2017年我們可以期待哪些科學(xué)事件的發(fā)生？
導(dǎo)讀：
在新的一年中，研究者將會(huì)窺探黑洞的視界、繼續(xù)角逐量子科技主導(dǎo)權(quán)，并在2016年政治事件的余波中試圖站穩(wěn)腳跟。
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氣候叵測(cè)
如果美國(guó)像候任總統(tǒng)特朗普承諾的那樣從氣候協(xié)議中退出，全球最大的溫室氣體排放國(guó)中國(guó)便可能會(huì)承擔(dān)起緩解氣候變化的領(lǐng)導(dǎo)職責(zé)。旨在限制溫室氣體排放的中國(guó)國(guó)家碳排放限額交易計(jì)劃可能在2017年晚些時(shí)候出臺(tái)。過(guò)去三年來(lái)，全球的溫室氣體排放量達(dá)到了穩(wěn)定水平；在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)停滯和綠色科技發(fā)展進(jìn)步的助力下，一些科學(xué)家還希望2017年的排放水平能有所降低。來(lái)自南冰洋機(jī)械探測(cè)器的數(shù)據(jù)應(yīng)會(huì)揭示這個(gè)環(huán)繞南極洲的廣袤大洋究竟吸收了多少二氧化碳。
政治余波
去年的種種選舉和公投引發(fā)了巨大的政治沖擊，2017年將會(huì)見(jiàn)證這些選舉產(chǎn)生的結(jié)果。在特朗普1月20日就任美國(guó)總統(tǒng)后，研究者應(yīng)該會(huì)更清楚他的政府是否真的會(huì)砍掉NASA的氣候和地球科學(xué)項(xiàng)目、撤回人類胚胎干細(xì)胞研究許可。2017年3月，英國(guó)將會(huì)開(kāi)啟退出歐盟的正式談判，這可能對(duì)科研產(chǎn)生巨大影響。4月起，隨著法國(guó)和德國(guó)相繼進(jìn)行領(lǐng)導(dǎo)人大選，科學(xué)家還將見(jiàn)證西方對(duì)民粹主義的熱情是否會(huì)繼續(xù)下去。
回歸
中國(guó)的嫦娥五號(hào)探月任務(wù)將會(huì)送回上世紀(jì)70年代以來(lái)的首批月球樣本。如果任務(wù)取得成功，嫦娥五號(hào)收集到的兩千克巖石和土壤應(yīng)將會(huì)拓展有關(guān)月球形成與演變的研究。9月，擁有20年歷史的NASA卡西尼探測(cè)器即將光榮退役。卡西尼探測(cè)器將會(huì)飛入土星的內(nèi)環(huán)，研究者希望它能在土星大氣層中解體前發(fā)回大量數(shù)據(jù)。
內(nèi)在世界
2017年將會(huì)有更多關(guān)于人類微生物組（人體內(nèi)的病毒、細(xì)菌和其他微生物及其基因）對(duì)健康影響的研究，研究者將會(huì)考察微生物組對(duì)大腦發(fā)育和癌癥發(fā)揮的作用。美國(guó)人類微生物組項(xiàng)目二期的成果也將在明年揭曉，這一項(xiàng)目主要關(guān)注人類微生物群與早產(chǎn)的關(guān)系、炎癥性腸病和II型糖尿病發(fā)病。
病毒是人類微生物組的一部分。Jezper/Alamy
遺傳學(xué)爭(zhēng)端
美國(guó)法院可能將會(huì)對(duì)加州大學(xué)伯克利分校和博德研究所的CRISPR–Cas9專利之爭(zhēng)做出裁決。取得這項(xiàng)基因編輯技術(shù)發(fā)明權(quán)的機(jī)構(gòu)能收入數(shù)十億美元的專利許可費(fèi)用?；诤罄m(xù)研究的結(jié)果，CRISPR–Cas9系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、一直難以重復(fù)的NgAgo基因編輯系統(tǒng)的命運(yùn)沉浮也將揭曉。在英國(guó)，診所現(xiàn)在可以申請(qǐng)?jiān)S可證來(lái)實(shí)施一項(xiàng)有爭(zhēng)議的輔助生殖技術(shù)，這一操作會(huì)混合來(lái)自三人的DNA，旨在防止嬰兒遺傳來(lái)自母親線粒體（細(xì)胞中制造能量的結(jié)構(gòu)）的疾病。
量子爭(zhēng)霸
