在科技領域，2022年是發(fā)現與突破、機遇和挑戰(zhàn)并存的一年。太空探索邁向更深更遠，不斷叩問宇宙奧秘；生物醫(yī)藥創(chuàng)造奇跡，向無盡的科學前沿挺進；人工智能彰顯造化神奇，助力拓展人類創(chuàng)意邊界……
探秘宇宙的“深空巨眼”
從7月發(fā)布第一張全彩宇宙深空圖像，到發(fā)現遙遠星系和太陽系外行星大氣層，人類望向宇宙的“深空巨眼”——詹姆斯·韋布空間望遠鏡在2022年屢次登上天文學報道頭條。
首次拍攝到太陽系外行星的直接圖像、首次在太陽系外行星大氣中發(fā)現二氧化碳存在的明確證據、拍攝到迄今最遙遠和最清晰的宇宙紅外圖像、捕捉到古老星系的身影……這個歷時20年建造的“巨眼”正幫助天文學界探察更加深邃的宇宙空間。
這些發(fā)現使韋布空間望遠鏡位居美國《科學》雜志2022年科學突破榜首，并入選英國《自然》雜志2022年十大科學新聞。該空間望遠鏡雖多次受到微流星體撞擊，持續(xù)經受極強紫外線和宇宙射線的考驗，但依然在繼續(xù)執(zhí)行任務。
首次行星防御測試成功
具有科幻色彩的行星防御試驗在2022年邁出成功步伐，并入選《科學》雜志年度科研成果盤點排行榜。
美國東部時間9月26日，美國航天局“雙小行星重定向測試（DART）”航天器撞擊了一個近地雙小行星系統(tǒng)中較小的一顆，以期改變它的運行軌道。美國航天科學家表示，這是首次旨在保護地球免受小行星撞擊威脅的測試任務。
地球周圍潛藏危機，特別是那些運行軌道距地球軌道750萬公里以內且直徑大于140米的“近地天體”。多數小行星體積較小，會在可能和地球“親密接觸”時在大氣層中燃燒殆盡，但不排除有些較大天體會威脅地球安全。DART任務的成功為科學家改進行星防御計劃提供了更多數據。
月球探索方興未艾
2022年，月球繼續(xù)成為星際探索目的地。12月17日，韓國首個月球軌道探測器“賞月”號成功進入繞月飛行軌道，準備在月球上空100公里高的軌道執(zhí)行為期1年多的探測任務。
曾數次因故障推遲發(fā)射的美國航天局新一代登月火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”，于11月運載“獵戶座”飛船發(fā)射升空，執(zhí)行“阿耳忒彌斯1號”無人繞月飛行測試任務。
在歷時25天半的旅程中，“獵戶座”飛船兩次近距離飛越月球，最近時距月表127公里。12月11日，該飛船順利返回地球。這是美國計劃的系列探月任務的第一步，可為后續(xù)載人探月任務打下基礎。
越來越有創(chuàng)造力的AI
2022年，人工智能（AI）在創(chuàng)意之路上闊步遠行，無論是藝術表達，還是科學發(fā)現，AI正全面進軍甚至超越原本只有人類才能駕馭的疆域。《科學》和《自然》的年度科研成果盤點都關注了AI最新研發(fā)進展。
“文字轉圖片”AI模型今年在社交媒體引發(fā)熱議，利用機器學習技術分析文本，再生成不同藝術風格的畫作——山水寫意或重彩油畫，AI能在幾分鐘內輕松搞定。人工智能研究機構OpenAI今年推出升級版AI“畫手”DALL-E2，幫助藝術家高水平作畫。
機器學習也在科學、數學和編程方面展現創(chuàng)造力。英國“深層思維”公司今年7月宣布，其開發(fā)的人工智能程序“阿爾法折疊”已預測出約100萬個物種的超過2億種蛋白質的結構，涵蓋科學界已編錄的幾乎每種蛋白質。“深層思維”的研究人員還研發(fā)出可解決矩陣乘法問題的有效算法，可用于計算機圖形學、物理模擬等。該公司開發(fā)的另一款AI系統(tǒng)可完成簡單編程任務。
人體接受豬心臟移植
全球器官供需缺口巨大，如何借助動物器官挽救患者生命一直是科學家研究的重點領域。2022年全球首例豬心臟移植手術成為這一探索中的里程碑事件，入選《自然》雜志2022年十大科學新聞。
今年1月，美國馬里蘭大學醫(yī)學中心為一名男性心臟病人成功手術，將豬的心臟植入其體內，屬全球首例。提供這顆心臟的豬已經過基因改造，其中包括“敲除”會引起人類排異反應的基因，以及一個預防植入人體的豬心臟組織過度生長的特定基因。
在術后幾周，移植心臟運轉良好，沒有排異反應跡象。盡管這位病人在3月份病情惡化后去世，但科學家認為，這一手術仍為研究人員提供了很有價值的信息，有望幫助醫(yī)生更好地開展移植手術，協(xié)助挽救未來接受手術的患者。
預測新冠變異株
新冠變異毒株奧密克戎在全球造成一波又一波感染潮。北京大學生物醫(yī)學前沿創(chuàng)新中心副研究員曹云龍幫助追蹤新冠病毒演化，并預測了導致新變異株產生的部分突變，這一研究成果入選《自然》年度十大人物榜單。
新冠病毒不斷變異給疫情防控帶來極大挑戰(zhàn)，曹云龍團隊通過研究感染奧密克戎變異株BA.5、BA.2以及早前變異株后康復人群的抗體，成功預測了當前傳播的許多變異株的關鍵突變。這也讓團隊可在這些變異株被發(fā)現后，第一時間評估它們的免疫逃逸能力。目前，科研團隊正據此設計新的抗體療法，篩選對病毒更有效的藥物。
面對抵御新冠病毒的漫長戰(zhàn)役，全球科學家都在不懈尋求下一代疫苗、抗病毒藥物等“新武器”。
來源：《中國科學報》
