2022科创大会 | 南方周末发布《2022年度十大科创突破》
我们处在时间的洪流，也处在科创的洪流。科学技术的发展不断地以一种适应时代的革新姿态问世，并不断推动具有更强大生命力的创新事物出现，继续引领人类的生存、生活。
现代农业、生物技术以及新能源的探索和利用，促进着人类与自然的可持续发展；生物医药、医疗技术让人类直面各种疾病与衰老；新一代信息技术、人工智能、航空航天等正一点点、一步步地拓宽人类对自然、宇宙的认知边界。
在2021-2022年度，全球的科学研究、技术创新取得了许多成绩。12月8日，由南方周末主办的2022科创大会在上海拉开帷幕。本次大会邀请业界、学界翘楚开讲，以“科创”为锚，探究科技创新之力量，探寻其在不同行业、企业的发展脉络，求解中国经济和社会发展的新动能。
会上，南方周末科创力研究中心发布《2021-2022年度十大科创突破》，从“生存”“发展”“去未来”三个维度出发，评选了年度十项科创突破，它们无一不是惊艳了世界，且具备应用/商业化可能的各种新发明、新技术。
生存
二氧化碳人工合成淀粉
2021年9月，中国科学院天津工业生物技术研究所马延和团队在《科学》发表论文Cell-free chemoenzymatic starch synthesis from carbon dioxide，报告首次实现利用二氧化碳人工合成淀粉的突破性进展。研究者设计了一条全新的人工合成路线，只需要11步核心生化反应，就可以完成从二氧化碳到淀粉的转化。理论上，1立方米的生物反应器每年可以生产相当于5亩玉米地年产量的淀粉。
价值与影响：当今世界正面临全球气候变化、粮食安全、能源资源短缺、生态环境污染等一系列重大挑战，利用二氧化碳合成淀粉，完成神奇的物质和能量转化，探索出一条“从无到有”的技术路线，是生存之道。
二氧化碳合成葡萄糖或脂肪酸
2022年4月，电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组与中国科学技术大学曾杰课题组，在《自然·催化》刊发论文Upcycling CO2 into energy-rich long-chain compounds via electrochemical and metabolic engineering，利用电催化将二氧化碳转化为乙酸，再借助酵母发酵将乙酸转变为葡萄糖或脂肪酸。这个长链分子合成平台，有望实现大规模的生产应用，也开创了利用二氧化碳生产粮食产物的全新策略。
价值与影响：科学家们打开了二氧化碳利用的“魔法盒”，为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术，也为基于电力驱动的新型农业与生物制造业提供了无尽的想象空间。
从太阳和太空捕获可再生能源的新方法
2022年4月，中国科大工程学院裴刚教授与国家同步辐射实验室邹崇文研究员团队合作，在美国《国家科学院院刊》发表论文Self-adaptive integration of photothermal and radiative cooling for continuous energy harvesting from the sun and outer space，研究团队提出了一种全新的能量利用方法，开发了一种光谱自适应智能涂层，分别以太阳（约6000K）和太空（约3K）为热源和冷源，利用光谱自适应智能涂层来解决光热转换过程和辐射制冷过程的光谱冲突，实现24小时全天候的冷热能量捕获和利用。
价值与影响：从热力学的角度来看，太阳和太空是地球能量循环的终极热源和终极冷源。这一研究结果为基于太阳热源和太空冷源的能量捕获和高效利用提供了一种全新的途径，该技术可以广泛应用于建筑节能、光伏冷却、热电转换以及深空探索等领域。
发展
在葡萄籽提取物中发现抗衰物质PCC1
2021年12月，中科院上海营养与健康研究所、汤臣倍健营养健康研究院、梅奥诊所等多家机构研究团队，从特定葡萄籽提取物中发现PCC1（原花青素C1，ProcyanidinC1），PCC1能够高效且安全地清除衰老细胞，单独对衰老小鼠使用PCC1，助其延长健康中位寿命64.2%。
价值与影响：延缓衰老、控制衰老相关疾病，人类从未停止探索。PCC1的发现，是这条探索之路上的新里程碑。
人类基因组T2T-CHM13
