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与本周《Nature》杂志的评比分歧，，，，，《Science》杂志的评比角逐是由《Science》读者投票选出来的年度荣誉。。。。。。在上周的Twitter投票中，，，，，三位入围者势均力涤祝。。。。。

当之无愧的冠军

美国生物化学家克里斯蒂安·安芬森（Christian Anfinsen）在1972年的诺贝尔奖获奖演讲中提出了一个愿景：有一天，，，，，人们能够仅从蛋白质的氨基酸构建块序列预测任何蛋白质的3D结构。。。。。。近50年后，，，，，钻研人员已经批注，，，，，人为智能（AI）驱动的软件能够通过成千上万的人精确地获得蛋白质结构，，，，，这是实现安芬森妄想的一个进取，，，，，也是Science今年的冠军突破。。。。。。

《Science》主编Holden Thorp在有关社论中写路：“这是两个方面的突破。。。。。。首先，，，，，它解决了一个已经在待处事项清单上50年的科学问题。。。。。。其次，，，，，它是一种扭转游戏规定的技术，，，，，就像CRISPR或冷冻电镜一样，，，，，将大大加快科学发现，，，，，无论出于何种原因，，，，，这都将是今年的突破。。。。。。”

蛋白质是性命的基石，，，，，它们的职能（险些所有生物学过程的主题）都与其三维状态直接有关。。。。。。已经，，，，，确定蛋白质的结构是一个耗时且昂贵的过程，，，，，必要复杂的尝试室分析。。。。。。并且，，，，，固然开发可能解决“蛋白质折叠问题”的推算机模型已经尝试持续了几十年，，，，，但正确的蛋白质预测一向困扰着钻研人员，，，，，近 50 年来，，，，，科学家们一向在致力解决天然界中最令人猜疑的挑战之一，，，，，预测一串氨基酸在成为一种有效蛋白质时会折叠成的复杂3D状态。。。。。。

2021年，，，，，科学家们证了然人为智能 (AI) 驱动的软件能够实现这一持久指标并预测数以千计的正确蛋白质结构。。。。。。为了留想这一壮举，，，，，《Science》杂志将人为智能驱动的蛋白质预测提名为2021年的年度突破。。。。。。

颁发在《Nature》和《Science》杂志上的开创性论文别离提出了AlphaFold和RoseTTAfold。。。。。。这两种步骤都证了然它们占有着仅凭据所含的氨基酸就能急剧正确地预测各类复杂蛋白质结构的能力。。。。。。更沉要的是，，，，，这两个幼组的作者都向钻研人员免费提供了他们的数据，，，，，大大扩大了获取蛋白质结构的可及性。。。。。。此刻，，，，，人为智能不仅可能预测蛋白质结构，，，，，还可能预测它们若何形成复合物和相互作用。。。。。。

亚军是“古代泥土DNA”

来自化石的DNA扭转了人类和动物进化的钻研，，，，，揭示了未知的关系，，，，，追踪了早期迁徙，，，，，并揭示了远古物种间的交配。。。。。。然而对人类来说，，，，，整个领域只依赖23个古老的基因组，，，，，其中18个来自尼安德特人。。。。。。最近，，，，，科学家们解开了一个更大的古代DNA宝库：来自洞窟地面的泥土。。。。。。今年，，，，，洞窟中的泥土初次分离出了位于人类细胞核内的DNA，，，，，钻研人员利用这种“泥土DNA”来沉建世界各地洞窟居民的身份。。。。。。

这项新工作借鉴了对活物种环境DNA的钻延祝。。。。。为了找出哪些生物栖身在湖泊、丛林和其他处所，，，，，科学家们网络自由漂浮的DNA，，，，，这些DNA流到空气、水和泥土钟祝。。。。。2003年，，，，，进化遗传学家批注，，，，，被抛弃的DNA能够持续数千年。。。。。。2015年，，，，，钻研人员利用它援手沉建整个古代生态系统，，，，，即便在没有化石的情况下。。。。。。但其中大部门DNA来自线粒体。。。。。。多亏了新技术，，，，，科学家们此刻能够在古老的泥土中寻找核DNA，，，，，核DNA承载着性命的全数指令。。。。。。

今年，，，，，科学家利用核DNA绘造了三个洞窟的人类和动物散布图。。。。。。在西班牙的Estatuas洞窟中，，，，，核DNA揭示了8万至11.3万年前生涯在那里的人类的基因特点和性别，，，，，并批注在10万年前实现的冰河期后，，，，，尼安德特人的一个世系取代了其他几个世系。。。。。。在佐治亚州Satsurblia洞窟2.5万年前的泥土中，，，，，科学家发现了一个以前未知的尼安德特人家族的女性人类基因组，，，，，以及一头野牛和一只现已灭绝的狼的基因痕迹。。。。。。通过比力墨西哥Chiquihuite 洞窟中12000年前的黑熊DNA和现代黑熊的DNA，，，，，科学家发现，，，，，在最后一个冰河时期之后，，，，，洞窟熊的后世向北迁徙到阿拉斯加。。。。。。从古代泥土中提取和测序核DNA的技术仍在改进。。。。。。正如他们所做的那样，，，，，钻研人员但愿回覆更多关于古代物种兴衰的问题。。。。。。

