2020年可能改變世界的科技大事

大臉兔

2019年，人類科技史上寫下了許多值得銘記的事件：中國“嫦娥4號”實(shí)現(xiàn)人類探測器首次月背軟著陸;美國“新視野號”探測器完成了人類探測史上最遙遠(yuǎn)的一次星際“邂逅”;“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目發(fā)布人類獲得的首張黑洞照片，震驚世界……2020年，又將誕生哪些更復(fù)雜、更前沿的科技？我們一起來展望——

進(jìn)軍火星

2020年，人類的確要進(jìn)軍火星啦！

包括三架著陸器在內(nèi)的好幾艘航天器即將飛向那顆紅色星球。美國國家航空航天局（NASA）將發(fā)射“火星2020”探測器，該探測器將收集火星巖石樣本，以在未來的任務(wù)中將其送回地球。此外，該探測器還將配備一架可拆卸的小型無人直升機(jī)，這臺無人機(jī)承擔(dān)的首要任務(wù)是考察在火星實(shí)際環(huán)境下飛行，以及從空中對火星展開拍照和科考的可能性。中國也計(jì)劃在2020年實(shí)施首次火星探測任務(wù)：向火星發(fā)射第一個(gè)著陸器，它將部署一個(gè)小型火星車。如果降落傘技術(shù)問題得到解決，俄羅斯航天器也會(huì)把歐洲航天局（ESA）的“漫游者”火星車送往火星。阿拉伯聯(lián)合酋長國則將向火星發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，這是阿拉伯國家首次開展火星任務(wù)。

除了探測火星，有關(guān)近地天體的探索活動(dòng)也將繼續(xù)進(jìn)行：中國將計(jì)劃啟動(dòng)“嫦娥5號”任務(wù)，實(shí)現(xiàn)月面無人采樣返回;日本的小行星探測器“隼鳥2號”將載著從小行星“龍宮”上采集到的樣本回到地球;而NASA的“歐西西斯號”探測器則打算在小行星“貝努”上完成樣本采集。

大星空，大數(shù)據(jù)

2019年最轟動(dòng)的天文事件莫過于人類成功拍攝到M87星系中心的超大質(zhì)量黑洞照片了。而拍下這張照片的大功臣“事件視界望遠(yuǎn)鏡”協(xié)作項(xiàng)目，在2020年計(jì)劃發(fā)布新成果——關(guān)于銀河系中心的黑洞。這次或許不止一張圖片，甚至可能還有一段視頻，主要拍攝的是人馬座A*周圍的旋渦狀氣體。

此外，2020年晚些時(shí)候，ESA的蓋亞探測器將會(huì)更新銀河系的三維圖譜，讓科學(xué)家能更好地了解銀河系的結(jié)構(gòu)和演化過程。

引力波天文學(xué)家在2019年觀察到了宇宙碰撞造成的時(shí)空漣漪，2020年他們將進(jìn)一步探索宇宙碰撞的寶藏——不僅有許多黑洞的并合，還包括以前看不到的黑洞和恒星的碰撞。

粒子物理學(xué)的巨型對撞機(jī)之夢

歐洲核子研究中心（CERN）希望在2020年能夠?yàn)槲磥斫ㄔ齑笮蛯ψ矙C(jī)籌集到資金。CERN將于今年5月在匈牙利布達(dá)佩斯召開理事會(huì)特別會(huì)議，屆時(shí)將決定“歐洲粒子物理學(xué)戰(zhàn)略”的新計(jì)劃。未來對撞機(jī)是新計(jì)劃的一部分。該組織希望建造一臺長達(dá)100公里的機(jī)器，其功率可達(dá)大型強(qiáng)子對撞機(jī)（LHC）的6倍，建設(shè)成本高達(dá)210億歐元。

位于美國芝加哥附近的費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室則將公布人們期待已久的Muon g-2實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該實(shí)驗(yàn)旨在精確測定μ子（muon，渺子，一種基本粒子）在磁場中的行為。物理學(xué)家希望通過極其微小的異?，F(xiàn)象，找到以前未知的基本粒子。