2022年4月，“端粒到端粒”（Telomere to Telomere, T2T）联盟完成并发布——迄今最完整的人类参考基因组，命名为T2T-CHM13。相较2013年发布的标准参考序列GRCh38增加了近2亿碱基对的遗传信息，其中包括99个可能编码蛋白质的基因和近2000个还需进一步研究的候选基因；此外，还纠正了老版序列里的数千个结构错误。
价值与影响：基因序列蕴藏着人类的遗传信息，对于遗传信息的破译，人类从未停止过脚步。T2T-CHM13完善了以前未解决的基因组区域，首开在完整人类基因组中探索表观遗传学的先河，同时完整的人类基因组数据可为未来的疾病尤其是罕见病领域的诊断、新药研发、新疗法探索提供依据，也为后续相关疾病的基因疗法奠定基础。
AlphaFold预测出2.14亿个蛋白质结构
2022年7月，DeepMind公司与欧洲生物信息研究所（EMBL-EBI）的联合研究团队，通过人工智能（AI）系统AlphaFold预测，公布了含植物、细菌、真菌在内的超100万个物种的2.14亿个蛋白质结构，涵盖地球上几乎所有已做过基因组测序的生物体，其中约35%达到实验手段获取的结构精度，约80%的可靠性足以用于多项后续分析。
价值与影响：蛋白质是由基因编码生成，解析蛋白质结构对探索生命信息的“蓝图”和药物研发都具有重大意义。同时，DeepMind还开放了数据库中的预测蛋白质结构，为更多研究者所用，可进一步加速新药研发、推进基础科学。
全球首个脑再生时空图谱
2022年9月，杭州华大生命科学研究院主导、联合来自3个国家17个单位的科学家共同组成的研究团队，在《科学》（Science）发表文章Single-cell Stereo-seq reveals induced progenitor cells involved in axolotl brain regeneration，构建了首个蝾螈脑再生时空图谱，这也是全球首个脑再生时空图谱。
价值与影响：虽然大脑实体只栖居于脑袋，但是研究大脑并不比研究浩瀚的宇宙简单。大脑损伤后再生修复是亟待解决的重大生物学及医学难题。这一脑再生时空图谱，为人类组织器官自我修复与再生提供了新的方向，也为物种进化研究提供了宝贵的数据资源。
去未来
“人造太阳”实现千秒级等离子体运行
2021年12月，中科院合肥研究院等离子体所的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST，也被称为“人造太阳”，国家重大科技基础设施，用于探索核聚变能源应用），实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间，全面验证未来聚变发电的等离子体控制技术，推动其从基础研究向工程应用迈进了一大步。
价值与影响：核聚变能源的原材料无需担心资源开发、排放问题，被认为是人类的“终极能源”。面对低碳发展的需求和应对气候变化的影响，探索核聚变发电成为一个重要的方向。
“平民宇航员”抵达国际空间站
美东时间2022年4月9日上午8点29分，美国太空探索技术公司（SpaceX）的“Crew Dragon”飞船正式抵达目的地，国际空间站迎来首个全部由“平民宇航员”组成的太空旅行团。在前一天的上午11点17分，4名乘客(NASA前宇航员迈克尔·洛佩斯·阿莱格里亚（Michael López-Alegría）、美国人拉里·康纳（Larry Connor）、加拿大人马克·帕西（Mark Pathy）、以色列人伊尔坦·施蒂比（Eytan Stibbe）)搭乘飞船从美国佛罗里达州升空，开启为期10天、商业化的国际空间站之旅。
价值与影响：从维珍银河、蓝色起源，到SpaceX，商业公司们正一步步拓展私人航天旅行的边界，开启人类通往星辰大海的征途。大航海时代已经过去，大航天时代正在到来。
433个量子比特计算芯片
2022年11月，IBM推出量子计算芯片“鱼鹰”（Osprey chip），拥有433个量子比特，是其2021年推出的“鹰”芯片（Eagle chip，127个量子比特）的三倍以上，再次创下新的世界纪录。通过增加“可操纵”量子比特的数量，并提升操纵的精度，量子计算有望最终应用于实际问题。
价值与影响：量子计算机有望最终解决传统计算机可能永远无法解决的问题，能够展开超级计算机都难以实现的复杂计算，为人们带来解决一些此前“无解”问题的可能性。
我们不预测未来，也无法预测未来。
科创正发生在当下，同时也塑造着未来。
我们努力寻找，试图抓住那些或可帮我们指向未来的信息。
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