科学|2020年《环球科学》十大科学新闻公布：病毒阴影下，科学仍在照亮世界
2020年，我们经历了一个特殊的年份 。在新冠病毒的阴影下，科学虽会遭遇波折，但前进的步伐从未停滞 。从第一次室温超导到实现量子优越性，我们为未来构筑起更多可能性；从第一张人类细胞图谱到破解蛋白折叠难题，人类也在重新认识生命的本质 。现在，让我们来共同回顾那些影响深远的科学瞬间 。
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新冠疫情改变世界面貌
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图片来源：中国航天科技集团
今年夏季，两年一度的“火星探测窗口”再度开启 。7月20日，阿联酋的“希望”号发射升空，拉开新一轮火星探测热潮的帷幕 。3天后，中国首个火星探测器“天问一号”在海南文昌航天发射场成功发射，迈出了中国航天走向深空的第一步 。作为中国的首次火星任务，“天问一号”计划一次性完成绕、落、巡三大任务，绘制火星的地质结构图，帮助人类了解火星的水冰和磁场分布 。而在7月30日发射升空的美国“毅力”号火星车，除了试图搜寻火星生命的证据，还将首次在火星上释放直升机 。这3台火星探测器均计划于2021年上半年抵达目标工作地点，为我们揭开关于这颗地球近邻的更多秘密 。
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【科学|2020年《环球科学》十大科学新闻公布：病毒阴影下，科学仍在照亮世界】AlphaFold解决蛋白折叠难题
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图片来源：CASP14
1972年诺贝尔生理学或医学奖得主克里斯蒂安·安芬森（Christian Anfinsen）在颁奖典礼上提出猜想：我们应该能从一个蛋白的氨基酸序列，推测出该蛋白的三维结构 。这就是困扰生物学家近半个世纪的蛋白折叠问题 。2020年11月30日，曾发布AlphaGo的DeepMind公司宣布其算法AlphaFold解决了该问题 。两年一度的蛋白结构预测关键评估比赛，需要参赛者利用已知的氨基酸序列预测蛋白的三维结构 。在2020年的比赛中，AlphaFold一举夺得90分的高分，达到“解决蛋白折叠问题”的标准 。考虑到蛋白在生命中无处不在，AlphaFold的出现将极大地推动各个领域的生物学研究 。
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量子计算原型机“九章”
实现量子优越性
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图片来源：中国科学技术大学；摄影：马潇汉，梁竞，邓宇皓
2020年12月3日，在《科学》杂志的一篇论文中，中国科学技术大学潘建伟团队领衔研发的量子计算原型机“九章”，在运行高斯玻色采样时，最多成功测量76个光子，实现了量子优越性——即量子计算速度超过经典计算机 。对于这个“九章”用200秒解决的问题，经典计算机中的佼佼者“神威·太湖之光”需要25亿年才能完成 。2019年，谷歌的“悬铃木”首次实现量子优越性；如今，“九章”首次使用光子量子比特实现这一目标 。和其他量子计算原型机相比，“九章”不需要昂贵的冷却系统，在室温下即可运行 。这是对量子计算潜力的又一次有力验证 。
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确定银河系内快速射电暴的来源
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图片来源：ESO/L. Cal?ada
快速射电暴（fast radio burst）是一种持续时间只有几毫秒的神秘高能天体物理现象，在2007年首次发现这类信号之后，对于快速射电暴的来源始终没有定论 。一种候选理论认为，快速射电暴的来源是磁陀星——一种具有极强磁场的年轻中子星 。2020年4月28日，一支加拿大科研团队检测到了来自银河系内磁陀星SGR 1935+2154持续时间只有毫秒级的射电暴，其强度是此前磁陀星射电辐射的3000倍 。进一步的研究确认，这是人类首次探测到银河系内的快速射电暴，并表明磁陀星至少是部分快速射电暴的来源 。相关研究成果发表在《自然》杂志的三篇论文中，包括一篇由中国团队利用500米口径球面射电望远镜（FAST）取得的成果 。
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