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未来正在来：2023年那些最受瞩目的科学进展，你都了解吗？

2023.12.27

　　近日，Nature、Science、CCTV、MITreview 等媒体纷纷发布了他们眼中2023年最重要的那些科学和科技进展，其中既有交集也有差异，这正反映了科学事业的百花齐放，不妨来看看都有哪些进步值得关注。

　　生命科学领域

　　这个领域的发展速度可能真的比其他领域要快，突出的体现在大批投入商业化临床应用的新药、新方法扎堆出现，能够给之前被认为是绝症的患者带来希望，虽然价格依然是越不过的障碍，但是毕竟已经有了。英国和美国监管机构都批准了治疗镰状细胞贫血和地中海型贫血的基因编辑疗法，由CRISPR的发明人之一、2020年诺贝尔化学奖获得者Emmanuelle Charpentier参与开发，患者通过输入经过编辑的自体细胞就有可能大幅度缓解症状乃至完全治愈。

　　同样使用基因技术治疗高胆固醇的疗法由由Verve Therapeutics公司开发，使用单碱基编辑技术，修改更精确，更少脱靶效应，同时适用人群更加广泛——数以亿计的三高人群之一就是高血脂。而三高之一的高血糖也迎来了划时代的神药：含有胰高血糖素样肽-1（GLP-1）的利拉鲁肽（Victoza）、司马鲁肽（Ozempic）和司美格鲁肽（Wegovy）等减肥药物先后上市，迅速爆红，月销售额突破10亿美元。

　　治疗阿尔茨海默症的两款新药仑卡奈单抗（lecanemab）和多奈单抗（donanemab）也获得批准，虽然还不是特效药，但是能够大幅减缓认知能力降低的速度，意义非凡；牛津大学参与开发的新型疟疾疫苗R21被证明效果更佳同时价格成倍降低，有望在2024年在非洲得到广泛应用。

　　除了医学领域，生命科学的其他领域也有很多进步。我国多所大学联合攻关的项目发现了高粱、水稻、小麦、玉米等重要农作物中耐盐碱基因AT1，能够在盐碱地上提高粮食产量，价值重大；而高精度、高通量的DNA分析技术在考古学领域更是大放异彩，生物学家们正在帮助历史学家回答以前根本无解的问题，如最早定居美洲的人类从哪里来，贝多芬是否患有肝部疾病和其他遗传疾病，早期人类食用同类的证据是否成立，高贵墓葬的主人究竟是男是女……

　　信息技术

　　以ChatGpt为代表的LLM（大规模语言模型）无疑是十年来信息技术领域最重要的突破之一，以前只在极特殊领域碾压人类智商的AI正在表现出横扫一切领域的潜力。成为人类围棋教父的阿尔法GO早已成了过气明星，GPT们能做的事情实在太多了，可能正确的描述方式是反向列举：AI暂时还没有染指的领域有哪些？

　　AI考中学，考大学，考医生执照律师执照不算新闻，预测天气、预测寿命、预测蛋白质结构已属常规操作，而作为网民玩具的写代码、写文章、画画、做视频已经是一门大生意，而一向严谨的学术界正在因为AI无孔不入的渗透正在忙着出台各种政策试图避免AI带来太多太快的改变，但无论人们有多少疑虑，这种工具的广泛应用已经是现实，跟上时代才是唯一的选项。（参考：ChatGPT代写论文？AI对学术出版的“渗透”远比你知道的更多）

　　而与之相对应的，英伟达公司因为可生产业内最强的AI运算芯片市值暴涨，成为美股七大龙头之一，老牌巨头英特尔公司不仅没有抓住这一市场机遇，其多年垄断的X86架构也受到了极大的挑战，以ARM和RISC-V架构为代表的新型设计架构正在受到广泛追捧，无数后来者正在通过不同的赛道试图绕过英特尔的先发壁垒完成超车。

　　传统计算的另一个分支也迎来了突破，5月底美国橡树岭国家实验室的Frontier超级计算机的运算速度达到了每秒1.1百亿亿次，标志着一个新的超级计算时代的到来。这一速度固然超出普通人能够理解的范围，但是很多类脑科学家认为使用大脑细胞制成的计算设备，其潜力也极其可观，超低功耗和超高效率的用处绝不比上面的性能怪兽小（。量子领域也在不断发展，突破“盈亏平衡点”，更高的传输速度和精度都预示着量子计算的实用化可能很近了。

　　宇宙和航天

　　中国天眼FAST参与的低频引力波项目证实了宇宙中有大量黑洞双星系统存在，而且是超大个的那种——黑洞质量最低都是太阳的一百万倍。詹姆斯韦伯望远镜的发现就多到无法赘述，天文学家的共识是这100亿美元花的值！所以他们都很期待新设备的开张：设在智利的Vera C. Rubin天文台计划2024年开始为期十年的南半球天空巡视计划，期望找到更多宇宙中一闪而逝的特殊现象和更多的近地小行星。说到小行星，NASA今年好像很感兴趣，不仅发起了行星防卫实验DART，在一颗小行星上砸了个坑，还派出了资源探测器去实地考察小行星Psyche。

　　同为NASA的远程财产，旅行者1号故障频频，与地球彻底失联可能就在不久的将来；而在火星上的毅力号则扔下了一个又一个装满岩石样本的铁管子，等着人们花很多很多钱去拿回来。月球也很热闹，除了NASA重返月球的阿尔特弥斯计划，好多国家都在运行自己的无人或载人登月计划，虽然探测器都可以自己做，但是在物流方面就没什么选择：美国和中国瓜分了大部分市场。6月，长征二号丁运载火箭一次性将41颗卫星送上了预定轨道，创造了我国的新纪录。截止到12月12日，SpaceX在今年已经完成了93次火箭发射，距离年度百次的目标还差一些。

　　当然马斯克今年最关注的是星舰试飞。连续两次失败让马老板的钱包很受伤，但是进步也是肉眼可见的，第二次试飞中33台猛禽发动机一直正常工作，让起飞重量达到5000吨的星舰一二级顺利升空实属不易。

　　学界变革

　　在欧美国家，博士和博士后们成立工会与雇主抗争正在蔚然成风，起因在于本轮通货膨胀让本就勉强度日的年轻科学家们实在难以为继，不得不发起各种抗议要求加钱，而效果肉眼可见：除了各个大学普遍接受涨薪协议外，美国国立卫生研究院正在考虑制定新的博后工资指导价，一次性涨薪14000美元。

　　打击学术不端在越来越多专职侦探的推动下有了不小的进步，各种检测工具让数据和图像不端行为很容易曝光，斯坦福大学校长的辞职和重磅撤稿影响巨大，出版巨头Wiley彻底放弃开放获取子品牌 Hindawi 也是因为太多的垃圾论文彻底摧毁了大量期刊的基本信用，这些垃圾论文的批量曝光与AI工具的有效应用有着密切关系。

　　同行评议似乎是一座无法撼动的神像，最多有人松松土。要求放弃这一制度的呼声有再多理由，也会被多一倍的维持现状的理由给顶回去。elife 将评审意见公开化的作法广受好评；考虑引入AI帮助评审每年700万篇的论文，让发布周期缩短三分之一看上去也很有道理，而光谱的另一端，预印本依然默默无闻，顶多有几个类似“韩式烧烤”超导体的论文能上头条。

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周锦帆