圖片來源：《美國化學文摘》在線版
科技日報記者?張夢然
跨學科和跨行業(yè)的科學發(fā)現(xiàn)，每天都在發(fā)生。美國化學會下屬《美國化學文摘》近期對2024年值得期待的科技突破作出了預測。其中包括綠色化學加速擴張、脫碳能源、CRISPR臨床驗證、生物材料興起，以及從癌癥到神經(jīng)退行性疾病的藥物治療等方面的新進展。
人工智能研發(fā)提速
人工智能（AI）領域一直具有前瞻性。生成式人工智能現(xiàn)正在影響藥物發(fā)現(xiàn)，機器學習在環(huán)境研究中也得到了廣泛使用。像ChatGPT這樣的大型語言模型，已進入醫(yī)療保健應用和臨床環(huán)境中進行測試。
許多科學家都在關注阿爾法折疊。這一深度思維公司的蛋白質(zhì)結構預測軟件，徹底改變了人們理解蛋白質(zhì)的方式。深度思維和Isomorphic實驗室稍早時間宣布，他們的最新模型已顯示出更高的準確性。此外，由AI驅(qū)動的治療性抗體研究成果也越來越受歡迎，RubrYc醫(yī)藥公司的抗體發(fā)現(xiàn)引擎等平臺，正在推進該領域的研究。
綠色化學促進環(huán)保
綠色化學是一個快速發(fā)展的領域。在這里，科學家不斷尋求創(chuàng)新方法，以最大限度地減少化學過程對環(huán)境的影響。譬如改善預測結果、減少塑料使用、尋找電池“瀕危元素”替代品、發(fā)現(xiàn)更可持續(xù)的催化劑、回收鋰離子電池等。
生物材料正在興起
用于生物醫(yī)學應用的新材料可能會在2024年徹底改變醫(yī)療保健領域的許多方面。譬如Neuralink公司正在開發(fā)的腦機接口系統(tǒng)，使用了直接植入大腦的生物相容性電極網(wǎng)絡。該系統(tǒng)已獲美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準，并于2023年開始人體試驗。此外，具有生物相容性和天然來源的多功能生物材料和生物墨水，都是2024年值得關注的前沿技術。
太空探索腳步不停
2024年，美國國家航空航天局計劃發(fā)射“歐羅巴快船”。它將圍繞木星運行，并飛越木星的衛(wèi)星之一——木衛(wèi)二，以研究水的存在及可居住性等問題。中國的嫦娥六號任務計劃將月球樣本帶回地球進行進一步研究。日本宇宙航空研究開發(fā)機構的火星衛(wèi)星探索任務，計劃從火星的衛(wèi)星之一——火衛(wèi)一帶回樣本。波音公司預計還將對其可重復使用的太空艙Starliner進行試飛，該太空艙可以將人們帶到近地軌道。
CRISPR迎來“回報”
歷經(jīng)多年的挫折和進步，CRISPR療法終于首次被批準用于人類。這是CRISPR技術發(fā)揮其改善人類健康潛力的里程碑時刻。除了卓越的基因組編輯能力外，基于CRISPR-Cas的生物傳感系統(tǒng)也開創(chuàng)了早期癌癥精準診斷的新時代。
癌癥治療飛速向前
免疫腫瘤學領域在過去幾年中飛速發(fā)展。細胞因子、疫苗、腫瘤定向單克隆抗體、免疫檢查點阻斷劑等獲批產(chǎn)品的市場規(guī)模持續(xù)增長。譬如，名為TAC01-HER2的新療法目前正在進行臨床試驗。
另一種有前景的策略是將CAR-T細胞與增強免疫反應的疫苗結合使用，以對抗實體瘤。免疫增強有助于身體產(chǎn)生更多的宿主T細胞，這些細胞可以靶向CAR-T細胞無法殺死的其他腫瘤抗原。
能源生產(chǎn)追求脫碳
全球正在努力用不產(chǎn)生或少產(chǎn)生二氧化碳的能源取代基于化石燃料的能源，實現(xiàn)能源生產(chǎn)脫碳。其中一項努力是將大規(guī)模儲能設備納入到現(xiàn)有電網(wǎng)里，幾種類型的電網(wǎng)規(guī)模存儲技術（即可以存儲能量，然后在更有利的時間回饋給電網(wǎng)）正在開發(fā)中。
2024年，核電研發(fā)領域?qū)⒗^續(xù)保持活躍。在核裂變方面，多家公司正在開發(fā)小型模塊化反應堆，用于電力生產(chǎn)和化學制造。
治療神經(jīng)退行性疾病
神經(jīng)退行性疾病是導致死亡和殘疾的主要病因之一。雖然目前還無法完全治愈這種疾病，但新近的科學發(fā)現(xiàn)將有助于找到其他治療方法。其中，阿爾茨海默病的兩種免疫療法已獲FDA批準，該療法可減少早期阿爾茨海默病患者的認知能力下降；在帕金森病治療中，F(xiàn)DA正在研究和批準除藥物和深部腦刺激之外的新治療方式；對于肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS），過去兩年FDA批準了兩種藥物來減緩患者的疾病進展，最近科學家們還發(fā)表了突變?nèi)绾螌е翧LS的基因研究成果。
