Science杂志正式发布2020年度十大科学突破和年度崩溃事件。和去年不一样的是，这一次，年度突破专栏还增加了对新冠疫情作出重要贡献的人物纪念。与Nature杂志的十大突破相比，有诸多不同，见：自然杂志公布2020年十大重要科学发现，5项与生物医药相关

        “以创纪录的速度开发和测试急需的新冠疫苗”当选头号突破。

        其他9项科学突破分别是：基因编辑工具CRISPR首次临床治愈遗传性血液疾病、人工智能预测蛋白质结构、“带毒”生存时间长的艾滋病病毒感染者病毒特殊位置的发现、更清晰的全球变暖预测、快速射电暴来源新发现、古代洞穴壁画描绘世界上最古老的狩猎场景、室温超导的实现、鸟类智力研究新进展以及科学家呼吁关注种族歧视问题。

        1、新冠疫苗开发

        2020年，新冠疫情全球肆虐，为人类社会带来了重大灾难。史无前例的疫苗开发和测试速度，成为2020年当之无愧的年度最佳科学突破。

        早在2020年2月，就有一些公司率先启动了COVID-19疫苗项目。在中国，有CanSino Biologics，Sinovac Biotech和国药控股等公司;在美国，有辉瑞、Moderna和Inovio Pharmaceuticals等公司;

        研发人员发展了一系列令人惊艳的新技术来生产有效的疫苗。Moderna、辉瑞与BioNTech的合作基于一项前所未有的策略：实验室制造的信使RNA(mRNA)。而Inovio公司则采用了编码峰值的DNA。详细：英国授权辉瑞/BioNTech研发的新冠疫苗全面使用

        疫苗开发不仅仅是技术的问题，必须先对成千上万的人进行安全性测试，然后进行有效性测试，才能得到相对可靠的结果。

        2020年12月11日，德国生物技术公司BioNTech和美国制药巨头辉瑞公司共同开发的疫苗，已经于由美国食品药物管理局(FDA)授权在美国紧急使用。我们期待更好的疫苗能够尽快上市，为遏制全球疫情起到重要作用。

        新冠病毒及疫苗在这一年的时间线

        《科学》杂志评价说，凝聚起来的强大力量推动新冠疫苗在短时间内从无到有。科研人员从未针对“同一个敌人”如此快速地开发出如此多的实验性疫苗，从未有如此多的竞争者如此开放、频繁地合作，从未有如此多的候选疫苗几乎同时开展大规模有效性试验，政府、企业、学术界和非营利组织也从未在这样短的时间里在同一种传染病上投入如此多的财力、人力和精力。

        2. 首次基因编辑CRISPR疗法治疗两种遗传性血液病

        2012年，革命性基因编辑技术CRISPR爆发，并获得2020年度诺贝尔奖。与此同时，CRISPR再次获得重大突破：通过治疗两种遗传性血液疾病，首次在临床上取得成功。

        据CRISPR Therapeutics和Vertex Pharmaceuticals公司12月报道，患者的治疗时间长达17个月，现在正在产生大量胎儿血红蛋白，并且没有经历过每几个月发作一次的疼痛。详细见：Vertex和CRISPRTherapeutics的镰状细胞基因疗法已获得PRIME称号

        3.科学家呼吁多样性

        从20世纪70年代起，就有不少科学家开始致力于多样性，公平性和包容性问题。

        2020年以来，对黑人被杀事件的强烈反应，黑人运动，让科学界内部开始讨论，是否有必要为有色人种创造一个更加公平、友善的社会环境。通过这些讨论，科学家呼吁更多人开始关注过去很少关注的这些问题。

        4. 预测全球变暖可能加剧

        40多年前，世界领先的气候科学家聚集在一起，讨论一个简单的问题：如果人类不断排放温室气体，地球将会变得多么热?根据基本的气候模型，答案很明显：如果大气中的CO2比工业化前的水平增加一倍，地球温度将升高1.5°C至4.5°C。

        即便经过数十年的科学进展，大气中的二氧化碳浓度已经达到420 ppm，如果不采取更加积极的策略，在2060年全球变暖将进一步加剧。世界气候研究计划的25位科学家能够将温度升温范围锁定在2.6°C至3.9°C之间，这将导致沿海城市被淹没，加剧极端热浪，让数百万人流离失所。当然，这还不是最坏的情况。

