有时候你得在森林里寻找树木。2021年的好消息就像一堆小树苗——在通货膨胀、大流行和灾难性天气事件的森林中消失的小树。仔细观察，你会发现许多值得欢呼的理由，科学发现和进步为人类带来了真诚的希望。
最值得注意的是，在创纪录的时间内，2021年出现了有史以来最有效的疫苗之一。但这仅仅是个开始。我们见证了生物学、天文学、医学、工程学、计算机、基因组学以及其他许多科学领域的巨大突破。
2021年有这么多惊人的进展，很难选出最重要的一个，但我们还是尝试了。以下是我们最喜欢的15个值得告诉孩子们的时刻。准备好让你的思想被震撼吧。
史上最快的疫苗推广
COVID疫苗的开发、测试和推出被称为我们这一代的登月计划。这可能是一种保守的说法。多亏了敬业的医学研究人员和数万名参与临床试验的普通美国人，美国食品和药物管理局(FDA)去年12月批准了辉瑞和Moderna疫苗的成人紧急使用授权，今年2月又批准了强生公司的一针疫苗。从那时起，5岁以下的儿童就可以接种这种疫苗。在一年多一点的时间里，94%的人口(目前5岁以下的人除外)都可以接种疫苗。在此之前，从开发到使用最快的疫苗是20世纪60年代的腮腺炎疫苗，大约花了大约时间四年．尽管我们还在挣扎COVID变体在突破性的病例中，接种的壮举拯救了无数人的生命，并为我们能够实时跟踪病毒爆发的未来带来了希望。
再生肢体吗?试试，全身
很多动物都能重新长出被捕食者咬断的尾巴或腿，但海蛞蝓拥有最酷的再生技巧。正如一位日本科学家今年发现的那样，这些黏糊糊的生物可以故意将自己斩首长出一个全新的身体在几周内。被切断的头部可以独立存活，同时还能再生重要器官和四肢，这可能是因为蛞蝓吃的所有藻类都具有植物般的光合作用能力。更令人印象深刻的是，被丢弃的尸体在最终死亡前还能存活数周。研究人员认为，海蛞蝓利用这种很酷的动作来欺骗捕食者并毫发无伤地逃脱，或者可能是为了在下半身的寄生虫感染中幸存下来。
脑机接口技术全面发展《阿凡达》
脑机接口(bci)为瘫痪患者带来了巨大的希望，允许他们仅通过思考移动他们的身体就能操作机械肢体、轮椅、键盘和其他小工具。但到目前为止，脑机接口大多被用于研究环境，因为它们需要笨重的电缆将人的头部、计算机和外部设备连接起来。
不了。著名的“大脑之门”一个研究小组设计了世界上第一个高带宽、完全无线的BCI，它可以像有线系统一样快速、清晰地传输大脑信号。在最近临床试验在美国，这款新设备可以让两名四肢瘫痪患者在平板电脑上精确、快速地指向、点击和打字，而且不需要电线。虽然还需要进行更多的研究，但这是将脑机接口从实验室带到现实世界，帮助瘫痪患者重新获得独立的重要一步。
真相就在那里(现在可以在国会图书馆找到)
美国人对不明飞行物的无限迷恋终于在2021年得到满足。今年1月，根据《信息自由法》，“黑金库”网站公布了中情局最近解密的文件每一个UFO目击数据库一名军方飞行员报告，时间可追溯到20世纪80年代。同时，中央情报局上传数十条记录从20世纪40年代到90年代初的UFO目击记录。
然后，在6月，五角大楼发布了一项期待已久的计划九页的报告总结了它声称知道的关于不明空中现象(UAPs，它对不明飞行物的花哨术语)的一切。令人震惊的是:政府知道的并不多。该报告确实断言uap不是美国军用飞机，但除此之外，它几乎打了一张“不确定”牌。万博体育app安卓版下载但是，嘿，尽管档案可能无法解开许多谜团，但大量的数据转储应该会让痴迷于ufo的扶手椅侦探在未来几年里着迷。
儿童大脑发育迎来登月时刻
大约90%的人类大脑发育发生在5岁之前。尽管神经科学家最近已经了解了很多关于各种发育是如何以及何时发生的，尤其是在子宫内，但他们仍然有很多不知道的，特别是关于先天和后天的影响。今年秋天开始的一项关于早期大脑发育的最大、最全面的试验正在揭晓答案。
通过健康大脑与儿童发育研究在美国，研究人员将在未来十年追踪7500名不同类型的孕妇及其孩子。通过神经成像和心理评估，他们的目标是绘制出大脑发育的“正常”弧线，并发现产前和产后环境和暴露(压力、社会经济地位、父母吸毒、COVID等)是如何影响它的，以及孩子的大脑是如何适应的。这项历史性的研究有可能解开关于自闭症、阅读障碍和其他儿童神经发育、情感和行为问题的普遍谜团。
