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重磅发布|2023 Science年度十大科学突破

抗击疟疾的新希望

Gretchen Vogel

今年,在通过疫苗来抗击疟疾的道路上有两个振奋人心的消息。经过大规模的评估,全球第一种抗疟疾疫苗Mosquirix确能显著降低幼儿的死亡率。幼儿是面对该疾病最脆弱的群体之一,仅在撒哈拉以南的非洲地区每年就有近47万幼儿因疟疾而死。现在,随着世界卫生组织的批准,名为R21(或MatrixM)的第二种疫苗也加入了抗击疟疾的行列。它的设计与Mosquirix类似,但生产成本更低、产量更大。它有助于填补疟疾疫苗供需之间的巨大缺口,每年能防止数万名儿童的死亡。Mosquirix疫苗也被称为RTS,S,其功效有限,且其保护作用会随着时间很快减弱。在2019年,人们开启了对该疫苗的一个长年试点研究,加纳、肯尼亚和马拉维的近200万婴幼儿接种了该疫苗。到2021年,初步的测试结果使得世卫组织的官员相信该药物足够安全有效,可以批准其在更广的范围内使用。10月,世卫组织官员报告了试点阶段接受疫苗与未接受疫苗地区之间的对照。该疫苗使严重疟疾的发病率降低了22%。更意想不到的是,在接受了疫苗的地区,符合接种疫苗年龄的儿童死亡率(事故除外)比未提供疫苗的地区低了13%,这表明即使这一不完美的疫苗也可以挽救生命。但从现在到2025年,生产Mosquirix疫苗的葛兰素史克公司(GSK)只能产出1,800万剂疫苗,这仅可以为每年受疟疾影响地区出生的4,000万儿童中的450万提供疫苗接种。R21疫苗的问世则可以帮助填补这一空白。它由牛津大学开发,授权给了大型疫苗制造商印度血清研究所予以生产。该公司表示,它每年可以生产1亿剂疫苗,每剂价格在2至4美元之间,不到Mosquirix价格的一半。9月,饱受期待的R21 3期临床试验数据作为预印本发表。该试验涉及四个国家的4,800名儿童,其结果表明,尽管尚未对这两种疫苗进行直接的比较,在接种的前18个月内,R21至少与RTS,S同等有效,甚至可能更为有效。世卫组织表示R21有望在2024年为人们提供广泛接种。

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肯尼亚基里菲县医院的产妇儿科病房住有许多患疟疾的儿童。研究人员在该城市进行了R21疫苗的临床试验

Luis Tato/eyevine/Redux

百亿亿次超级计算时代的来临

Robert F. Service

经过十多年的努力,今年终于迎来了百亿亿次级的计算科学时代。美国橡树岭国家实验室的Frontier计算机成为首台向科学用户开放的公认百亿亿次级计算机,它能以每秒一百亿亿次运算的速度解决从气候到材料等领域的挑战。密歇根大学材料科学家所领导的项目便是成果之一。通过Frontier,研究人员能够将两个理论框架联合起来,以几乎完美的精度预测材料中多达60万个电子的行为,而以前的计算大约只能处理1,000个电子。这使得该团队能够模拟镁合金中缺陷的形成、生长和移动,这一进展有助于推动超轻材料的发展,用于研发更节能的汽车和飞机。美国的两个国家实验室的研究人员也利用Frontier提高了美国能源部全球气候模型的分辨率。这是有史以来第一个能够融入整个地球范围内云的形成的物理模型,预计这一进展将极大提升气象预测。人们对超级计算的探索才刚刚开始。美国阿贡国家实验室的一台百亿亿次级计算机目前正在进行向用户开放之前的最后调试。明年,新的百亿亿次级超级计算机预计将在美国加利福尼亚州和德国上线,法国和日本的其他超级计算机也将紧随其后,人们正以前所未有的规模打开科学之门。

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像美国橡树岭国家实验室的Frontier这样的百亿亿次级计算机为许多科学领域带来了前所未有的计算能力Oak Ridge National Laboratory

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