第三名是“COVID-19抗病毒口服药丸”

疫苗在匹敌COVID-19疾病中起着沉要作用，，，，，但一个新的玩家在参与：抗病毒药物，，，，，若是在习染早期就能够预防症状和殒命。。。。。。

秋季，，，，，造药商辉瑞和默克公司通过新闻稿吹牛了他们的积极临床试验了局。。。。。。更多的抗病毒药物在试验中，，，，，蕴含胁迫症医治药物氟伏沙明在内的现有仿造药也可能被证明是有效的。。。。。。凭据提交给监管机构的最终数据，，，，，默克公司的抗病毒药物molnupiravir可将高危、未接种疫苗的个别住院或殒命的风险降低30%。。。。。。（这一数字低于中期分析得出的50%。。。。。。），，，，，辉瑞公司的抗病毒药物PF-07321332，，，，，若是在症状出现后3天内起头使用，，，，，可削减89%的住院医治。。。。。。英国在11月核准了molnupiravir，，，，，美国食品和药物治理局的一个征询机构勉强核准了它；；；；；；；；监管机构也在思考辉瑞的医治规划。。。。。。

科学家们强调，，，，，抗病毒药物不能取代疫苗接种。。。。。。但它们依然至关沉要，，，，，若是新的Omicron变体导致突破性习染激增，，，，，它们可能变得越发沉要。。。。。。；；；；；；；匀鸸驹谝蛔槿酥薪辛硪幌頟F-07321332试验，，，，，其中蕴含接种疫苗的人，，，，，默克公司和辉瑞公司都在测试这些药物是否能预防最近接触过阳性习染者的人。。。。。。

只管如此，，，，，问题还是好多。。。。。？？？？？？共《疽┪锘嵯骷跸叭菊叩拇悸？？？？？？低收入国度能否获得所需的供给？？？？？？（两家公司都承诺在这些处所以大幅折扣销售这些药物。。。。。。）是否会有临床试验中未发现的副作用？？？？？？只管存在不确定性，，，，，但科学家和医生们对这一了局感应振奋，，，，，并很欣喜有多种疗法，，，，，这可能有助于预防病毒对任何一种都产生耐药性。。。。。。

其他上榜课题

4.迷幻剂医治应激阻碍

迷幻药的心灵扭转能力使人们对其可能缓解心灵疾病产生了但愿，，，，，但很少有大型、严格的试验批注它们是有效的。。。。。。今年这一领域获得了巨大的成功：一项多中心、随机、对照试验发现，，，，，3,4-亚甲基二氧甲基安非他明（MDMA），，，，，俗称摇头丸，，，，，能显著降低创伤后应激阻碍（PTSD）患者的症状。。。。。。

这项钻研颁发在五月份的《Nature Medicine》杂志上，，，，，测试了发言疗法和MDMA的强化组合，，，，，它能够创造一种幸福感和同理心，，，，，援手人们处置创伤经历。。。。。。该试验的76名参加者接受了三次为期8幼时的药物或慰藉剂领导医治，，，，，并在医治前后与医治师进行了一系列较短的“筹备”和“整合”医治。。。。。。两个月后，，，，，67%的MDMA患者不再切合PTSD诊断尺度，，，，，而慰藉剂组为32%。。。。。。

但由于MDMA的生理效应对参加者来说是不言而喻的，，，，，可能会影响患者的进展，，，，，甚至影响他们改善的几率。。。。。。（钻研实现后对参加者的随访批注，，，，，多达90%的人正确地猜到了他们属于哪一组。。。。。。）

只管如此，，，，，随着学术尝试室和公司索求MDMA和其他迷幻药医治抑郁症、焦虑症和成瘾症的潜力，，，，，迷幻药钻研在蓬勃发展。。。。。。11月，，，，，总部位于伦敦的心灵卫生保健公司COMPASS Pathways颁发了一项233名参加者参加的随机试验的积极了局。。。。。。该试验是一种所谓神奇蘑菇中的物质，，，，，用于医治难治性抑郁症患者。。。。。。该公司目前正打算进行更大规模的试验。。。。。。若是在进行的后续钻研可能证实MDMA的初步了局，，，，，其提议人非投机多学科迷幻药钻研协会打算最早在2023年追求美国食品和药物治理局的核准。。。。。。

5.人为抗体医治传染病

被称为单克隆抗体的尝试室造备抗体已经彻底扭转了某些癌症和自身免疫性疾病的医治，，，，，但它们在匹敌传染病方面的成功有限。。。。。。今年情况产生了变动，，，，，此刻的证据批注，，，，，单克隆抗体（MAB）还能粉碎SARS-CoV-2和其他威胁性命的病原体，，，，，蕴含呼吸路合胞病毒（RSV）、艾滋病毒和疟疾寄生虫。。。。。。