世卫组织批准首个儿童疟疾疫苗
早在2019冠状病毒病之前，疟疾是地球上最致命的传染病之一，截至本文发表时，疟疾仍然是。这种蚊子传播的病原体每年导致50万人死亡，主要在撒哈拉以南非洲地区。现在，经过一个世纪的努力，科学家们终于研制出了一种安全有效的疟疾疫苗(顺便说一下，这是针对任何寄生虫疾病的第一种疫苗)世界卫生组织(世卫组织)批准为所有高危儿童提供补助。假设各国优先分配疫苗，专家估计这一突破可能会实现预防530万例疟疾病例每年有2.4万名5岁以下儿童死亡。
研究人员治愈(一人)1型糖尿病
估计有160万美国人患有1型糖尿病(又名青少年糖尿病)，其中包括20万儿童和20岁以下的成年人。由于没有已知的治疗方法，这种危及生命的自身免疫性疾病，患者的胰腺停止分泌胰岛素来控制血糖，几乎总是需要全天候的高强度管理。
这种情况可能即将改变。让糖尿病专家震惊和兴奋的是，一项正在进行的临床试验中提供的实验性治疗方法似乎有效治愈一名64岁的1型糖尿病患者这将是世界首例。在接受了从干细胞中生长的胰岛素产生细胞的注射后，该男子的身体现在可以自己制造胰岛素，正如他告诉记者的那样，这给了他“一个全新的生活”《纽约时报》．
由于这一发现是一项为期五年的研究的一部分，涉及其他16名参与者，现在确定这种治疗是否有效和安全还为时过早。但这是世界上在治疗1型糖尿病方面最有希望的进展，而且可能足以让患有1型糖尿病的父母或孩子做侧手翻。
在火星上，美国宇航局收集岩石，然后驾驶一架该死的直升机
今年2月，在从地球发射近7个月后，美国宇航局高度复杂的毅力号探测器登陆火星．探测器将在这颗红色星球上停留近两年，调查地貌，寻找过去火星生命存在的证据，并收集地质样本带回地球。然后，在4月，美国宇航局的太阳能“匠心”火星直升机成为第一架制造火星探测器的飞机在另一个星球上的受控飞行．截至12月8日，匠心号已经成功飞行17次。
科学家发现301颗新行星
火星并不是2021年唯一一个制造新闻的天体。11月，美国宇航局的科学家证实了301颗新的系外行星——围绕太阳以外的恒星运行的行星——使系外行星总数达到4870颗。这种验证狂热得益于美国宇航局新的ExoMiner深度学习技术，该技术评估开普勒航天器收集的数据，以区分合法的系外行星和令人信服的假行星。
太阳能电池板变得更便宜、更好、更快、更强
从2010年到2020年，太阳能电池板的平均成本下降了90%，直接利用太阳能发电变得越来越便宜。这是个好消息，因为它有助于我们减少对化石燃料的依赖，而化石燃料是气候变化的主要原因。然而，令人沮丧的是，近年来太阳能电池板的效率并没有提高多少，这阻碍了这种清洁能源的广泛采用。
为了解决这个问题，工程师们一直在寻找一种替代材料，既能优于太阳能电池板中使用的标准硅，又能便宜。他们对钙钛矿寄予厚望，这种原子薄的晶格状材料可以高效地将阳光转化为能量。唯一的问题是什么?紫外线和水分很快就会破坏钙钛矿，降低它们的效用。
但今年，莱斯大学的工程师们进行了研发和道路测试由二维钙钛矿制成的太阳能电池．他们的发明比早期的型号好用得多而且耐得住风雨。研究人员发现，2D钙钛矿的诀窍在于，阳光会收缩原子层之间的空间，从而将效率提高18%——这是该领域的一个巨大飞跃。随着全球太阳能公司致力于钙钛矿太阳能电池的商业化，这一突破将最终加速社会向太阳能的转变。
外科医生成功完成第一例手臂和肩膀移植手术
今年1月，外科医生Jean-Michel Dubernard完成了首例手部、双手和部分面部移植手术，他完成了另一项历史性壮举:世界首例双臂和肩膀移植手术。手术在法国进行，取得了巨大的成功。接受者是冰岛49岁的菲利克斯·格雷塔松，他在1998年的一次电力事故中失去了双臂，他在一年中稳定地获得了行动能力，记录了他的进步Instagram．他现在可以弯曲二头肌，拿起东西，拥抱他的孙女。专家预计他将在未来几年取得更大的进步。遗憾的是，杜伯纳德于7月去世，但在此之前，他给了格里塔辛南全新的生命。
