作为全球科研权威期刊的《Science》每年都会在全球科学家们的最新科学进展中评选出“年度突破”榜单,用以褒奖引领科学界发展的卓越成就。近日,《Science》公布了2024年的十大突破,囊括了从艾滋病治疗到宇宙探索的众多领域,除了赢得最佳成就的HIV预防药物lenacapavir,更值得我们注意和骄傲的是有一项来自中国的科学研究成果名列榜单。 图1 :《Science》期刊封面 那就让我们一起来看看这些足以改变人类命运的科学突破。
1、那卡帕韦(lenacapavir):治疗HIV新起点 图2:药物lenacapavir(黄色)与HIV的衣壳蛋白结合,防止衣壳锥穿过孔进入人体细胞核作为《Science》评出的最优年度突破,那卡帕韦的出现给全球艾滋病防治重新带来了希望。注射一次能够保护人类6个月,有效性达到100%。这在每年有超100万人感染HIV的背景下,无疑将成为人类彻底打败HIV、拯救百万生命的新起点。2、CAR-T疗法的进展 图3:嵌合抗原受体T细胞(CAR-T,粉色)正逼近并攻击B细胞。今年,CAR-T疗法在对抗如狼疮等自身免疫疾病方面取得了重大进展嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法在治疗自身免疫疾病方面取得明显进展,其通过基因工程改造患者的T细胞以摧毁导致自身免疫反应的B细胞,帮助患狼疮、硬皮病和多发性硬化病的人们实现无药物缓解。3、詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST)探索宇宙黎明 图4:因距离遥远,早期的星系在詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST)的一张首批图像中显得泛红。詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST)发现了比理论预期更早多的早期星系,揭示了这些异常明亮的星系可能由巨型恒星或活跃黑洞造成。这对人类理解早期宇宙的形成和演化提供了有一种全新的角度。4、基于RNA的农药投入应用 图5:与当前的商业化杀虫剂不同,基于RNA干扰的杀虫剂针对特定的害虫。今年,美国环境保护署(EPA)批准了一种基于RNA干扰的农药,其针对特定害虫的基因,避免了对无辜物种的伤害,显现出比现有化学品更安全的潜力。尽管RNA能通过感染其基因阻止关键蛋白质的表达,除掉虫害,但抗药性问题也是其面临的另一课题。5、藻类固氮的进化奥秘 图6:在海藻Braarudosphaera bigelowii中发现了一种新型细胞器——硝质体科学家们发现有些藻类能够有效地进行固氮,它能将大气中的氮转化为氨,供植物利用。这种新型细胞器——硝质体(nitroplast)起源于大约1亿年前,科学家们正在努力发展其在未来可持续农业中发挥重要作用的巨大潜力。6、新型磁性材料的问世 图7:在反常磁体中,相邻的电子自旋方向相反(颜色不同),但它们处于具有不同取向(形状)的原子级结构中。物理学家发现了第三种永久磁性材料——反常磁体。它结合了铁磁材料和反铁磁材料的特性。反常磁体具有特殊的费米面结构,尽管没有净磁性,但时间倒流时,磁性结构发生可检测的变化。这一发现可能会推动未来磁性材料的研究和应用。7、多细胞化石在古代真核生物中出现 图8:像这样的微观化石表明,单细胞真核生物的联结发生得比之前认为的更早。 由中国科学家发现的微观类藻化石震惊了全世界,揭示了多细胞生物的早期出现,远早于以往的认识,其出现时期约为16亿年前。研究表明,简单的多细胞真核生物在更复杂的体型出现之前的10亿年就已存在,为理解真核生物的演化提供了新的证据。 8、地幔波塑造大陆 图9:南非中央高原可能是由流动的地幔岩石推动上升的。今年的研究表明,大陆裂变不仅仅是局部的暴力过程,而是会在地幔中引发波动,影响大陆面貌。地幔的涡旋流动不仅会形成高原,还可能导致金伯利岩喷发,引发板块中心的地震活动。这将改变我们对地球内部动态的理解。9、星舰着陆成功 图10:今年6月,SpaceX巨型星际飞船从德州起飞,进行了一次重要的飞行测试。SpaceX的星舰在德克萨斯州第四次成功发射,其中10月13日的成功着陆将被历史永久铭记。助推器在失速状态下重新点燃引擎并被塔上的“筷子”成功回收,这预示着航天领域的新纪元即将到来,也将大幅降低太空科学研究的成本。10、古代DNA揭示家族关系 图11:一名男子在公元7世纪与一匹马一起埋葬在匈牙利,现在有了家族历史。通过对古代骨骼和牙齿中DNA的分析,科学家们重建了数千年前的家族谱系。这些研究揭示了古代人类之间深远的亲缘关系。这对于科学家们进一步了解古代社会的组织结构和遗传关系提供了新的角度。
小 结
《Science》公布的十大科学成果展示了科学家的创新与执着,特别是中国科学家的耀眼成绩,给全世界留下了深刻的印象。他们的不懈努力推动了科学事业的发展,鼓励更多人投入科研事业。 小编不禁想,作为科研从业者,理应担起国家科研强国的责任,在这条路上力学笃行,将自己的专业转化成一次次欣喜的成果,为人类社会的每一次进步垫上科学基石。 天玑算作为一家提供科研技术整体解决方案的平台,将一直秉持着科研报国的初心,为每一位科研工作者提供技术支持,为以后有更多来自中国的科学突破贡献一份薄力。  关注分享 让科研更轻松 本文内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请联系删除,谢谢天玑算·科研服务,提供模拟计算、CPU/GPU租用、学术培训、服务器定制、高性能集群搭建、实验检测、免费计算课程等,50+全职计算工程师团队可满足您不同领域的计算需求,涉及第一性原理计算,分子动力学模拟,有限元仿真,相图计算,机器学习等……工程师线上1对1了解您的需求,结合需求为您提供定制化理论计算方案!(微信:TJS10591)
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