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　　【化工儀器網 行業(yè)百態(tài)】近日,，《自然》《科學》兩大雜志先后公布2021年十大科學技術突破,， 《自然》中，新冠疫情及其疫苗成為最大關注點,?！犊茖W》中，人工智能AlphaFold和RoseTTAFold成功預測蛋白質結構被評為最大突破,。此外,，細數(shù)這“十大”不難發(fā)現(xiàn)，生物醫(yī)學領域研究成為熱門領域,。
                                  
                                                                                           

序號	《科學》十大科學突破	《自然》十大科學新聞
1	人工智能預測蛋日質結構	新冠變種威脅疫苗保護性
2	泥土中可直接提取古人類細胞核內的D	阿爾茲海默癥（AD）治療藥物審批
3	實現(xiàn)歷史性核聚變突破	CRISPR首次用于人體臨床實驗
4	抗新冠強效藥可降低住院率	DeepMind的AI工具預測蛋白質結構
5	"搖頭丸” 可治療創(chuàng)傷后應激障礙	新冠加強針的必要性
6	單克隆抗體用于治療傳染性疾病	踏入火星
7	“洞察” 號首次揭示火星內部結構	μ介子或帶來物理學重大變化
8	μ介子或帶來物理學重大變化	極端天氣或將持續(xù)
9	CRISPR可改善遺傳性失明患者視力	阿富汗研究人員奮力應對新政權統(tǒng)治

 

　　《科學》：人工智能預測蛋日質結構

　　《科學》雜志中,，將“人工智能(AI)預測蛋白質結構”作為“金牌”科學突破。
 

　　蛋白質是三大生命分子之一,，它們遵循相同的基本形式：一條由多達20種不同的氨基酸組成的線性鏈,，按照我們的DNA編碼序列串在一起。上世紀50年代,，研究人員開始通過X射線衍射來繪制蛋白質的三維結構,。但繪制一張結構圖，需要數(shù)年,。上世紀70年代起,，科學家開始通過計算機建模，來預測一個特定的蛋白質將如何折疊,，加快繪制進程,。如今，人們利用AI智能軟件程序——阿爾法折疊預測了人類表達的幾乎所有蛋白質的結構,，以及其他20種生物的幾乎完整的蛋白質組,。2021年8月，中國研究人員使用阿爾法折疊2繪制了近200種與DNA結合的蛋白質結構圖,。11月,，德國和美國的研究人員利用阿爾法折疊2和冷凍電鏡繪制了核孔復合物的結構圖。現(xiàn)在,，科學家正使用阿爾法折疊2來模擬奧密克戎變體刺突蛋白突變的影響,，通過在蛋白質中插入更大的氨基酸，突變改變了它的形狀,，這也許足以阻止抗體與其結合并中和病毒,。
 

　　AI預測蛋白質結構將帶來廣泛應用,，提供對基礎生物學的見解并揭示潛在的藥物靶點。這項AI領域的革命性突破,，解決了持續(xù)50年的重大生物學難題,，為探索人體與生命的本質鋪平了道路。此外,， AI不僅能夠預測蛋白質結構,，還能預測它們如何形成復合物、怎樣相互作用,。
 

　　《自然》：對新冠疫情的分析
 

　　《自然》雜志盤點2021年度十大科學新聞,，其中對新冠疫情的分析排在首位，“新冠變種威脅疫苗保護性”“新冠加強針是否必要”成為重點探討內容,。
 

　　當前,，世界疫情態(tài)勢仍然沉重，疫苗作為控制傳染病最有效的手段,，寄托著人們抵抗,、消滅疫情的美好愿景。研發(fā)疫苗被看作全球戰(zhàn)略性工作,，緊急開展,。以創(chuàng)紀錄的速度開發(fā)，多種技術路線并行,，多單位同步研發(fā),、測試了新冠疫苗。自新冠病毒被發(fā)現(xiàn)到疫苗獲準上市或緊急使用僅歷經不到一年,。
 

　　然而,，在新冠疫苗研發(fā)迅速取得階段性重大成功之后，全球疫情防控仍面臨挑戰(zhàn),。2021年3月,，Delta新冠變種以驚人速度席卷印度,，并迅速擴散至全球,。數(shù)據(jù)顯示，疫苗對Delta的預防作用不如先前的其他新冠變種,，但仍能助患者避免重癥,。11月下旬，Omicron出現(xiàn),，再次嚴重削弱了疫苗免疫作用,，冠狀病毒變種正威脅著疫苗的保護性。
 

　　早期數(shù)據(jù)表明,，它嚴重破壞了疫苗免疫力,，但加強注射疫苗可以改善這種情況。有證據(jù)表明新冠疫苗免疫力在高傳染性德爾塔變異種面前正在下降，尤其是在低收入國家只有7%的人接受單劑量疫苗時,，變異株將繼續(xù)在感染者中進化,。但是疫苗注射通常仍然可以保護人們免于感染新冠病毒后發(fā)生重癥和死亡。世衛(wèi)組織(WHO)呼吁富裕國家推遲執(zhí)行“更廣泛的”加強針接種計劃,，為低收入國家提供更多接種機會,。
 

　　生物、醫(yī)藥領域成為當前重點
 

　　在醫(yī)學和生物學領域,，《科學》雜志還公布了以下重大研究突破：抗新冠強效藥陸續(xù)出現(xiàn),，美國默克制藥公司的抗病毒藥物莫奈拉韋 (molnupiravir)可將未接種疫苗的高危人群的住院或死亡風險降低30%；“搖頭丸”主要成分MADA能夠減輕創(chuàng)傷后應激障礙(PTSD)患者的癥狀,；單克隆抗體(mAb)在對抗新冠病毒等病原體方面顯現(xiàn)效果,；利用CRISPR直接在患者體內進行基因編輯，可減少一種有毒的肝臟蛋白質的數(shù)量,，適度改善遺傳性失明患者的視力,；以色列生物學家使小鼠胚胎在人造子宮中的發(fā)育時間從3至4天延長到11天，該研究可用以觀察哺乳動物器官和后肢的形成過程,。
 

　　《自然》公布的十大科學事件中,，涉及在醫(yī)學和生物學領域占半數(shù)，除了兩項疫情相關實踐,，包括美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準了18年來首個治療阿爾茨海默氏癥的新藥,，藥物審批掀起了軒然大波；基因編輯CRISPR首次直接用于人體臨床實驗,；DeepMind用AI精準預測蛋白質結構,。
 

　　不難看出，醫(yī)學,、生物學是當前技術重點關注點和攻堅克難的領域,。基因技術,、免疫治療等新一輪科技革命正在催生全球生命科學的巨大變革,。從曾經的“人生七十古來稀”，到現(xiàn)在八九十歲“不稀奇”,，生物學,、醫(yī)學的快速發(fā)展在保障和改善人類健康方面發(fā)揮了巨大作用。
 

　　不僅如此,，現(xiàn)代科學技術的進步,，對生物學、醫(yī)學的發(fā)展提供了技術保障和難得的機遇,?？股?、激素的問世，X線,、B超,、CT、核磁,、內鏡等各種實驗室檢測儀器的應用,，機器人手術、3D打印技術等設備問世,，都為學科研究提供了強有力的技術支撐,，讓學科研究如虎添翼。在此背景下,，制藥與生物技術行業(yè)市場正保持高速發(fā)展,，大數(shù)據(jù)和產業(yè)集群的發(fā)展也為生物醫(yī)藥行業(yè)注入新動能。

        （資料來源：科技日報,、財新網,、人民網等）