古生物学家认为是2.5欧元雷克斯霸王龙漫游地球
今年，科学家们对数百万年前居住在地球上的大型生物有了很多了解。首先是恐龙。可怕的捕食者雷克斯霸王龙从七千万年前开始在北美漫游，现在生物学家最终估算出了数量: 25亿。可怕的,对吧?如果能安慰你的话，这是总数霸王龙人口分布超过240万年。所以，实际上只有2万只成年猩猩t·雷克斯生活在一个时代。
当然，最后一代霸王龙和整个恐龙王国一起，在大约6600万年前被一颗小行星从地球上灭绝了。或者等等，是彗星吗?这是哈佛天文学家提出的新理论来解释所谓的希克苏鲁伯撞击体，这个天体在墨西哥海岸附近形成了一个93英里宽、12英里深的陨石坑，从理论上讲，它杀死了恐龙。与流行的小行星理论相反，哈佛大学的天文学家认为，来自太阳系边缘的一颗彗星被木星的引力场撞出轨道，碎成了大块。然后一个特别大的大块——最终的希克苏鲁伯撞击体——撞向地球，造成了严重的破坏，恐龙灭绝了。
一头100万年前的猛犸象进行了DNA测序
恐龙出现后6000多万年，猛犸象体型庞大，研究人员通过大量的化石记录知道了这一点。今年，这些化石产生了一个前所未有的发现:化石最古老的古代动物基因组有没有恢复。通过对从西伯利亚永久冻土中提取的三颗猛犸象牙齿进行DNA测序，科学家们确定这些化石的历史超过100万年，打破了此前由56万至78万年前的马腿骨保持的记录。DNA还表明，猛犸象有一个独立的谱系，可能是一个不同的物种，这是科学家以前不知道的。
美国宇航局发射有史以来最强大的太空望远镜*
一项酝酿了几十年的国际盛事终于(希望如此!)在12月24日举行了。在多次延迟之后，詹姆斯·韦伯太空望远镜这是太空探索史上最大、最先进的科学望远镜，计划搭乘阿丽亚娜5号火箭从法属圭亚那发射升空。它将花费30天的时间飞行近100万英里，到达太空中的一个稳定地点，再花6个月的时间展开仪器、校准和校准。在接下来的几十年里，当它跟踪地球围绕太阳的轨道时，红外望远镜将直接观测到以前不可见的宇宙部分，从而揭开我们的星球、太阳系和星系的起源和演化的神秘面纱。
我们学习实时跟踪全球疫情
COVID大流行与1918年西班牙流感之间最大的区别之一是我们追踪它的方式。几乎不可想象的是，我们曾经不得不根据当地的数据来跟踪死亡率和感染率，而且基本上没有办法知道新的病毒变体。现在，在世界卫生组织的领导下，科学家们开展了大规模的全球合作，以监测SARS-CoV-2的传播和演变。大量的数据已经被收集和跨境共享，使研究人员能够迅速了解像欧米克隆这样的变体是如何传播的，并影响病例数和住院率。在大流行之初，我们没有这种技术。截至2021年4月，在线GISAID数据库包含只有100万个SARS-CoV-2基因组序列．这是在大约16个月的大流行之后。但在此后的8个月里，又增加了500万个序列。换句话说，自今年春天以来，SARS-CoV-2的基因组测序速度加快了10倍。这一成就凸显了科学最大的挑战之一不是发现，而是分享发现，而世界各国现在正在以一种前所未有的方式来做这件事。
量子计算商业化
当今最好的超级计算机需要几天或几周才能处理的问题，量子计算机可以在几秒钟内解决。这就是为什么利用量子物理定律获得前所未有的处理能力的量子计算，已经被认为是21世纪最大的科学突破之一。最终，它将彻底改变制造业、气象学、网络安全、国防等领域。
嗯，2021年让“最终”比以往任何时候都更近了。11月，IBM发布了它的127 -量子位鹰迄今为止最强大的量子处理器。本月早些时候，quantum公司推出了全球首个基于量子计算的商业产品:基于云的网络安全平台量子的起源．随着世界顶级科技公司和研究机构竞相推进这种下一代技术，预计量子计算将在明年再次出现在我们的榜单上，明年，明年……
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