        5. 发现快速射电暴的来源

        2007年，科学家首次发现一种来自外太空、持续时间只有几毫秒的无线电波闪光，称之为快速射电暴(FRBs)。经过十几年的研究，仍然不知道它们的确切成因。

        2020年11月5日，中外多个国家的科学家通过多个卫星及地面望远镜的观测，分别探测报告首次确定了FRB的起源。这是科学家首次在银河系内观测到FRB，他们认为银河系内的一颗磁星是今年观测到的FRB的来源，这将帮助我们了解FRB的起源。

        6. 展现世界上最古老的狩猎景象

        4万多年前，史前Pablo Picasso在印度尼西亚某个小岛的山洞里勾勒出一系列奇妙的猎人围猎画面，是目前已知的人类最早的具象艺术。

        如果这些图画确实是在描绘神话中的动物猎人，那么这些史前人类可能已经达到了一个重要的认知里程碑：想象不存在的生物的能力，这是大多数现代宗教和古老宗教的根源。

        7. AI折叠蛋白

        1972年，诺贝尔化学奖获得者克里斯蒂安·安芬森提出著名的著名的蛋白质折叠结构预测。长期以来，科学家们一直在努力解决生物学上最大的挑战之一：预测氨基酸的精确3D形状并进行折叠。

        2020年，科学家实现了这一目标。他们开发了一种人工智能(AI)DeepMind程序，可以预测大多数蛋白质结构。由于蛋白质的精确形状决定了其功能，该研究有望帮助科学家发现疾病机理、开发新药，甚至可以创建耐旱植物和廉价的生物燃料。详细报道：DeepMind应该要获诺贝尔奖了!破解蛋白质折叠难题

        8. HIV治疗新发现

        与所有逆转录病毒一样，HIV具有躲避攻击的能力：将其遗传物质藏匿到人类染色体中，不被免疫系统检测到且不受抗逆转录病毒药物侵害。

        2020年，一项针对64名艾滋病病毒感染者的研究表明，这些人已经多年没有使用抗逆转录病毒药物，但是身体一直健康。这表明 “精英控制者”为HIV治疗开辟了一种新道路，可以使感染者按常规生活数十年而不需要持续治疗。

        9. 首次实现室温超导

        1911年，Onnes等人在冷却温度低于4 K(-269.15℃)的水银中，首次发现超导现象。一个多世纪以来，科学家从未停止过对超导材料的追逐。

        2020年10月15日，美国科学家Ranga P. Dias等人在Nature封面发表重磅论文，实现了15℃的室温超导。这种超导材料由C、H、S三种元素组成的化合物。这项研究再次证明，富氢材料是实现室温超导的绝佳材料。这是人类历史上，第一次距离室温超导这么近!

        10. 发现鸟类具有惊人的智力

        人类新大脑皮层由水平层组成，这是人类智力的来源。相比之下，鸟的大脑被认为是简单的神经细胞簇排列，可能没那么聪明。

        2020年，科学家通过3D偏振光成像的技术，发现了鸟的大脑与人脑中微观结构的相似性，鸟类可能比人类想象的更加聪明。这种“感官意识”在鸟类和哺乳动物中同时存在，表明某种形式的意识可以追溯到三亿二千万年前，直到我们的上一个共同祖先。

        2020年新冠疫情大事记

        2020年人物纪念

        Li Wenliang

        Gita Ramjee

        Lynika Strozier

        John Houghton

        Lungile Pepeta

        Maria de Sousa

        Mishik Kazaryan and Arpik Asratyan

        Ricardo Valderrama Fernández

        John Horton Conway

        Donald Kennedy

        另外，该杂志评出的“年度崩溃事件”也与新冠疫情有关，即谣言和错误信息的传播。《科学》杂志认为，新冠疫情相关谣言的快速传播为科学抗疫蒙上阴影，科学家而非病毒反倒成为某些人的敌人。此外，尽可能让更多人感染新冠病毒进而形成“群体免疫”的策略也被大多数流行病学家认为是危险的误导。