2018，誰(shuí)將成為頭條

動(dòng)蕩的政治變革將在新的一年塑造科學(xué)的進(jìn)程。美國(guó)總統(tǒng)唐納德·特朗普領(lǐng)導(dǎo)的政府預(yù)計(jì)將繼續(xù)致力于廢除基于科學(xué)的環(huán)境法規(guī)。英國(guó)離開歐盟的決定已在研究資助和科學(xué)家移民方面引發(fā)了難以解決的問(wèn)題。中國(guó)立志成為科學(xué)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)導(dǎo)者的決心肯定會(huì)影響研究將以何種方式以及在何處開展。隨著這些大趨勢(shì)展現(xiàn)出來(lái)，《科學(xué)》雜志預(yù)測(cè)了今年可能被聚焦的關(guān)于研究和政策的特定領(lǐng)域。

天文學(xué) 觀測(cè)超級(jí)黑洞

2017年4月，一個(gè)由天文學(xué)家組成的國(guó)際團(tuán)隊(duì)拍攝了位于銀河系中央的超大質(zhì)量黑洞的快照。在未來(lái)的幾個(gè)月里，他們希望發(fā)現(xiàn)這些照片能體現(xiàn)出多少內(nèi)容。視界望遠(yuǎn)鏡團(tuán)隊(duì)利用了6個(gè)射電觀測(cè)站的力量——共80根天線，覆蓋了從夏威夷到西班牙再到南極的廣闊地域。為獲得足夠的分辨率從而對(duì)上述黑洞進(jìn)行成像，這一陣勢(shì)是必需的。盡管超大質(zhì)量黑洞在質(zhì)量上是巨大的（相當(dāng)于400萬(wàn)顆太陽(yáng)），但在體積上出奇地小（直徑不到水星和太陽(yáng)之間距離的一半）。在處理完數(shù)據(jù)并將其相互聯(lián)系起來(lái)后，科學(xué)家要么獲得該黑洞和圍繞它的明亮物質(zhì)形成對(duì)比的清晰剪影，要么和此前利用較少望遠(yuǎn)鏡的嘗試一樣，獲得引發(fā)無(wú)數(shù)好奇心的模糊圖像。

粒子物理學(xué) 探尋新粒子

密切注意來(lái)自全球最大原子加速器——位于瑞士的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）的新粒子線索。2012年，那里的物理學(xué)家首次瞥見希格斯玻色子——在粒子和力標(biāo)準(zhǔn)模型中丟失的最后一塊。但迄今為止，科學(xué)家仍未發(fā)現(xiàn)更多的他們想要的東西：在標(biāo)準(zhǔn)模型之外的新粒子。致力于LHC上底夸克物理實(shí)驗(yàn)的研究人員并未直接發(fā)現(xiàn)新的粒子，而是研究了一類熟悉的粒子——B介子的衰變。B介子含有一個(gè)較重的底夸克和一個(gè)較輕的反夸克。特定衰變的速率并未同標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測(cè)的速率完全匹配。這種異?，F(xiàn)象或許間接地指向了在眾多B介子中若隱若現(xiàn)的新粒子，而這正是科學(xué)家渴望追尋的線索。

計(jì)算機(jī)科學(xué) 測(cè)試量子計(jì)算

在長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的建造量子計(jì)算機(jī)的探索中，物理學(xué)家或許很快將到達(dá)一個(gè)重要的里程碑節(jié)點(diǎn)。他們將依靠諸如量子波的干涉等更加細(xì)微的現(xiàn)象開展計(jì)算，而不是利用普通的二進(jìn)制數(shù)字。來(lái)自谷歌公司和其他實(shí)驗(yàn)室的研究人員正競(jìng)相建造足夠大的量子計(jì)算機(jī)，以解決令普通計(jì)算機(jī)“崩潰”的測(cè)試問(wèn)題。對(duì)“量子霸權(quán)”進(jìn)行的此類展示將證明，這些設(shè)備能做那些傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法企及的事情。不過(guò)，在量子計(jì)算機(jī)擁有足夠的能力和可靠性從而實(shí)現(xiàn)一些被大肆炒作的實(shí)際應(yīng)用之前，包括打破現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)加密方案，人們還要等上若干年。

生物技術(shù) 法庭就基因編輯作出裁決

今年，歐盟法院有望決定如何管控通過(guò)CRISPR和類似基因編輯工具得以改良的作物。2016年，美國(guó)在該領(lǐng)域先行一步。當(dāng)時(shí)，該國(guó)批準(zhǔn)了一種此類作物：白色蘑菇?？茖W(xué)家通過(guò)移除一個(gè)短DNA序列以預(yù)防褐變，對(duì)這種蘑菇進(jìn)行了改良。相關(guān)機(jī)構(gòu)決定，這種蘑菇不用受到關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物（GMO）的管控，因?yàn)楹痛饲暗幕蚬こ碳夹g(shù)不同，基因編輯并未插入來(lái)自病毒或者細(xì)菌的外來(lái)DNA以改變植物的功能。在歐洲，公眾對(duì)GMO的反對(duì)極其強(qiáng)烈。庭審情況將決定現(xiàn)有的歐盟條例是否允許對(duì)經(jīng)CRISPR編輯的作物“開恩”。

