《自然》：2016年科學(xué)展望

蘇然/編譯

《自然》：2016年科學(xué)展望

蘇然/編譯

光驅(qū)動(dòng)的“光帆飛船”（LightSail）將在2016年4月進(jìn)行一次試飛任務(wù)

捕獲二氧化碳

瑞士公司Climeworks將成為從空氣中捕獲二氧化碳并進(jìn)行商業(yè)規(guī)模銷售的首家公司，為建立更大的二氧化碳捕獲設(shè)施、從而有朝一日能幫助應(yīng)對(duì)全球變暖奠定了基礎(chǔ)。2016年7月左右，Climeworks公司將開始在蘇黎世附近的工廠每月捕獲大約75噸二氧化碳，然后出售給附近的溫室，用于促進(jìn)作物生長(zhǎng)。加拿大卡爾加里的碳工程公司，自2015年10月以來也一直在捕獲二氧化碳，不過還有待上市出售，該公司有望把二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w燃料。全世界的二氧化碳捕獲設(shè)施已經(jīng)能捕獲發(fā)電廠廢氣中的二氧化碳，但是直到2015年，僅有一些小型的示范項(xiàng)目捕獲了空氣中的二氧化碳。

剪切和粘貼基因

一些使用DNA編輯技術(shù)的療法將進(jìn)行人體試驗(yàn)。美國(guó)加州里士滿的桑加莫生物科技公司，將試驗(yàn)利用鋅指核酸酶糾正導(dǎo)致血友病的基因缺陷。該公司與馬薩諸塞州劍橋的生物遺傳公司合作，還將啟動(dòng)一項(xiàng)試驗(yàn)，研究鋅指核酸酶基因編輯技術(shù)能否促使血液疾病β-地中海貧血患者的血紅蛋白恢復(fù)功能?？茖W(xué)家和倫理學(xué)家們希望在2016年底，能就人類基因編輯的安全和倫理指導(dǎo)方針達(dá)成共識(shí)。2016年，我們還有可能會(huì)看到第一批經(jīng)過基因編輯的猴子誕生，它們將表現(xiàn)出設(shè)計(jì)模擬的人類疾病的癥狀。

宇宙探索寄予厚望

多虧升級(jí)后的激光干涉引力波探測(cè)器（Advanced LIGO），物理學(xué)家們認(rèn)為有一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，將看見證明引力波存在的首個(gè)證據(jù)。引力波是由密度大的移動(dòng)物體，例如由一對(duì)互相旋近的中子星，所產(chǎn)生的時(shí)空漣漪。日本將發(fā)射下一代X射線衛(wèi)星觀測(cè)器Astro-H，主要能證實(shí)或駁斥重中微子釋放出稱為bulbulons的暗物質(zhì)信號(hào)的斷言。來自升級(jí)重啟的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）的研究數(shù)據(jù)提示了可能存在一種新粒子，LHC自2015年6月以來以創(chuàng)紀(jì)錄的能量級(jí)別運(yùn)行，隨著LHC快速收集數(shù)據(jù)，結(jié)論將變得日漸清晰。

有風(fēng)險(xiǎn)的研究

科學(xué)家們將很快聽到是否會(huì)恢復(fù)對(duì)一些研究的資助，這類研究會(huì)讓病毒變得更危險(xiǎn)。2014年10月，美國(guó)政府突然暫停了對(duì)“功能獲得性”研究的財(cái)政支持。這些實(shí)驗(yàn)?zāi)茏屓藗兏钊氲亓私饽承┎《臼侨绾芜M(jìn)化的以及如何能夠破壞它們，但批評(píng)人士說這類研究工作也會(huì)增加諸如致命病毒意外泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)利益分析在2015年12月完成，美國(guó)國(guó)家生物安全科學(xué)顧問委員會(huì)將在未來幾個(gè)月里，就是否恢復(fù)研究資助提出一些建議——有可能會(huì)對(duì)這類研究進(jìn)行更加嚴(yán)格的限制。

科學(xué)研究獲得商業(yè)資助

一個(gè)幸運(yùn)的研究團(tuán)隊(duì)將從互聯(lián)網(wǎng)巨頭谷歌公司和美國(guó)心臟學(xué)會(huì)獲得5 000萬美元的資金用于心臟病研究。谷歌的疾病研究投資正在不斷增長(zhǎng)，神經(jīng)科學(xué)家們熱切盼望看到美國(guó)國(guó)家心理健康研究所前所長(zhǎng)托馬斯·因塞爾（Thomas Insel）將在這家公司做些什么。自2015年11月起，因塞爾一直在領(lǐng)導(dǎo)一項(xiàng)心理健康研究工作。私人資助在太空也有用武之地：非盈利性研究機(jī)構(gòu)——美國(guó)加州帕薩迪納的行星協(xié)會(huì)計(jì)劃耗資450萬美元在2016年4月發(fā)射一枚運(yùn)載火箭，試飛光驅(qū)動(dòng)的“光帆飛船”。

