蛋白質3D顯示技術
《科學》雜誌每年羅列的科學大事件，反映的則是當前的重大科研專案及其進展，當然其中也包括科技界的重大負面訊息。
被《科學》雜誌評為2021年"重大科技突破"的是一項革命性技術，對當前的防疫也有幫助：這項基於人工智慧的新技術能夠幫助我們看清蛋白質的形狀及其運作機制。藉助這項新技術，我們終於能夠對蛋白質進行3D展示，並進行詳盡分析。
《科學》稱這項技術的革命性可以同此前的基因編輯技術CRISPR/Cas9相媲美。藉助基因編輯技術可以輕易而精準地進行基因改變，目前已成為分子生物學中的標準工具。
蛋白質由長鏈條組成，經過摺疊形成複雜的立體結構，並具備某種特定的功能。例如酶蛋白可以分解糖分子，而氨基酸則確定長鏈條的構造。人體中的大約兩萬個基因則決定了氨基酸的排序。
新冠病毒棘突蛋白的區域性結構圖
簡捷的蛋白質分析手段
迄今為止，科學家只對大約三分之一的人體蛋白質進行了分析。因為藉助X射線晶體儀和低溫電子顯微鏡技術來確定蛋白質構造，既費時耗力，又非常昂貴。
而藉助人工智慧的 AlphaFold和 RoseTTAFold技術，蛋白質分析變得既快捷又便宜。研究者只需將蛋白質的氨基酸線性序列輸入電腦，就可獲得相應的3D模型。
AlphaFold開發者 John Jumper領導的團隊已經解碼了人體的幾乎所有蛋白質，因為藉助人工智慧，系統可以對資料庫中存貯的所有蛋白質結構進行自動分析。
迄今為止，獲取古人類DNA的唯一可能途徑就是找到相關的骨骼化石。
研發藥物的新依據
只有當研究者掌握了某種蛋白的具體結構和功能，才能理解它在人體中所發揮的作用。因此這項技術也有助於研發專門針對特定蛋白質的藥物。
在當前的新冠疫情中，研究者可以藉助這項新技術，模擬分析變異毒株的棘突蛋白。目前科學家們正在研究奧密克戎變異毒株是否不能同人類抗體的很好結合，從而使免疫努力有所下降。
除了上述人工智慧技術之外，《科學》雜誌還列舉了一些2021年的重大科技進展。比如無需遺骨，即可從地層土壤中即可獲取古人體DNA的技術，這將給考古學和遠古歷史帶來一場革命。此外對迷幻藥物的研究也取得重大突破，從而有望對一些心理疾病的治療帶來福音。
除了"年度科技突破"之外，《科學》雜誌也總結了本年度負面的科技發展，其中包括限制1.5度升溫幅度的希望已經變得越來越渺茫。