公共衛(wèi)生 流行病卷土重來(lái)

流行病很難預(yù)測(cè)。近年來(lái)經(jīng)歷了一些“宿敵”的死灰復(fù)燃，并且全球可能將在2018年見證更多。在沖突或其他危機(jī)導(dǎo)致衛(wèi)生設(shè)施、疫苗接種或者整體衛(wèi)生系統(tǒng)崩潰的地方，曾被擊敗的疾病便會(huì)回歸。人們擔(dān)心黃熱病會(huì)在尼日利亞暴發(fā)，因?yàn)樵谀抢锉榧案魈幍牟±蝗怀霈F(xiàn)，從而表明黃熱病毒一直在較大的區(qū)域內(nèi)傳播。在孟加拉國(guó)的羅興亞族難民中，白喉正在卷土重來(lái)，并且在飽受戰(zhàn)爭(zhēng)摧殘的也門導(dǎo)致上百人患病，而該國(guó)在25年間從未出現(xiàn)過(guò)白喉病例。也門的霍亂疫情是現(xiàn)代歷史上規(guī)模最大的一次疫情，僅2017年便出現(xiàn)100萬(wàn)疑似病例?；魜y和黃熱病疫苗的儲(chǔ)存量是有限的，但一個(gè)新的霍亂疫苗生產(chǎn)商或許能幫助緩解短缺現(xiàn)狀。

注射或能治療艾滋病病毒

30多種抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)，以治療艾滋病病毒。同時(shí)，很多組合藥物使受感染者的壽命接近正常人。不過(guò)，這些藥物僅在被服用時(shí)才能發(fā)揮作用，而很多受感染者在堅(jiān)持每天吃藥方面存在困難。今年年底，若干大型研究有望報(bào)告藥力更加持久且每4周注射1次的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物能否像每天要吃的藥片一樣有效。對(duì)猴子開展的研究表明，被注射的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物或許能擁有持續(xù)3個(gè)月的藥效。與此同時(shí)，人類研究目前正在分析靶向艾滋病病毒的長(zhǎng)效單克隆抗體。這些注射藥物或許也將成為預(yù)防艾滋病病毒的變革者，因?yàn)槲锤腥救巳悍玫目鼓孓D(zhuǎn)錄病毒藥物，即所謂的暴露前預(yù)防，會(huì)破壞病毒的傳輸。

臨床研究 RNA療法再進(jìn)一步

經(jīng)過(guò)數(shù)年的挫折后，旨在將RNA分子變成療法的科學(xué)家?guī)е鴺酚^的態(tài)度進(jìn)入2018年?；赗NA的藥物能通過(guò)介入將DNA信息轉(zhuǎn)變成蛋白的細(xì)胞過(guò)程，治療一系列遺傳性疾病。不過(guò)，研究證明，在讓這些微小的RNA有效載荷混過(guò)身體防線并進(jìn)入期望的組織的同時(shí)避免運(yùn)載工具產(chǎn)生的毒副作用是一件非常棘手的事情。去年9月，奧尼蘭姆制藥公司宣布，在一次成功的三期試驗(yàn)中，其設(shè)計(jì)的RNA分子能讓引發(fā)進(jìn)行性疾病——遺傳性ATTR淀粉樣變性的基因沉默。伊奧尼斯制藥公司最近宣布，一種名為抗轉(zhuǎn)錄療法的RNA方法在治療亨廷頓病的一期試驗(yàn)中減少了毒性大腦蛋白。同時(shí)，若干正在進(jìn)行的臨床試驗(yàn)將測(cè)試把細(xì)胞變成治療性蛋白工廠的信使RNA分子。

生物醫(yī)學(xué) 一項(xiàng)大規(guī)模健康研究正在開啟

今年春天，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院將啟動(dòng)一個(gè)有史以來(lái)最雄心勃勃的項(xiàng)目：涉及至少100萬(wàn)美國(guó)人的長(zhǎng)期研究將探究基因、生活方式、環(huán)境和健康之間的相互作用。這項(xiàng)預(yù)計(jì)10年完成、耗資40億美元、名為“我們所有人”的研究2015年由時(shí)任總統(tǒng)巴拉克·奧巴馬提出，并且是推動(dòng)個(gè)體化治療的舉措的一部分。目前，該項(xiàng)目已招募1.2萬(wàn)余名志愿者參加試點(diǎn)測(cè)試。該研究負(fù)責(zé)人的目標(biāo)是，到今年年底大幅增加參與者人數(shù)并且確保至少有50%的志愿者來(lái)自生物醫(yī)學(xué)研究中未被充分代表的群體。勸說(shuō)大量來(lái)自少數(shù)群體的人將其醫(yī)療記錄和基因數(shù)據(jù)共享給研究人員可能是一項(xiàng)極其艱難的任務(wù)。這些人在生物醫(yī)學(xué)研究中一直被忽視，甚至在歷史上被虐待。