗結果攜手，為新物理的存在提供了強有力的證據，預示著世界上可能存在新的未知粒子或作用力?！?/span>

宏觀物體量子糾纏證據確鑿

如果說量子力學有什么令人討厭之處，那第一絕對是太難懂，第二則是“摸不著”。

人們會認為，量子這一領域很大程度上如同“想象”的學科，在現實中幾乎不可能看到。

實際上，量子力學不僅僅是微觀的理論，我們所知的所有物質，從根本上來說都是量子。但不得不承認，奇怪的量子效應在大于幾個原子的任何事物中都很難觀察到。因此，找尋宏觀物體的量子效應的證據，也成為物理學家們的一大目標。

美國《科學》雜志5月發表兩項量子力學重磅突破：其中一項研究，科學家發現了宏觀物體量子糾纏的直接證據，美國國家標準技術研究所團隊使用微波脈沖讓兩張小的鋁片膜進入量子糾纏狀態。該鋁片膜的尺寸為每張長20微米，寬14微米，厚100納米，質量為70皮克，相當于大約1萬億個原子的質量。盡管非常微小，但以量子的標準而言，它們已經達到了相當大的尺度。

另一項研究中，芬蘭阿爾托大學等機構在8毫開爾文的溫度下，讓兩個鋁鼓膜進入長時間、相對穩定的糾纏態，實現了對不確定性原理的“規避”，而這正是量子力學的基本定律之一。

這兩項實驗都以確鑿的證據證明了宏觀物體也可以實現量子糾纏，不但有望在未來量子網絡中提供長期網絡節點，還能極大地推動暗物質與引力波探測相關技術研發。

天問一號探測器成功登陸火星

烏托邦平原，科幻中經常出現的大本營、太空船的建造基地以及超級太空艦隊駐守的基地。

今年5月15日，中國天問一號探測器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區，中國成為第二個成功著陸火星的國家。

美國《華爾街日報》刊登標題為《成功登陸火星，中國的加冕時刻》的報道，文章稱：“中方向世界發出信號，已在星際探索能力上趕上美國，并可取代其太空領導地位?！庇蹲匀弧冯s志評論稱：中國的一次火星計劃，就做到了美國幾十年才完成的三件事：進入火星軌道、在火星表面著陸以及運行火星車。西班牙《國家報》網站報道稱，作為由中國自主進行的火星探測任務，天問一號探測器獲得的成功是引人注目的。英國《金融時報》網站報道指出，中國的太空計劃近年來加速發展，在幾十年的追趕后逐漸向美國靠攏。

天問一號探測器著陸火星首批科學影像圖，已于6月11日公布，這標志著中國首次火星探測任務取得圓滿成功。

LHC揭秘宇宙誕生瞬間的“第一種物質”

很久很久以前——在大約140億年前，宇宙從遠比現在更熱、更稠密的狀態轉變為急劇膨脹，科學家將這一過程命名為“大爆炸”。盡管已經知道這種快速膨脹創造了粒子、原子、恒星、星系以及生命，但一切是如何發生的，細節依然未知。

現在，科學家想告訴你們這一切是如何開始的。

丹麥哥本哈根大學尼爾斯·玻爾研究所科學家利用大型強子對撞機（LHC），揭示了宇宙大爆炸第一個0.000001秒內發生的新細節，即第一個微秒內一種特殊的等離子體發生了什么。

這是“最開始”的故事?？茖W家們研究了一種叫做夸克—膠子等離子體的物質，它是在大爆炸第一個微秒內存在的唯一物質，它的獨特經歷是：首先，等離子體被宇宙熱膨脹所分離；然后，夸克碎片重組為所謂的強子；一個有3個夸克的強子組成一個質子，是原子核的一部分，這些也是構成地球、人類和現今包容著我們的宇宙的基礎核心。

科學家現在能夠看到夸克—膠子等離子體是如何從原來的物質狀態，演變為原子的核心和生命的基石，其相關細節無疑為我們今天所知的宇宙演變提供了一塊重要“拼圖”。

CRISPR基因編輯對人類療效首次證明

能被稱為里程碑的科學事件不多，但今年首個人體內CRISPR基因編輯臨床試驗結果公布，且療法安全有效，這就被認為是一個里程碑式的事件。

治療轉甲狀腺素蛋白（TTR）淀粉樣變性多發性神經病的CRISPR基因編輯療法NTLA-2001，在Ⅰ期臨床試驗中取得積極結果：單劑NTLA-2001導致血清中的TTR水平平均下降87%，最大可達96%。這是首批支持體內CRISPR療法安全性和效果的臨床數據，被認為有望開啟醫學新時代。

開展這項研究的公司之一Intellia Therapeutics，就是因CRISPR而獲諾獎的詹妮弗·杜德娜創辦的。NTLA-2001通過非病毒脂質納米顆粒遞送，可以特異性敲除TTR基因，從而降低TTR蛋白的表達，試驗結果令人振奮。

也是在今年，CRISPR技術另一突破是改善了遺傳性失明，美國Cedars-Sinai醫學中心的一項研究首次證明，一種新技術可通過去除遺傳缺陷治療遺傳性疾病，阻止患有一種遺傳性失明的大鼠的視網膜變性。研究小組專注于遺傳性視網膜色素變性，這種退行性眼病可能導致失明，目前還沒有可治愈的方法，但研究人員使用了一種叫做CRISPR/Cas9的技術，刪除一個可導致失明的遺傳突變。雖然這項研究采用的是大鼠，但它依然對人類有潛在影響。

