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充满希望的年业已到来，优益优为大家整理了最激动人心的6大科技热点，以便同学们预闻科技盛事，提前了解科学前沿。

01新冠肺炎疫苗接种

新冠肺炎疫苗研发速度对历史纪录的刷新，已突破至“开发疫苗的整体范式的可能”。

上世纪60年代，腮腺炎病毒疫苗曾经刷新了人类研制疫苗的最快纪录。从获取病毒的毒株，到最终成形的疫苗获批，共用时4年。如今，世界各国制药公司正在研发的新冠肺炎疫苗，均进入后期试验阶段，接种计划也已开始预备。这无疑是年最受瞩目的科研热点之一。

电镜下的新冠病毒。（图/《Science》）

由美国制药公司辉瑞制药、Moderna和德国BioNTech联合开发的疫苗，以及中国方面研制的疫苗，目前都已经进入、甚至已初步完成了第三试验阶段。其中，国药集团中国生物北京公司研发的新冠病毒灭活疫苗，Ⅲ期临床试验数据也已公布。

图为新冠疫苗研制中。

数据显示，该疫苗的安全性良好，免疫程序2针接种后，疫苗组接种者均产生了高滴度抗体，中和抗体的阳转率为99.52%，这款疫苗针对由新冠病毒感染的保护效力为79.34%。这一结果符合世卫组织及国家药监局相关要求。

02火星探测

年，时逢两年一次的火星年。在这个窗口期，由中国、美国、阿联酋各自发射的火星探测器，悉数前往火星。不出意外，这3颗探测器都将于今年2月抵达火星。

年7月23日，中国的“天问一号”火星探测器升空，主要任务是地质勘测。探测器将借助雷达勘测几千米深的火星地层，采集岩石土壤等样本，绘制火星地质结构图，并探测火星磁场，由此探究火星磁场的演变历史。

这是中国首次火星探索任务，旨在通过一次发射实现火星环绕、着陆和开展火星表面地理探测，同时收集科研数据。“天问一号”计划于年2月起，环绕火星运行2个月，然后于4月底将火星漫游车投放到火星表面。

“天问一号”的深空自拍。（图/中国空间技术研究院）

先我们一步的，是阿联酋“希望号”火星探测器。年7月20日，这颗探测器从日本种子岛航天中心发射升空。它的任务类型接近于气象卫星，将绕火星做近赤道轨道运行，收集不同区域、季节、时间下的火星全天候气象数据，从而帮助人类更全面地了解火星的气候条件。

美国宇航局发射地“毅力号”火星探测器，是有史以来最大、最重、最复杂的火星飞行器。它计划降落在火星表面的耶泽洛地区，寻找火星古代生命迹象。通常认为，数十亿年前，耶泽洛地区存在一个湖泊和一个河流三角洲。

03环境保护

年同样被视作环境保护工作的新节点。

过去一年间，由于疫情，人类活动明显减少，也赋予我们机会以不同视角审视当前的地球环境。目前，许多环境保护协定预计在年进一步推进。

马来西亚疫情期间，捡到医用口罩的猴子。（图/《Science》）

“联合国海洋科学促进可持续发展十年”（-，简称“海洋十年”），现已提交联合国，待联合国大会批准后，将于年正式启动。

《生物多样性公约》第15次缔约方大会，本来计划于年10月在中国昆明召开，受疫情影响延期至年5月举办。届时，世界各国将进一步尝试达成系统性的生物多样性保护方案。

第26届联合国气候变化大会同样也因疫情，推迟至年11月在苏格兰格拉斯哥举办。届时，各国将试图调和气候变化危机和疫情引发的经济危机，加强全球协作。

04机器学习与机器人流程自动化

这几年，人工智能风头无两，虽然它对我们的生活影响广泛，但尚处于早期发展阶段。可毋庸置疑的是，其将成为人类未来生活的重要趋势。目前，一些人工智能的重要分支已壮大起来，包括机器学习和与AI密切相关的RPA（机器人流程自动化）。

通过洞察数据样本结构，机器学习能高效执行任务。已在各种行业中迅速渗透部署的机器学习，使全球市场对熟练的专业人员产生了巨大的需求缺口。据估计，到年，机器学习市场预计增长到88.1亿美元。就我们目前可见的，机器学习为网络搜索结果、实时广告和入侵检测，提供了大量支持，而这还只是其强大应用的区区一隅。

RPA则是通过程序来自动化业务流程的，例如解释应用程序、处理交易、处理数据、甚至回复电子邮件等。其应用范围涉及财会、医疗甚至企业CEO办公，将人们从重复性的任务中解放出来。

05CRISPR基因编辑应用

年，CRISPR基因编辑技术终于迎来诺奖垂青（点击阅读《诺贝尔奖像热气腾腾的面包片，已经夹不下人类新鲜出炉的智慧了》）。由于能高度精度改变动物、植物和微生物的DNA，它被誉为“基因魔剪”。借助CRISPR，我们对癌症有了更多创新疗法，这也使遗传性疾病的治愈成为可能，医学与生命科学研究领域即将翻开新篇章。

小鼠实验表明，CRISPR可关闭与杜氏肌营养不良症（DMD）相关的缺陷基因，抑制与亨廷顿病相关致命蛋白的形成，并能清除HIV感染。目前，科研人员和医疗人员已经在尝试利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，为病人治疗艾滋病、急性淋巴性白血病、输血依赖性β地中海贫血等疾病。

不仅如此，CRISPR也将被广泛应用于异种器官移植。经CRISPR编辑动物器官，可有效降低移植动物器官免疫排斥，从而替代人体器官或组织。这一治疗策略有望缓解临床上人类肝脏、心脏和其他器官的长期短缺情况。

06E级超算与量子计算

E级超算被认为是超级计算领域的“下一顶皇冠”。而年是E级超算元年。

目前，中国3条不同技术路线的“神威”“天河三号”“曙光”E级原型机都已交付，均处于世界领先地位。我国很有可能成为首个摘取“皇冠”的国家。

“天河三号”E级超级计算机。（图/新华社）

与此同时，居于计算科学的最前沿的量子计算，近年来也高歌猛进。年10月，谷歌发表使用53个量子比特实现的量子霸权，展现了量子计算的强大优势。年12月4日，中国科学技术大学的潘建伟、陆朝阳等人领导团队构建的76个光子个模式的量子计算原型机——“九章”，处理高斯玻色取样比此前世界第一的超级计算机“富岳”快万亿倍。

量子计算已成为了大国必争的技术高地，今年量子计算即将进入“后霸权时代”，主要侧重在纠错与通用性上。

除了上述提及的热点之外，脑机接口、古蛋白质考古、云计算及边缘计算策略、人工智能工程化、暗物质探测、中微子数据捕获、韦伯望远镜升空等一系列难以忽视的科技进展，都在年势如破竹、喷薄欲出。

年的不易有目共睹，然而告别了艰难的时光，人类总会迎来更辉煌的收获。

生活时艰，奇迹仍存。

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