为了造作单克隆抗体，，，，，科学家从尝试室动物和人类中分离出最壮大的抗体，，，，，并大量复造它们。。。。。。作为药物，，，，，它们重要用于抑造免疫反映或象征肿瘤细胞进行粉碎。。。。。。在美国，，，，，唯一被核准用于传染病的单克隆抗体仅限于罕见疾病！！。。。喊２├⑽胄蕴烤摇⒏捶⑿约杈匏缶⒏呶Ｓざ暮粑泛习《荆，，，以及所有药物均无效的人的艾滋病毒。。。。。。印度已经核准了一种抗狂犬病的单克隆抗体。。。。。。

随着克隆、动物模型和X射线晶体学的进取，，，，，钻研人员此刻能够造作和筛选比以往更多的单克隆抗体，，，，，从而简化了他们的搜索。。。。。。到今年年底，，，，，美国食品和药物治理局已核准其医治COVID-19的垂危使用授权，，，，，并且在某些情况下，，，，，以预防习染。。。。。。

抗流赣注寨卡病毒和大幼胞病毒的单克隆药物也在研发钟祝。。。。。人们对两个旨在预防所有婴儿习染呼吸路合胞病毒的候选者寄托厚望。。。。。。在一项总体上失败的艾滋病预防钻研中，，，，，候选者对某些毒株阐发优良。。。。。。

昂贵的成本和在诊所注射单克隆抗体的必要使很多人无法获得。。。。。。但随着价值暴跌，，，，，注射剂取代输液，，，，，更有效的单克隆抗体上市，，，，，它们可能成为传染病兵器库中的尺度兵器。。。。。。

6.体内CRISPR基因编纂

今年6月26日，，，，，马萨诸塞州剑桥的Intellia Therapeutics公司和纽约塔里敦的Regeneron公司颁布了临床试验了局。。。。。。生物技术公司对6名患有罕见疾病的患者进行了医治试验，，，，，该疾病称为转甲状腺素蛋白淀粉样变(ATTR)，，，，，可导致人体器官和组织中谬误折叠的蛋白质异常堆积。。。。。。所有的参加者都经历了畸形蛋白质水平的降落，，，，，中期了局显示，，，，，第28天，，，，，0.1 mg/kg剂量组血清TTR蛋白水平较基线均匀降低了52%，，，，，而0.3 mg/kg剂量组血清TTR蛋白水平降低了87%。。。。。。这是首个支持人体体内CRISPR基因组编纂的安全性和有效性临床试验数据。。。。。。

7.体表早期胚胎发育

对早期胚胎发育的深刻相识能够援手科学家相识流产和诞生缺点，，，，，并美满体表受精（IVF）规划。。。。。。但司法、实际和伦理限度限度了对人类胚胎的钻延祝。。。。。今年，，，，，科学家们颁布了潜在的代替品：更长豢养功夫的幼鼠胚胎，，，，，胚胎复制品由人类干细胞或沉编程的成年细胞造成。。。。。。

科学家们一向在致力使幼鼠胚胎在母鼠体表成长3到4天以上。。。。。。三月份，，，，，一个钻研幼组汇报了一个将功夫耽搁到11天的步骤。。。。。。他们发现，，，，，关键的一步是在一个类似微型摩天轮的装置上旋转装有胚胎的罐子。。。。。。它不休地混合营养肉汤，，，，，以洗澡胚胎，，，，，并确保氧气水平和大气压力是一致的。。。。。。胚胎经历了一个关键的细胞沉组阶段，，，，，成长器官，，，，，并长出后腿。。。。。。

其他科学家设计了一种被称为囊胚的关键胚胎阶段的代替品。。。。。。

一个钻研幼组用人类胚胎干细胞和诱导多能干（iPS）细胞造作囊胚复制品，，，，，这些干细胞是由专门的成人细胞沉新编程而成的。。。。。。另一项钻研发现，，，，，经历向iPS细胞转化的皮肤细胞会产生囊胚样结构。。。。。。这些人造胚泡不是真正的胚胎，，，，，但其中一些能够提供一个有领导性的、争议较少的代替规划。。。。。。

5月，，，，，造订干细胞钻研指南的国际组织放宽了持久以来不容在尝试室造就人类胚胎超过14天的禁令，，，，，允许科学家探测在此之后产生的胚胎事务。。。。。。

《Science》还提名了今年度两大热点话题。。。。。。例如，，，，，Joel Perlmutter在一篇社论中会商了美国食品和药物治理局（FDA）核准Aducanumab医治阿尔茨海默病——一种昂贵的医治步骤，，，，，险些没有任何临床疗效。。。。。。Perlmutter辞职是为了抗议向FDA提供药物征询的委员会。。。。。。再好比，，，，，官场对全球气象的不作为，，，，，使1.5°C的指标不太可能成为全球气温上升的限度，，，，，诸如COVID-19疫苗和即将到来的气象变动苦难等问题，，，，，政客正利用社交媒体等灌输方式减弱科学权威。。。。。。

原文检索：10.1126/science.abn5795