豬腎首次成功植入人體

為什么是豬？

與靈長類動物猴子、猿相比，豬在器官獲取方面更有優勢：容易飼養，產仔數多，成熟得也快，6個月內就可達到成人體型大小，更重要的，在器官移植倫理方面爭議較小。幾十年來，豬的心臟瓣膜已被成功移植到人體內，也有豬胰島細胞注射進人體內治療糖尿病的成功案例。

早期的研究表明，豬的腎臟在非人靈長類動物體內可存活長達一年，但這是第一次在人類患者身上進行嘗試。

9月，在美國紐約大學朗格尼醫學中心，研究人員進行了一場被稱為異種器官移植的手術。移植器官腎臟來源于一頭轉基因豬，它被移植入一位腦死亡的志愿者體內。移植后的腎臟工作了54小時。在此期間，研究人員觀察到，志愿者的尿液和肌酐水平“正常且與人類腎臟移植手術中的水平相當”，而且未見身體的排異反應。領導這項研究的移植外科醫生亦表示，移植腎功能的測試結果正常且超出預期。

科學家其實一直在研究使用動物器官進行移植的可能性，但在如何防止人體立即排異的問題上一直受阻。如今，基因編輯技術讓豬的器官不被人體排異成為可能。這是一項潛在的重大突破，這一被稱為“變革時刻”的醫學進步，未來可能為成千上萬需要器官移植的患者帶來新希望。

可對抗新冠病毒變異的特效藥不斷出現

在今年，幾個佶屈聱牙的希臘字母，每個人都能說得順溜無比。

最早在印度被發現的新冠病毒變異毒株德爾塔，在2021年快速傳播，這一毒株不但傳染性強，感染者更易發展成重癥。另一個變種奧密克戎，則最早于11月9日在南非首次檢測到，世界衛生組織將其定義為第五種“值得關切的變異株”，其在全球總體風險被評估為“非常高”。

但也是在今年，抗新冠強效藥出現，人們看到了疫苗之后的另一線曙光。

數據顯示，美國默克公司的抗病毒藥物莫奈拉韋，可將未接種疫苗的高危人群的住院或死亡風險降低30%。如果在出現癥狀的3天內開始服用，輝瑞公司的抗病毒藥物PF-07321332將使住院率降低89%?？茖W家們強調，抗病毒藥物不能取代疫苗接種，但它們仍然至關重要。如果新的奧密克戎變體導致突破性感染激增，它們的重要性將更加突出。

12月8日，中國首家自主知識產權新冠病毒中和抗體聯合治療藥物獲批。最新披露的三期臨床試驗最終結果顯示，聯合治療將門診患者的住院和死亡風險降低了80%。更為獨特的是，該聯合用藥給出了長達10天的黃金救治期（國際上其他新冠治療用藥臨床試驗多設計為5天內救治）。

首個可自我繁殖活體機器人問世

為圖永續生存，生命必須繁衍。

數十億年來，生物體為了延續生命已經進化出多種繁衍方式。但在12月，美國佛蒙特大學和塔夫茨大學研究團隊發現了一種全新的生物繁殖方式，并利用這一發現創造了有史以來第一個可自我繁殖的活體機器人——Xenobots 3.0。

去年，該研究團隊用非洲爪蟾早期胚胎中的皮膚和心臟細胞組裝成一種全新的生命形式，創造出全球首個活體機器人“Xenobots”。此次全新升級的Xenobots 3.0僅有毫米寬度，既不是傳統的機器人，也不是一種動物，而是活的、可編程的有機體。如果將足夠多的異種機器人放置在培養皿中彼此靠近，它們會聚集并開始將其他漂浮在溶液中的單個干細胞堆疊起來。于是，多達數百個干細胞在它們如同吃豆人形狀的“嘴”中組裝了“嬰兒”異種機器人。幾天后，這些“嬰兒”就會變成外觀和動作都跟母體一樣的新異種機器人。然后，這些新的Xenobots可再次出去尋找細胞，并建立自己的“副本”，就這樣周而復始，不斷復制。

它完全打破了人們對于機器人這一詞的理解。但這種機器人未來或可為外傷、先天缺陷、癌癥、衰老等提供更直接、更個性化的藥物治療。

AI能“構想”新蛋白質結構

使用人工智能（AI）預測蛋白質結構的研究，在今年非常火爆。但這里我們說的不是預測，而是構想。

半個世紀以來，科學家一直在尋找解決“蛋白質折疊問題”的方法。這是生物學領域的一項重大挑戰，難倒了幾代科學家。但現在，AI解決了這一問題。

包括美國華盛頓大學、倫斯勒理工學院和哈佛大學研究人員在內的小組，于12月份描述了一種升級的阿爾法折疊系統，其由深度思維公司開發，會“構想”出具有穩定結構的新蛋白質。研究人員向AI提供了完全隨機的蛋白質結構的氨基酸序列，并向其中引入一些突變，直到AI神經網絡預測到它們能將其折疊成穩定的結構為止，最終共產生了2000種全新的蛋白質序列。

全程中，科學家都沒有引導AI得出特定結果，這些新的蛋白質結構完全是計算機“構想”出來的。這是AI網絡在根據氨基酸序列確定蛋白質三維結構方面取得的巨大飛躍，極大地促進了人們對細胞基本結構的理解。

同樣是在今年，“阿爾法折疊2”還宣布其預測的蛋白質結構能達到原子水平的準確度，這一精準的預測算法可以讓蛋白質結構解析技術跟上基因組革命的發展步伐。

參考資料：http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2021-12/27/content_1242023.shtml