物理學(xué)家希望可以在2017年看到量子計(jì)算機(jī)執(zhí)行連頂級(jí)經(jīng)典計(jì)算機(jī)也無(wú)法完成的計(jì)算。Google、D-wave和其他一些技術(shù)公司都已加入對(duì)量子霸權(quán)的爭(zhēng)奪中，但它們并不是攀登計(jì)算新高峰的唯一選手。微軟正在研發(fā)一種雄心勃勃的替代技術(shù)——拓?fù)淞孔佑?jì)算，這種技術(shù)對(duì)材料中類似粒子的物體運(yùn)動(dòng)的信息進(jìn)行編碼，或許比競(jìng)爭(zhēng)方法更加穩(wěn)健。微軟或許能在2017年晚些時(shí)候首次成功執(zhí)行計(jì)算。
照亮黑洞
四月，科學(xué)家將會(huì)首次嘗試拍攝事件視界，由全球各地的九座射電望遠(yuǎn)鏡合作充當(dāng)全球范圍的觀測(cè)陣列，即事件視界望遠(yuǎn)鏡。它將會(huì)觀測(cè)銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞。如果他們嘗試成功，這些圖像應(yīng)將有助于檢驗(yàn)廣義相對(duì)論，闡明黑洞的行為。與此同時(shí)，激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）和處女座干涉儀團(tuán)隊(duì)將會(huì)迎來(lái)首次高級(jí)聯(lián)合運(yùn)行，讓研究者得以將引力波的來(lái)源鎖定到具體的星系。
奇跡材料
2017年下半年，價(jià)格低、厚度薄的太陽(yáng)能電池將拉開(kāi)市場(chǎng)化進(jìn)程的帷幕，開(kāi)始走出實(shí)驗(yàn)室。自2009年以來(lái)，鈣鈦礦基太陽(yáng)能電池的效率一直在顯著提升，但直到最近，研究者才在克服這一材料的一些嚴(yán)重缺陷（包括穩(wěn)定性和毒性）上取得了重大進(jìn)展。與此同時(shí)，他們也在推動(dòng)著電池生產(chǎn)成本的下降。隨著投資12億歐元的歐洲X射線自由電子激光項(xiàng)目在德國(guó)漢堡上線，材料科學(xué)領(lǐng)域也會(huì)受到提振：這一設(shè)備讓研究者得以研究瞬間的化學(xué)反應(yīng)，以及原子尺度細(xì)節(jié)下的生物和物理過(guò)程。
藍(lán)色冰洋
全球最大的海洋保護(hù)區(qū)將會(huì)在2017年12月進(jìn)入保護(hù)期，屆時(shí)南極洲羅斯海的部分地區(qū)將會(huì)禁止商業(yè)捕魚和礦物開(kāi)采。在南極洲的另一地區(qū)，一座大型冰山可能會(huì)從拉森冰架崩裂，將拉森冰架的冰雪量縮小至1893年發(fā)現(xiàn)以來(lái)的最低點(diǎn)。在更為溫暖的地區(qū)，有關(guān)過(guò)去數(shù)年來(lái)普遍的珊瑚白化事件的研究將會(huì)揭示為何一些地區(qū)的珊瑚相對(duì)完好地幸存了下來(lái)。
南極洲變暖加速了冰層消失。Mario Tama/Getty
T細(xì)胞的反擊
CAR-T，一種史無(wú)前例的癌癥免疫療法似乎已蓄勢(shì)待發(fā)，將要打入市場(chǎng)。兩家制藥公司——風(fēng)箏制藥和諾華制藥正在加緊申請(qǐng)這一療法的許可。CAR-T療法需要對(duì)患者免疫系統(tǒng)中的T細(xì)胞進(jìn)行基因改造，并用它們來(lái)抗擊癌癥。盡管在一些公司的研究中，這一療法的毒性問(wèn)題導(dǎo)致了病人死亡，但CAR-T作為治療白血病和淋巴瘤患者的最后手段，仍然有望在2017年獲批。
第九大行星
對(duì)外太陽(yáng)系的探索或許將幫助我們鎖定第九大行星的位置，在科學(xué)家的設(shè)想中，它是一顆每20000年左右環(huán)繞太陽(yáng)一周的巨大行星。此前，很少有證據(jù)表明這顆行星的存在，但2016年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，一些柯伊伯帶天體（遠(yuǎn)在冥王星軌道之外的冰冷天體）的行為暗示存在第九大行星。在NASA的凌日系外行星巡天衛(wèi)星（TESS）于2017年12月發(fā)射升空后，人類又將增添一位搜尋系外行星的獵手。
注：本文來(lái)自微信公號(hào) “ Nature自然科研 ”，經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)發(fā)，略有修改。
原文以 2017 sneak peek: What the new year holds for science 為標(biāo)題，發(fā)布在 2016年12月22日的《自然》新聞上。
