2月6日，世界頂尖科學家協會（World Laureates Association，下稱“頂科協”、WLA）在上海首次面向全球發布年度報告。這份被稱為《WLA年度發布》的報告，主題為《希望之光，疫情下的科學突破》。

報告立足對過去一年全球范圍內的科學熱點、科學大事件，特別是科學突破進行盤點；在此基礎上，包括15位諾貝爾獎得主在內的30位世界頂尖科學家對此進行了點評。

世界頂尖科學家協會是全球匯聚頂尖科學家最多的科學家組織之一。協會目前有獲獎者會員 163 位，其中諾貝爾獎68位，沃爾夫獎27位，拉斯克獎15位，圖靈獎9位，菲爾茲獎6位，科學突破獎15位，蓋爾德納獎11位，京都獎4位，麥克阿瑟天才獎3位，杰出科學家4位，世界糧食獎1位。科學家會員覆蓋全球 25 個國家、80 所頂尖實驗室和研究機構。

這份近3萬字的《WLA年度發布》報告，共分三大部分，涵括了24個科學熱點。其中第二部分最為矚目：頂尖科學家評價2020年度有影響力的科學突破——

1、mRNA疫苗（信使核糖核酸疫苗）

2020年極不尋常，新冠疫情暴發，以人類始料未及的方式深刻改變了我們的生活，包括科研生態。

盡管世界多國飽受新冠肺炎疫情重創，但全球科學家正以驚人速度開展應對這一嚴重公共衛生危機的相關研究，圍繞病毒探源、臨床診療、疫情防控進行科研攻關，產出海量研究成果。疫苗更是以前所未見的速度經歷研發、臨床至投產應用。

mRNA疫苗（信使核糖核酸疫苗），當之無愧入選《WLA年度發布》報告。2013年諾貝爾生理學或醫學獎得主蘭迪·謝克曼（Randy Schekman ）說：COVID-19大流行釋放了世界各地生物醫學科學力量來設計疫苗，以阻止致命SARS-CoV-2病毒的傳播。

1987年諾貝爾化學獎得主讓-馬里?萊恩（Jean-Marie Lehn）強調：mRNA疫苗開發是應對COVID-19疫情中最重大的突破。

2004年諾貝爾化學獎得主阿夫拉姆·赫什科（Avram Hershko）則表示：盡管針對COVID-19基于RNA疫苗的快速和極高效率開發，在當前受到普遍稱贊，但是人們還未能充分了解基于基礎生物醫學科學的重大發現，而在醫學領域取得重要突破的科學意義。

1997年加拿大蓋爾德納國際獎獲獎科學家理查德?海因斯（Richard Hynes）表述更加直截了當：顯然，不需要復雜冷鏈的單一劑量疫苗，在對抗這種（以及未來的）“大流行”中將非常重要。

2、人類歷史上首次實現室溫超導

自超導被發現以來，室溫超導就一直是該領域的終極夢想，人類歷史上首次實現室溫超導，這是非常大的進步。不過，達成這次室溫超導的代價是高達260萬個大氣壓的高壓，可實用的室溫超導材料依然前路漫漫。

2006年諾貝爾物理學獎得主喬治?斯穆特三世（George Smoot III）表示：超導體因其可以零電阻無損耗地導電，被廣泛應用于各種先進的實驗儀器，如核磁共振掃描儀使用的高場磁體以及粒子加速器。但降至極低溫才能出現超導特性導致成本高昂，無法用于現實生活。2020年，美國羅切斯特大學的蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）等人在溫度高達15℃的高壓富氫材料中觀察到了超導現象，發表于10月《Science》上。迪亞斯等人制作的碳硫氫化材料將此前的超導溫度紀錄提升了大約35℃，也因此第一次在室溫下成功觀測到了超導現象?？茖W家們認為，改變材料的化學組成或許能減小所需的壓力，朝著真正的日常應用更進一步。

2010年諾貝爾物理學獎得主安德烈?蓋姆（Andre Geim）點評說：盡管研究人員經常懷疑室溫超導性是否可以實現，但是在從未預料到、或被認為不可能實現的溫度下反復發現了超導性，這是非常大的躍進。讓研究人員備感興奮的是，有可能在正常的環境壓力下實現室溫超導體，這將使許多事情變得可行，并且實際應用很可能在我們的日常生活中司空見慣。找到一種室溫超導體“將具有巨大的技術重要性，例如，有助于解決世界的能源問題，提供更快的計算機，產生新穎的存儲器和存儲設備以及啟用超靈敏傳感器等”。

3、AI 首次精準預測蛋白質三維結構

AI對蛋白質折疊的極近準確預測，是2020年生物醫學領域最重要的科學進展之一，它對結構生物學意義重大，并有望進一步擴展到蛋白質精準結構預測的層面，對生物學發展產生深遠影響。