飛向火星

2016年，地球和火星的運(yùn)行軌道將把這兩顆行星帶到彼此接近的位置上，創(chuàng)造了從地球飛往火星的完美機(jī)會(huì)。由歐空局（ESA）和俄羅斯航天局聯(lián)合發(fā)起的火星探測(cè)任務(wù)將利用這個(gè)機(jī)會(huì)。定于2016年3月發(fā)射的ExoMars 2016火星探測(cè)器將分析火星大氣層中的氣體，并測(cè)試登陸技術(shù)。在更遠(yuǎn)的地方，美國(guó)宇航局（NASA）的“朱諾”號(hào)探測(cè)器將于2016年7月抵達(dá)木星。2016年9月，歐空局的“羅塞塔”號(hào)探測(cè)器將用完最后剩余的燃料，進(jìn)入它繞行的彗星的軌道；隨著NASA的“源光譜釋義資源安全風(fēng)化層辨認(rèn)探測(cè)器”（OSIRIS-REx）的發(fā)射，哀悼者們可以自我安慰了，這個(gè)探測(cè)器將從小行星Bennu帶回樣本。

空間科學(xué)新裝置

繼耗資一億美元的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星（DAMPE）于2015年12月成功發(fā)射后，中國(guó)的國(guó)家空間科學(xué)中心將趁熱打鐵，發(fā)射其計(jì)劃的五顆空間科學(xué)系列衛(wèi)星的第二顆和第三顆。世界首顆量子通信實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星將于2016年6月發(fā)射，硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡將于2016年底發(fā)射，該望遠(yuǎn)鏡將巡天搜索輻射的能量源，例如黑洞和中子星。2016年9月，中國(guó)將建成500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST），該望遠(yuǎn)鏡將取代波多黎各的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡，成為世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡。在夏威夷，有爭(zhēng)議的三十米望遠(yuǎn)鏡的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將試圖研究清楚他們是否以及如何繼續(xù)推進(jìn)該項(xiàng)目，該望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)許可在2015年12月被撤銷了。

揭示微生命

一個(gè)旨在分析全球微生物群落的野心勃勃的項(xiàng)目，預(yù)期將在2016年獲得它的第一批研究成果。這一于2010年啟動(dòng)的地球微生物組計(jì)劃，旨在測(cè)序至少20萬份微生物的DNA樣本并確定其特征，這些樣本來自從科莫多龍的舌頭到西伯利亞苔原的土壤的一切事物。這一計(jì)劃有望揭示前所未有的生物多樣性水平。

科莫多龍的唾液已被用作地球微生物組計(jì)劃的研究樣品

政治劇變對(duì)科學(xué)的影響

2016年11月，美國(guó)將選舉出一位新總統(tǒng)，如果是一位共和黨人入主白宮，那么，在內(nèi)華達(dá)州尤卡山掩埋核廢料這個(gè)長(zhǎng)期爭(zhēng)論不休的計(jì)劃也可能重新露面，而對(duì)氣候和社會(huì)科學(xué)研究的聯(lián)邦資助經(jīng)費(fèi)則可能遭到削減。如果加拿大自由黨政府兌現(xiàn)了其選舉承諾，那么該國(guó)將會(huì)出現(xiàn)一位首席科學(xué)官，這位得到科學(xué)家們信賴的科學(xué)官走馬上任后，將推動(dòng)重建枯竭了的政府科學(xué)家隊(duì)伍。

夢(mèng)基因

神經(jīng)科學(xué)家們希望最終能發(fā)現(xiàn)對(duì)調(diào)控睡眠時(shí)刻及持續(xù)時(shí)間至關(guān)重要的基因，這些基因一直難以找到，可能是因?yàn)樗鼈冊(cè)诖竽X中還具有其他功能。精確地找到這些基因，就有可能對(duì)研究睡眠紊亂和一些精神疾病帶來啟發(fā)，科學(xué)家們現(xiàn)在認(rèn)識(shí)到這些疾病與高度擾亂的睡眠模式有關(guān)聯(lián)。

新光源啟用

2016年底，中東實(shí)驗(yàn)科學(xué)與應(yīng)用同步輻射裝置（SESAME）將在約旦啟用。這一環(huán)形粒子加速器將生成強(qiáng)光，在原子水平上探測(cè)材料與生物結(jié)構(gòu)。這是該地區(qū)首個(gè)重要的國(guó)際研究裝置，是包括伊朗、以色列和巴勒斯坦等國(guó)家在內(nèi)的一次罕見的政府間合作。有可能加快步伐支持在非洲建立一個(gè)類似的科學(xué)裝置。2016年6月，科學(xué)家們將可以利用世界上首個(gè)第四代同步加速器——瑞典隆德的MAX IV明亮的X射線光束。

[資料來源：Nature][責(zé)任編輯：彥隱]