《环球科学》2021年十大科学新闻出炉，中国智慧助力全球科学勇攀峰

2021年，全球仍处于新冠疫情的阴影下。致死率更高的德尔塔毒株持续流行，感染性更强的奥密克戎毒株也在年末备受关注。为了应对疫情，以不同方式应对病毒的特效药正在不断问世。不过，疫情并没有让人类停下在其他领域勇攀科学高峰的脚步。我国“天宫”空间站在轨组建工作已全面展开；各国的火星探测项目也纷纷抵达预定目标；AlphaFold2算法的开源很有可能极大地促进蛋白质相关的研究，首次实现从头合成淀粉，也成为人工合成天然大分子领域的一次飞跃……人类强韧的精神总是支撑着我们在压力面前持续探索，我们也希望在“双碳”行动的积极推动下，迎来一个更加绿色和值得期待的未来。 由《环球科学》杂志评选的2021年十大科学新闻今日在线发布，让我们一起来回顾2021年科学界发生的那些重大事件。

入选理由：国际空间站退役后，“天宫”将成为唯一可用空间站。

2021年4月29日，“天和”核心舱发射升空并顺利抵达轨道，标志着我国“天宫”空间站在轨组建工作全面展开。6月17日，神舟十二号载人飞船将3名航天员送入“天和”核心舱，航天员随后开展了为期3个月的太空任务，并于9月17日顺利返回。10月16日，神舟十三号载人飞船发射升空，“天和”核心舱再次迎来3名航天员，这是空间站关键技术验证阶段的最后一次飞行任务。中国空间站预计于2022年年底前建成，由一个核心舱和两个实验舱组成。空间站开启常态化运行后，将有3名航天员作为一个乘组长期驻留，定期轮换。此外，随着国际空间站的退役时间临近，中国的“天宫”空间站很有可能在未来成为唯一可用的空间站。

入选理由：火星探测季进入全新阶段。

2021年5月22日，我国首次火星探测任务“天问一号”着陆巡视器携带的火星车“祝融号”安全驶离着陆平台，到达火星乌托邦平原表面，开始巡视探测。这意味着中国成为了首个一次完成绕、落、巡三大任务的国家。美国“毅力”号火星车也于2021年2月直接进入火星大气层，并成功着陆。4月，在“毅力”号的注视下，“机智”号无人机完成了在火星的首次飞行。与此同时，阿联酋的“希望”号探测器也成功进入火星轨道，开始拍摄火星图像。3台火星探测器已经纷纷抵达目标地点并开始正常工作，未来它们将传回大量与火星相关的重要信息。

入选理由：理论与实验结果之间的冲突，让科学家看到了新物理的曙光。

2021年4月7日，美国费米国家实验室缪子g-2实验的数据公布，实验测到的缪子磁矩与理论预测之间存在明显的偏差，然而，偶然误差导致这种偏差的概率仅有1/40000。标准模型是目前描述基本粒子和基本作用力的最佳模型，面对最新的实验结果，科学家不得不思考：理论与实验结果之间的这种偏差究竟是源自标准模型深层次的误差，还是存在标准模型之外的作用力和粒子。在未来，第二、三次的实验数据会逐步公布，修正后的理论计算结果也会逐步出炉。如果到时实验数据和理论值之间仍然存在不可忽略的偏差，那它很有可能会动摇现代物理学大厦的根基。

入选理由：人类第一次从二氧化碳出发成功合成出淀粉。

2021年9月，中国科学院的研究团队宣布，他们从头设计了11步反应路径，利用无机催化剂和生物酶，首次在全球实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。在自然界，植物需要通过光合作用把空气中的二氧化碳转化为淀粉，这个过程涉及60多步反应，且只有2%左右的能量转化效率。这项研究不仅能合成与天然淀粉结构几乎一致的淀粉分子，还比天然合成路径更高效。它的能量转化效率约是自然光合作用的3.5倍，淀粉合成速率更是天然合成的8.5倍。这项研究是从头合成生物大分子的一次里程碑式突破，也是模仿甚至超越自然合成机制的一大步。