2009年諾貝爾化學獎得主文卡?拉馬克里希南（Venki Ramakrishnan）表示：在過去一年中，DeepMind的一個小組開發了一種名為AlphaFold的機器學習算法，該算法能夠從序列中預測出很大一部分以前未知的結構。這些結構的準確性接近于實驗方法的準確性（并且在許多情況下與它們相匹配），并且它們可用于多達一千個基團的相當大的蛋白質。這是一項重大突破，對結構生物學具有重要意義。如果可以擴展到預測蛋白質之間的界面結構，它就可以預測細胞內的相互作用，從而生成描述這種相互作用的一個全面圖譜，對生物學產生深遠影響。

1997年加拿大蓋爾德納國際獎獲獎科學家理查德?海因斯（Richard Hynes）強調：結合冷凍電鏡的結構表征，將在理解蛋白質的結構特征并可能對其進行修飾方面取得巨大進展。

2019年生命科學突破獎獲獎科學家陳志堅（Zhijian Chen）：在我看來，2020年在生物醫學領域兩個最重要的科學進展是：1）AlphaFold對蛋白質折疊的近準確預測; 2）COVID-19疫苗以創紀錄的驚人速度被開發出來。

2020其他科學突破：

CRISPR基因編輯技術首次成功治愈兩種遺傳性血液病

CRISPR基因編輯技術為治愈不治之癥提供了有效解決方案，其發展空間廣闊，并將促使相關新技術大量涌現。但在關注技術價值的同時，它的公平性、可控性和倫理性也應特別注意。

在原子尺度上首次拍攝到化學鍵的形成與斷裂的動態影像

利用碳納米管作為納米催化劑，通過透射電子顯微鏡（TEM）在單分子水平上讓人類首次觀察到了化學鍵形成與斷裂的實時動態過程，為人類全面理解化學鍵提供了全新視角。

首次獲取“從頭到尾”完整的人類 X 染色體序列

研究人員首次“從頭到尾”確認了人類 X 染色體的完整序列，其中不存在任何缺口，它的精確度達到了前所未有的水平。這一成就開啟了基因組學研究的新時代，人類離揭秘遺傳信息又進了一步。

冷凍電鏡達到原子分辨率

人類突破了冷凍電鏡成像在分辨率上的限制，將分辨率提高到單個原子水平，超越了0.1納米的極限——這在過去幾乎是不可能實現的成就。利用冷凍電鏡這一強大工具，成功觀測到了COVID-19病毒刺突蛋白融合前的結構構象及作用狀態，為疫苗的成功接種打下了基礎。

量子波動可在宏觀尺度上搖動實物

麻省理工學院在2020年用LIGO引力波探測器做出了令人印象深刻的發現——“通過壓縮真空來超越標準量子極限”。它標志著人類在宏觀尺度上對超越標準量子極限的操控日趨成熟，將使引力天線能夠更加準確地探測到由黑洞和中子星坍縮事件引發的弱信號。未來，科學家們可以通過它探索宇宙與時空深處更多未知的地帶。

給量子測量過程拍快照

“拍攝量子測量的快照”這個主題相當重要，它表明量子躍遷是連續不間斷地進行著，而不是瞬時的。這使我們對量子力學的內部運作有了更深入的了解，并且能給量子計算帶來一些新的啟示。

絕對聲速極限受基本常數制約

科學家發現聲音在固態和液態物質中傳播速度的上限僅與兩個無量綱量有關。聲音在理論上的金屬氫中可能達到的最快速度為大約每秒 36 公里，約是鉆石中音速的兩倍，空氣中音速的一百倍。

參與盤點《WLA年度發布》的世界頂尖科學家，還對疫情下的科研生態及未來走勢進行了預判，他們指出：2020年的科學進步令人印象深刻，在這一年，“科學”一詞從未如此頻繁被提及。疫情背景下，科學與政治的結合，也可以產生重大突破；同時，我們應盡快回歸氣候變化、生物多樣性、糧食等重大問題的研究。

《WLA年度發布》報告強調：基礎科學影響人類未來。正如2012年諾貝爾物理學獎得主塞爾日·阿羅什（Serge Haroche）所說：這么短時間里獲得疫苗成功，與物理學無關。但，科學是一個整體，它可以提醒所有科學家，一旦基礎科學為創新蓬勃發展奠定了基礎并形成科學方法，這種科學方法將具有可以解決許多重要問題的力量。我們應當謹記2020年疫苗開發競賽帶來的啟示：好奇心驅動的基礎研究，已經提供了必要的知識，只要確定目標，并且在無論哪個領域（生物學、醫學、化學或是物理學）的研究投入了足夠財力和人力資源，就可以實現巨大成功。頂尖科學家堅信：依靠全球科學家共同努力，科學力量將最終戰勝疫情甚至生物多樣性、可持續能源和氣候變化等其它科學難題。

世界頂尖科學家協會表示，積極發起年度科學盤點，是該協會科學家集聚效應最富價值的體現。《WLA年度發布》也是世界頂尖科學家論壇價值會議三大核心之一。這一發布將形成機制，致力成為深具權威性和影響力的科學界風向標。