合成酵母

合成生物學(xué)家重建釀酒酵母的大型項(xiàng)目將于2020年完成。研究人員過去已成功地在許多簡單的生物，如絲狀支原體中完成遺傳密碼替代，但是要在酵母細(xì)胞中完成這項(xiàng)工作具有更大的挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗鼈兪謴?fù)雜?！昂铣山湍?.0”項(xiàng)目由美、歐、亞、澳4大洲的15個(gè)實(shí)驗(yàn)室合作開展。研究小組已經(jīng)利用合成版本，替換了釀酒酵母16條染色體上的DNA。他們還試著對基因組進(jìn)行重組和編輯（或刪除某些片段），以了解釀酒酵母如何演化以及如何應(yīng)對突變。研究人員希望經(jīng)過基因工程改造的酵母細(xì)胞能夠以更高效靈活的方式來制造更多產(chǎn)品，比如生物燃料和藥物等。

氣候保衛(wèi)戰(zhàn)

2020年8月，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署將發(fā)布一項(xiàng)重要報(bào)告，討論如何應(yīng)對氣候變化，具體措施包括將二氧化碳從大氣中抽出以及阻擋陽光。同樣在2020年，國際海底管理局將公布眾盼已久的法規(guī)，允許海底開采，對此科學(xué)家感到憂心忡忡——人類并不清楚這種做法會(huì)對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成怎樣的危害，會(huì)不會(huì)進(jìn)一步給目前已經(jīng)堪憂的自然環(huán)境帶來災(zāi)難性的傷害。

2020年11月，我們還將迎來真正的氣候大事件，屆時(shí)第26屆聯(lián)合國氣候變化大會(huì)——也就是《巴黎協(xié)定》的關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)，將在英國格拉斯哥召開。根據(jù)2015年的《巴黎協(xié)定》，各國必須提出減少溫室氣體排放的新目標(biāo)，以使全球氣溫上升幅度不超過2°C，但大多數(shù)國家在兌現(xiàn)承諾方面都有所遲滯。就連《巴黎協(xié)定》自身的未來也仍懸而未決：預(yù)計(jì)美國將在此次會(huì)議上正式退出《巴黎協(xié)定》。

蚊子反擊戰(zhàn)

在印度尼西亞日惹市，一項(xiàng)意義深遠(yuǎn)的實(shí)驗(yàn)即將迎來終點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)測試的是一項(xiàng)有望阻止登革熱傳播的新技術(shù)。研究人員將攜帶沃爾巴克氏菌的蚊子放入自然界，讓其在野生蚊子種群中傳播。這種細(xì)菌能夠抑制可能引起登革熱的蚊媒病毒——基孔肯雅病毒和寨卡病毒的復(fù)制。目前，在印度尼西亞、越南和巴西進(jìn)行的小規(guī)模測試都表現(xiàn)出良好的前景。

世界衛(wèi)生組織希望在2020年消除昏睡?。ㄓ址Q非洲錐蟲病）。這種臭名昭著的疾病是一個(gè)公共衛(wèi)生問題，它是通過采采蠅傳播的，如不治療會(huì)導(dǎo)致昏迷或死亡。目前一種相關(guān)的瘧疾疫苗試驗(yàn)將在赤道幾內(nèi)亞的比科島進(jìn)行，它或許會(huì)成為昏睡病的終結(jié)者。

能源新突破

2020年，能源領(lǐng)域?qū)?huì)取得不少新成果。其中，最值得期待的一項(xiàng)是鈣鈦礦太陽能電池。

與目前大多數(shù)電池板使用的硅相比，鈣鈦礦吸光效率更高，成本更低，且制造工藝更簡單。因此，鈣鈦礦太陽能電池已成為行業(yè)“新寵”，不少公司計(jì)劃于2020年開始銷售這種電池。

此外，在2020年7月的東京奧運(yùn)會(huì)上，豐田汽車公司有望發(fā)布首款固態(tài)電池動(dòng)力汽車原型，這種電池用固態(tài)電解質(zhì)替代了傳統(tǒng)電池內(nèi)的液態(tài)電解質(zhì)。在過度充電等異常情況下，液態(tài)電解質(zhì)電池容易發(fā)熱，可能會(huì)造成自燃甚至爆炸，與其相比，固態(tài)電解質(zhì)電池在提高電池能量密度的同時(shí)，還能解決安全問題。

超導(dǎo)專家也將在2020年迎來重大突破。他們一直希望研制出能在室溫下工作的超導(dǎo)體，這種超導(dǎo)體一旦問世，將徹底改變電力的傳輸方式，從而節(jié)省大量能源。2018年一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在極高壓力下，超氫化鑭可在零下23℃表現(xiàn)出超導(dǎo)性，朝室溫超導(dǎo)體邁進(jìn)了一大步。研究人員計(jì)劃在2020年再接再厲，合成出超氫化釔，這一材料有望在更高溫度下實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)。