2022年已接近尾聲，而科研成果卻永不落幕。近日，英國《衛報》發布了由十位科學家選出的2022年度十項重大科學進展：從重返月球任務到快速充電電池技術突破，從推動全球平等獲得早期天氣預警到包容性科學的發展，成果涵蓋了各個領域。其中，中國的吸入式新冠疫苗以及中國科學院馬越等人利用AI發現抗生素兩項成果入選。

1、DART攔截小行星和獵戶座任務

6500萬年前，恐龍在一顆直徑約10公里的小行星撞擊後滅絕。人類能做些什麼以避免類似災難發生？今年10月，美國國家航空航天局（NASA）宣布，“雙小行星重定向測試（DART）”航天器成功碰撞目標小行星“迪莫弗斯”，並改變其原有運行軌道。這表明，人類有能力改變即將與地球相撞的小行星的軌道。

11月21日，獵戶座飛船外可見的月球背面。

此外，月球作為新一代宇航員的首選目的地登上熱門新聞榜。NASA和歐洲航天局的聯合項目“阿爾忒彌斯”計劃開始了將人送上月球的行動。任務的第一階段“獵戶座”太空艙於11月中旬發射，並於近期成功返回地球。太空艙被設計成最多可容納6名宇航員，最終，一組宇航員將在2025年登上月球。

2、新冠大流行推動疫苗研發加速

新冠大流行期間，疫苗研發的速度前所未有。

例如，英國8月批准莫德納二價疫苗用於成人新冠加強針接種，該疫苗針對新冠原始毒株以及奧密克戎變異株而開發。它既能補充免疫能力，又能擴大免疫力。

又如中國啟動無需打針的吸入式新冠疫苗，它可誘導黏膜免疫，並可能提供針對呼吸道病毒的長期保護。對於有“針頭恐懼症”的人來說，這類疫苗更具吸引力。

3、人工智能助力抗生素發現

在過去的幾年裡，人工智能改變了分子生物學領域。今年，幾個研究小組報告了首次成功應用人工智能來識別新型抗生素藥物。

今年，多個團隊報告使用AI來製造新型抗生素藥物。

例如，中國科學院的馬越和他的同事使用最初為自然語言處理開發的機器學習技術來識別由人類腸道微生物基因組序列編碼的抗菌肽。該算法識別出2349個潛在的抗菌肽序列。216個多肽是通過化學方法合成的，其中181個具有抑菌活性。

諸如此類的研究有望為我們目前面臨的一些最可怕的病原體威脅提供前所未有的新治療方案。

4、推動全球平等獲得早期災害預警

儘管科技能讓人們提前預警自然災害，但今年世界各地的極端氣候事件仍造成巨大的死亡和破壞。

聯合國秘書長安東尼奧·古特雷斯致力於推動世界平等獲得早期預警的努力。早期預警可提醒人們注意危險，以便採取行動，防止悲劇發生。人們需要平等地獲得多年前開創的預警技術和系統，關鍵的是分享信息並對隨之而來的警告採取行動。

5、包容性科學的進步

今年，在治療鐮狀細胞病方面取得了微小但重要的進展。雖然研究仍處於早期階段，但這一進展為世界各地數百萬人帶來希望。

受鐮狀細胞病影響的紅細胞掃描電子顯微鏡圖像。

今年，NASA的“阿爾忒彌斯”計劃目標是在2025年前將第一位女性和第一位有色人種送上月球，以測試輻射的影響。瑞典的一個研究團隊研製首個基於女性身體構造的汽車碰撞測試假人，從而可不再使用縮小版男性假人。

這樣的發展激發了包容性科學發展的希望，在這種科學中，性別、種族和地點既不享有特權，也不被排斥。

6、數學界的“諾貝爾獎”揭曉

今年，被稱為數學領域的“諾貝爾獎”的菲爾茨獎頒給了4名年輕數學家。

英國牛津大學的詹姆斯·梅納德是獲獎者之一，他對解析數論作出了貢獻，在理解素數的結構和丟番圖近似方面取得了重大進展。

烏克蘭數學家馬林娜·維亞佐夫斯卡也是獲獎者之一，她是第二位獲得該獎項的女性。她證明了E8格在8維中提供了相同球體的最密集堆積法，並對傅立葉分析中的相關極值問題和插值問題作出了進一步貢獻。

7、新技術改變細胞生物力學研究

癌症和阿尔茨海默氏症等疾病的早期症状通常与细胞硬度的变化有关。今年，来自德国和美国的两个研究小组分别发表了一项研究，展示了一种利用布里渊显微镜测量细胞硬度的方法。这项技术的发展显著提高了成像速度和分辨率，减少了光损伤，该方法现在广泛适用于观察活动物细胞机械性能的变化。

這種方法將為癌症、動脈粥樣硬化和阿爾茨海默氏症等疾病的早期診斷提供強大的工具。它還將徹底改變科學家如何測量和跟踪細胞在正常發育過程中的機械變化，並極大地提高人們對機械力在生物學中的重要性的理解。

8、諾獎頒給偉大的量子糾纏

“遠距離的幽靈作用”——這是阿爾伯特·愛因斯坦所說的量子糾纏，即兩個量子粒子必須被視為一個單一實體，因為即使它們相距很遠，影響其中一個也會影響另一個。

今年10月，法國科學家阿蘭·阿斯佩、美國科學家約翰·克勞澤和奧地利科學家安東·蔡林格三位量子信息科學的先驅被授予諾貝爾物理學獎，以表彰他們在理解量子糾纏方面的貢獻。這一發現也為量子計算機的突破奠定了基礎，未來可能會改變人們的生活和工作方式。

9、企業提出“自然向好”願景

近期，《生物多樣性公約》第十五次締約方大會（COP15）在加拿大蒙特利爾舉行，這次會議將為從現在到2050年的自然恢復設定方向。與此同時，各企業正在作出大膽的承諾，要變得“自然向好”，這意味著他們的活動總體上應該是有利於自然的。

加安巴托維鎳礦是馬達加斯加最大的礦山，負責該礦山的企業承諾不會因其運營而使自然環境變得更糟。今年，英國班戈大學的凱蒂·德文尼什團隊研究發現，該礦山通過減緩其他地方的小規模農業造成的森林砍伐來補償礦區的森林砍伐，並表明生物多樣性抵消有助於減輕重大工業發展對環境造成的破壞。這項研究是科學家如何對公司的環境承諾進行徹底和獨立評估的典範，將幫助人們更好追究責任，扭轉自然損害的趨勢。

10、電池快充技術取得進步

根據10月份發表在《自然》雜誌上的論文，美國賓夕法尼亞州立大學王朝陽院士團隊首次實現高能量密度鋰離子電池10分鐘極速充電。這突顯了電池化學家、工程師和技術專家正在以驚人的速度迎接電池技術進步帶來的挑戰。

圖為在美國加利福尼亞州莫哈韋沙漠的布里斯托爾湖提取鋰。

今年還有基於廉價、充足的鈉而不是昂貴而相對稀有的鋰電池技術的巨大進步，以及使這些電池更易回收的方法。

電池的基本原理沒有改變，但最新版本潛力驚人，而且一直都在變得更好。

本文圖片均來自英國《衛報》