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美国费米国家实验室中执行缪子g-2实验的设备 。
4.中国科学家首次实现从头合成淀粉
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 。

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人工从头合成淀粉的11步反应路径图 。
5.新冠德尔塔和奥密克戎毒株带来新挑战
入选理由：新冠病毒持续演化 ， 不断出现的新毒株影响波及全球 。
2021年5月 ， 新冠病毒德尔塔毒株被世界卫生组织（WHO）列为“受关切变异株”（VOC） ， 目前已扩散到超过200个国家和地区 ， 是全球最流行的新冠病毒毒株 。 德尔塔毒株病毒载量高、传播能力强、潜伏期短 ， 能部分逃脱抗体的中和反应 。 此外 ， 全球多款疫苗对德尔塔毒株的保护效力均有所下降 。 11月初 ， 奥密克戎毒株在南非被首次检测到 ， 不到20天后便被WHO列为VOC ， 截至12月中旬已蔓延到80多个国家和地区 。 奥密克戎毒株刺突蛋白上存在多达32处突变 ， 其中3处可能增强免疫逃逸能力 。 全球抗疫之路仍然充满挑战 。

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新冠病毒包膜的原子动力学模拟图 。
6.人工智能算法准确预测蛋白质结构
入选理由：改写了蛋白质结构研究 ， 极大地推动对生命本质的探寻和药物研发 。
2021年7月 ， DeepMind宣布人工智能算法AlphaFold2开源 ， 随后又与欧洲生物信息学研究所合作 ， 公布了这套算法精准预测的人类蛋白组中98.5%的蛋白质结构 ， 以及20种模式生物同等比例的蛋白质结构 。 AlphaFold2预测的精准度已达到原子级别 ， 能媲美目前最精准的测量仪器 ， 预测还将用时从几个月缩短到几天甚至数个小时 。 同月 ， 由华盛顿大学等机构研发的算法RoseTTAFold开源 ， 它能更好地预测蛋白质复合物的结构 。 AI蛋白质结构预测算法的爆发 ， 解决了科学界的一个关键难题 ， 拓展了对生命基础物质的认知 ， 将极大地推动生物医药领域的发展 。

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由AlphaFold2算法推断出的蛋白质结构 。
7.第26届联合国气候大会落幕 ， 中国积极推进“双碳”行动
入选理由：各国的共同承诺 ， 让1.5℃的目标“活了下来” 。
2021年11月13日 ， 第26届联合国气候大会（COP26）艰难落下帷幕 ， 197个缔约方签署了《格拉斯哥气候公约》 ， 使《巴黎协定》“全球平均气温升幅控制在1.5℃之内”的目标有可能实现 。 尽管未能将“1.5℃”的目标写入公约 ， 但与会的世界各国代表终于就《巴黎协定》第6条实施细则达成共识 ， 并承诺结束森林砍伐、逐渐减少煤炭使用等 。 会前 ， 中国向世界做出了“力争二氧化碳排放于2030年前达到峰值 ， 2060年前实现碳中和”的承诺 。 迈向绿色低碳的行动不仅有助于地球免遭灾难性气候变化的重击 ， 还为国内新能源产业等绿色产业的发展提供了新的机遇 。