小行星|特稿:2022年,那些令人瞩目的科学突破( 二 )


“文字转图片”AI模型今年在社交媒体引发热议 , 利用机器学习技术分析文本 , 再生成不同艺术风格的画作——山水写意或重彩油画 , AI能在几分钟内轻松搞定 。 人工智能研究机构OpenAI今年推出升级版AI“画手”DALL-E2 , 帮助艺术家高水平作画 。
机器学习也在科学、数学和编程方面展现创造力 。 英国“深层思维”公司今年7月宣布 , 其开发的人工智能程序“阿尔法折叠”已预测出约100万个物种的超过2亿种蛋白质的结构 , 涵盖科学界已编录的几乎每种蛋白质 。 “深层思维”的研究人员还研发出可解决矩阵乘法问题的有效算法 , 可用于计算机图形学、物理模拟等 。 该公司开发的另一款AI系统可完成简单编程任务 。
当然 , 这些AI创新也带来一些争议 , 比如AI会否传播错误信息甚至终结一些职业 , 但AI无疑将帮助扩展人类的创造力边界 。
人体接受猪心脏移植
全球器官供需缺口巨大 , 如何借助动物器官挽救患者生命一直是科学家研究的重点领域 。 2022年全球首例猪心脏移植手术成为这一探索中的里程碑事件 , 入选《自然》杂志2022年十大科学新闻 。
今年1月 , 美国马里兰大学医学中心为一名男性心脏病人成功手术 , 将猪的心脏移植入其体内 , 属全球首例 。 提供这颗心脏的猪已经过基因改造 , 其中包括“敲除”会引起人类排异反应的基因 , 以及一个特定的基因以预防植入人体的猪心脏组织过度生长 。
在术后几周 , 移植心脏运转良好 , 没有排异反应迹象 。 尽管这位病人在3月份病情恶化后去世 , 但科学家认为 , 这一手术仍为研究人员提供了很有价值的信息 , 有望帮助医生更好地开展移植手术 , 协助挽救未来接受手术的患者 。
今年还有两个美国研究团队实现了将猪肾脏移植给已经脑死亡的病人 , 移植后的肾脏没有出现排异反应 , 并开始生成尿液 。
预测新冠变异株
新冠变异毒株奥密克戎在全球造成一波又一波感染潮 。 北京大学生物医学前沿创新中心副研究员曹云龙帮助追踪新冠病毒演化 , 并预测了导致新变异株产生的部分突变 , 入选《自然》年度十大人物榜单 。
新冠病毒不断变异给疫情防控带来极大挑战 , 曹云龙团队通过研究感染奥密克戎变异株BA.5、BA.2以及早前变异株后康复人群的抗体 , 成功预测了当前传播的许多变异株的关键突变 。 这也让团队可在这些变异株被发现后 , 第一时间评估它们的免疫逃逸能力 。 目前 , 科研团队正据此设计新的抗体疗法 , 筛选对病毒更有效的药物 。
面对抵御新冠病毒的漫长战役 , 全球科学家在不懈寻求下一代疫苗、抗病毒药物等“新武器” 。 今年11月 , 美国辉瑞制药有限公司和德国生物新技术公司开展一款新冠和流感混合疫苗的I期临床试验 , 有望针对两种奥密克戎变异株和4种流感毒株发挥作用 。 包括中国科学家在内的国际研究团队还在继续开发鼻喷、吸入式疫苗等更有效激活黏膜免疫的疫苗 。 人类正在持续构筑抵御新冠病毒的坚盾 。
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