在科技領(lǐng)域，2022年是發(fā)現與突破、機遇和挑戰并存的一年。太空探索邁向更深更遠，不斷叩問(wèn)宇宙奧秘；生物醫藥創(chuàng )造奇跡，向無(wú)盡的科學(xué)前沿挺進(jìn)；人工智能彰顯造化神奇，助力拓展人類(lèi)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(yáng)系外行星大氣層，人類(lèi)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(xué)報道頭條。

首次拍攝到太陽(yáng)系外行星的直接圖像、首次在太陽(yáng)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(gè)歷時(shí)20年建造的“巨眼”正幫助天文學(xué)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(xué)》雜志2022年科學(xué)突破榜首，并入選英國《自然》雜志2022年十大科學(xué)新聞。該空間望遠鏡雖多次受到微流星體撞擊，持續經(jīng)受極強紫外線(xiàn)和宇宙射線(xiàn)的考驗，但依然在繼續執行任務(wù)。

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(xué)》雜志年度科研成果盤(pán)點(diǎn)排行榜。

美國東部時(shí)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(gè)近地雙小行星系統中較小的一顆，以期改變它的運行軌道。美國航天科學(xué)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(wù)。

地球周?chē)鷿摬匚C，特別是那些運行軌道距地球軌道750萬(wàn)公里以?xún)惹抑睆酱笥?40米的“近地天體”。多數小行星體積較小，會(huì )在可能和地球“親密接觸”時(shí)在大氣層中燃燒殆盡，但不排除有些較大天體會(huì )威脅地球安全。DART任務(wù)的成功為科學(xué)家改進(jìn)行星防御計劃提供了更多數據。

月球探索方興未艾

2022年，月球繼續成為星際探索目的地。12月17日，韓國首個(gè)月球軌道探測器“賞月”號成功進(jìn)入繞月飛行軌道，準備在月球上空100公里高的軌道執行為期1年多的探測任務(wù)。

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”，于11月運載“獵戶(hù)座”飛船發(fā)射升空，執行“阿耳忒彌斯1號”無(wú)人繞月飛行測試任務(wù)。

在歷時(shí)25天半的旅程中，“獵戶(hù)座”飛船兩次近距離飛越月球，最近時(shí)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(wù)的第一步，可為后續載人探月任務(wù)打下基礎。

越來(lái)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(wú)論是藝術(shù)表達，還是科學(xué)發(fā)現，AI正全面進(jìn)軍甚至超越原本只有人類(lèi)才能駕馭的疆域?！犊茖W(xué)》和《自然》的年度科研成果盤(pán)點(diǎn)都關(guān)注了AI最新研發(fā)進(jìn)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(xué)習技術(shù)分析文本，再生成不同藝術(shù)風(fēng)格的畫(huà)作——山水寫(xiě)意或重彩油畫(huà)，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(huà)手”DALL-E2，幫助藝術(shù)家高水平作畫(huà)。

機器學(xué)習也在科學(xué)、數學(xué)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(kāi)發(fā)的人工智能程序“阿爾法折疊”已預測出約100萬(wàn)個(gè)物種的超過(guò)2億種蛋白質(zhì)的結構，涵蓋科學(xué)界已編錄的幾乎每種蛋白質(zhì)?！吧顚铀季S”的研究人員還研發(fā)出可解決矩陣乘法問(wèn)題的有效算法，可用于計算機圖形學(xué)、物理模擬等。該公司開(kāi)發(fā)的另一款AI系統可完成簡(jiǎn)單編程任務(wù)。

人體接受豬心臟移植

全球器官供需缺口巨大，如何借助動(dòng)物器官挽救患者生命一直是科學(xué)家研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。2022年全球首例豬心臟移植手術(shù)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(xué)新聞。

今年1月，美國馬里蘭大學(xué)醫學(xué)中心為一名男性心臟病人成功手術(shù)，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(jīng)過(guò)基因改造，其中包括“敲除”會(huì )引起人類(lèi)排異反應的基因，以及一個(gè)預防植入人體的豬心臟組織過(guò)度生長(cháng)的特定基因。

在術(shù)后幾周，移植心臟運轉良好，沒(méi)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(xué)家認為，這一手術(shù)仍為研究人員提供了很有價(jià)值的信息，有望幫助醫生更好地開(kāi)展移植手術(shù)，協(xié)助挽救未來(lái)接受手術(shù)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(xué)生物醫學(xué)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(chǎn)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(lái)極大挑戰，曹云龍團隊通過(guò)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(guān)鍵突變。這也讓團隊可在這些變異株被發(fā)現后，第一時(shí)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(cháng)戰役，全球科學(xué)家都在不懈尋求下一代疫苗、抗病毒藥物等“新武器”。

來(lái)源：《中國科學(xué)報》