2021年全球十大科技突破 2021年度十大热门科技( 二 ) _知识百科

人类进步的历史，就是能源演化的历史。木头、煤炭、石油、天然气等等，这些传统能源的开发利用，产生了大量的二氧化碳，导致全球升温，把地球破坏得难以复加。聚变为太阳和其他恒星提供动力，长期以来一直被视为地球能源问题的解决方案。遗憾的是，今天人类的“核聚变”仍然处在“不可控”阶段，美国科学家实现历史性核聚变突破，为人类利用“核聚变”能量，带来了希望。

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5. . 粒子物理学的标准模型出现了裂缝
今年，在美国费米实验室进行的缪子反常磁矩实验显示，缪子的行为与标准模型理论预测不相符。缪子的「体重」比它的近亲电子重 200 倍，在宇宙射线穿透地球大气层时自然产生，此外，费米实验室里的质子加速器也可以大量制造缪子。这称得上是物理学界的一件大事！简言之，新实验表明了自然界中的未知粒子，给了缪子额外的推力——而这一发现意味着有 50 年历史的粒子物理标准模型的预言失败。
对物理学家来说，这可不是沮丧的结果，而是令人无比兴奋的战斗的开始，缪子本来就被视为「新物理的探针」，如今新成果虽不至于彻底颠覆标准模型，但也向所有人指向了一个新的物理学世界。

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6. CRISPR 修复体内基因
转甲状腺素蛋白淀粉样变性，是一种危及生命的疾病，其特征是错误折叠的转甲状腺素蛋白（TTR）在在神经和心脏中等组织中逐渐积累，。 Intellia 和 Regeneron 公司联合宣布，其开发的体内 CRISPR-Cas9 基因组编辑疗法 NTLA-2001 治疗 ATTR 的 I 期临床研究中期结果显示，第 28 天，0.1 mg/kg 剂量组血清 TTR 蛋白水平较基线平均降低了 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 基因组编辑的安全性和有效性的临床试验数据。
在另一项研究中，Editas Medicine 的研究人员将一种携带 CRISPR DNA 的无害病毒注射到六名患有遗传性视力障碍的成年人的眼睛中。研究人员在 9 月的一次会议上报告说，3 -6 个月后，两名几乎完全失明的患者可以感觉到更多的光线，并且可以在昏暗的光线下穿越障碍路线。这些研究为在体 CRISPR 修复基因疗法铺平了道路。

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7. “洞察号”首次揭示火星内部结构
2018 年 11 月 26 日，美国国家航空航天局（NASA）的「洞察」号火星探测器携带一种被称为「内部结构地震实验」（SEIS）的六传感器地震仪在火星上降落，任务是记录地震波穿过陆地内部结构的过程，从而探索这颗红色星球的地壳、地幔和地核。自「扎根」火星以来，「洞察」号在其着陆点测量了大约 733 次地震。科学家基于其中 35 次地震的数据，揭示了火星的内部结构，估计了火星地核的大小、地幔的结构和地壳的厚度。
这让人们第一次知道，另一个与地球相似的行星内部是什么样：夹心蛋糕一般的地壳结构、比预期更薄的地幔、含有更多轻元素的液态核心……这也是科学家第一次使用地震数据来探测地球以外行星的内部，这是了解火星形成和热演化的重要一步。在接下来的时间里，随着更多测量数据的出现，研究人员将改进这颗红色星球的模型，进一步揭开火星的神秘面纱。

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8. 数字接触追踪
新冠大流行让 “数字接触追踪” 引起人们的关注。新冠疫情之下，科技为公共卫生调查人员追溯感染者的行踪提供新思路 —— 数字接触追踪。 2020 年 5 月苹果和谷歌公司联合推出基于 iOS 和 Android 操作系统的智能手机应用 “暴露通知（Exposure Notification）”，借助数字设备和技术助力新冠肺炎密切接触者追踪工作。