作者：突襲鼠
美國布魯克黑文國家實驗室隸屬于美國能源部，研究領域從廣袤宇宙到微小亞原子。2021年12月29日，布魯克黑文國家實驗室公布2021年閱讀數量最多的十大重要事件。現将主要内容編譯如下，供參考。
圖源：布魯克黑文國家實驗室
①研發抗擊新冠疫情的疫苗，是2021年的重大科學突破之一。布魯克黑文實驗室的T7基因表達系統在其中發揮關鍵作用。輝瑞等公司使用布魯克黑文實驗室40多年前發現的遺傳因子來生成信使RNA。
②布魯克海文實驗室捕捉到病毒包膜蛋白與人類肺細胞蛋白結合的快照。原子級别的結構暗示新冠病毒如何對肺部造成嚴重破壞，并支援設計藥物來阻斷這種破壞性影響。
③實驗室另一組研究人員，開發出數學模型來了解和預測新冠病毒傳播。該模型表明，在新冠疫情早期，不是群體免疫，而是人們的社會活動變化導緻新冠疫情的抑制和重新出現。一項最新的研究表明，社會活動的随機變化會繼續導緻短暫的集體免疫力下降，可能出現新的感染浪潮。
④實驗室研究人員利用機器學習、人工智能等工具，繼續努力篩選可能抑制新冠病毒的藥物。
①費米國家加速器實驗室開展的“μ介子g-2”實驗，證明布魯克黑文實驗室20多年前觀察到的μ介子古怪行為。μ介子行為實驗結果和理論預測之間的持續差異表明μ介子可能與尚未被發現的粒子發生互相作用。
②科學家們正在尋找新粒子，來解釋預測中微子振蕩的異常實體行為。盡管費米實驗室的“MicroBooNE”實驗，沒有證據表明除了已知的三種類型之外，還有第四種惰性中微子。但是，由布魯克黑文實驗室開發的中微子跟蹤軟體/信号處理和探測器技術将是未來中微子實驗的關鍵。
①實驗室利用相對論重離子對撞機(RHIC)的STAR探測器追蹤粒子碰撞，從光中創造出物質和反物質粒子。這是愛因斯坦著名的E=mc2方程的示例。該結果證明80多年前的預測，即圍繞加速粒子的光粒子的這種碰撞可能産生物質。
②研究人員還在不同能量下收集的RHIC碰撞資料中發現湍流迹象。這些波動可能表明核物質從核子(質子和中子)轉變為誇克-膠子湯的方式發生了變化。
将相對論重離子對撞機轉換為電子-離子對撞機(EIC)的計劃，獲得美國能源部關鍵決策1級準許。這标志着将EIC計劃轉化為最先進的研究設施的下一個階段，成為研究核實體的新前沿。布魯克黑文實驗室研究人員正在與托馬斯·傑斐遜國家加速器設施的同行和世界各地的合作者一起設計加速器元件，而EIC使用者組成員則為可能的探測器制定計劃。
①實驗室研究人員将無機元素注入有機材料，制造對極紫外敏感的光刻膠掩模。該方法可在計算機晶片上蝕刻更小尺寸特征，以增加速度和效率。
②布魯克黑文國家實驗室的功能納米材料中心、國家同步輻射光源二期的研究人員，使用X射線等一些列方法，來發現如何改進一種廉價的市售多孔材料。以在該多孔材料納米尺度的孔隙中捕獲惰性氣體。若成功，該多孔材料可能會捕獲惰性氣體，如用于特殊照明的氪和氙，或者清除地下室中的氡等危險氣體。