諾貝爾獎是至高無上的榮譽，獲獎者大多是老者，獲獎原因也大多是他們在幾十年前做出的重大發現。《科學》雜誌每年羅列的科學大事件，反映的則是當前的重大科研計畫及其進展。
被《科學》雜誌評為2021年"重大科技突破"的是一項革命性技術「人工智能驅動的蛋白質預測」（AI-powered protein prediction），對當前的防疫也有幫助：這項基於人工智能的新技術能夠幫助我們看清蛋白質的形狀及其運作機制。借助這項新技術，我們終於能夠對蛋白質進行3D展示，並進行詳盡分析。
《科學》稱這項技術的革命性可以同此前的基因編輯技術CRISPR/Cas9相媲美。借助基因編輯技術可以輕易而精准地進行基因改變，目前已成為分子生物學中的標准工具。
蛋白質由長鏈條組成，經過折疊形成復雜的立體結構，並具備某種特定的功能。例如酶蛋白可以分解糖分子，而氨基酸則確定長鏈條的構造。人體中的大約兩萬個基因則決定了氨基酸的排序。
簡捷的蛋白質分析手段
迄今為止，科學家只對大約三分之一的人體蛋白質進行了分析。因為借助X射線晶體儀和低溫電子顯微鏡技術來確定蛋白質構造，既費時耗力，又非常昂貴。
而借助人工智能的 AlphaFold和 RoseTTAFold技術，蛋白質分析變得既快捷又便宜。研究者只需將蛋白質的氨基酸線性序列輸入電腦，就可獲得相應的3D模型。
AlphaFold開發者 John Jumper領導的團隊已經解碼了人體的幾乎所有蛋白質，因為借助人工智能，系統可以對數據庫中存貯的所有蛋白質結構進行自動分析。
研發藥物的新依據
只有當研究者掌握了某種蛋白的具體結構和功能，才能理解它在人體中所發揮的作用。因此這項技術也有助於研發專門針對特定蛋白質的藥物。
在當前的新冠疫情中，研究者可以借助這項新技術，模擬分析變異毒株的棘突蛋白。目前科學家們正在研究奧密克戎變異毒株是否不能同人類抗體的很好結合，從而使免疫努力有所下降。
除了上述人工智能技術之外，《科學》雜誌還列舉了一些2021年的重大科技進展。比如無需遺骨，即可從地層土壤中即可獲取古人體DNA的技術，這將給考古學和遠古歷史帶來一場革命。此外對迷幻藥物的研究也取得重大突破，從而有望對一些心理疾病的治療帶來福音。
除了"年度科技突破"之外，《科學》雜誌也總結了本年度負面的科技發展，其中包括限制1.5度升溫幅度的希望已經變得越來越渺茫。
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作者: Alexander Freund
