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《自然》:2015年科学展望

2015年马上就要到来了,著名学术期刊《自然》刊发了一篇新年展望——在未来的一年里,科学界有哪些动向值得期待。以下就是他们挑选出的十条预测。

1 粒子加速器

漫长的等待终于结束了:在停工两年之后,大型强子对撞机(LHC)将在2015年3月重新启动。这台对撞机位于瑞士日内瓦附近的欧洲原子研究组织(CERN)的粒子物理实验室,重新启动时将以13万亿电子伏的能量进行撞击——这几乎是目前最高纪录的两倍。科学家希望额外的火力能帮助对撞机发掘出新现象,以填补粒子物理学标准模型里的空缺之处。时下流行的超对称理论已受到了质疑,如果升级后的大型强子对撞机找不到该理论所预测的大量重粒子存在的证据,那么超对称理论可能会进一步失宠。

2 气候协议

全世界最大的两个碳排放国,美国和中国,终于在2014年达成了一项历史性的承诺,减少温室气体排放。2015年12月联合国气候大会将在巴黎举行,中美双方的承诺可能会为达成新的全球气候协议扫清障碍。会议上各国希望可以最终敲定具有法律效力的应对2020后气候变化问题的协议。与此同时,大气中的年平均二氧化碳含量会在百万年来首次超过400ppm。

3 埃博拉疫情结束

医疗工作者希望阻止肆虐几内亚、利比里亚和塞拉利昂的埃博拉疫情。为了实现这一目标,他们需要进一步推广已经被证实有效的公共健康措施,例如对疑似患者进行快速检测和隔离。埃博拉疫苗的临床试验计划在2015年初展开,预计6月就能得知试验结果。几种抗埃博拉药物和血清疗法也处在实验阶段。血清疗法使用了埃博拉康复患者的血清,其中含有大量的抗体。如果这种治疗方法被证实有效,它将被迅速大规模推广。

4 矮行星之旅

彗星热潮已过,轮到矮行星了。3月,美国宇航局(NASA)的“黎明”号太空探测船将抵达谷神星——火星和木星间小行星带中最大的物体。人们认为它表层以下有冰存在。另一方面,在飞行了50亿千米后,NASA的新视野号太空船将最终抵达冥王星并于7月14日与之发生最亲密的接触。这次邂逅将使人类能够首次近距离观察这个岩质星体及其卫星,还能获取冥王星大气层的最新数据。

5 崭新实验室

耗费6.5亿英镑(约63亿人民币)的弗朗西斯?克里克研究所,将于十一月在伦敦市中心正式启用,这个模仿染色体造型的建筑可以容纳1250名研究者。再向北一些,坐落于曼彻斯特大学、耗费6100万英镑(5.9亿人民币)的英国国家石墨烯研究所将在今年春天投入使用。它由英国政府部分投资修建,是曼彻斯特大学建设“石墨烯城”策略的一项关键。此外,美国华盛顿州西雅图的艾伦细胞科学研究所,由微软共同创始人之一保罗?艾伦投资1亿美元(约6亿人民币),也将开始深入研究人体的最基本单位。

6 降脂药物

制药公司正在竞相推出新种类的降胆固醇药物,有些产品可能会在今年面世。这些疗法的作用对象是一种名为PCSK9的蛋白质,从而降低低密度脂蛋白胆固醇水平,它们在临床试验中表现出了很大潜力。2014年,有两种药物走在了前列:其一来自加州千橡市的安进(Amgen)公司,于14年8月申请批准。另一种则来自巴黎的赛诺菲(Sanofi)公司,美国监管机构已经承诺将尽快完成审查。关于二者的决定预计会在2015年夏季公布。

7 时空波动

时空中引力波涟漪的探索者将会得到更好的工具。2015年年底,位于华盛顿州的汉福德和路易斯安那州的列文斯顿的两个激光干涉引力波天文台(LIGO)探测器将完成一次重大的升级来提升其灵敏度。经过了20年的努力,LIGO团队希望可以一睹百年前爱因斯坦预言的引力波的风采。而这个秋天,欧洲航天局的激光干涉空间天线(LISA)探测器也将开始测试类似的引力波探测技术,以便为2034年的发射任务做准备。

8 古老谜题的答案

古遗传学家希望对距今40万年前的“骨坑”(Sima de Los Huesos)人的全基因组进行测序。这种古人类是人们在西班牙北部的一个深穴中发现的。利用骨坑人已腐朽的骨骼,科学家们付出了艰辛的努力,才在2013年公布了这个古人类的线粒体基因组。因为核DNA的相对稀缺,要解密骨坑人基因组的其他部分将会是更加困难的任务。但测序结果可能会帮助人们厘清智人、尼安德特人和丹尼索瓦人之间的关系,并甄别亲缘关系较远的古人类之间何时发生了杂交。

9 政治动向

巨大的变革正在酝酿中。俄罗斯政府在2013年剥夺了俄罗斯科学院的独立性之后,又将对科学院的450个科研机构进行审查。英国将在5月举行自2010年以来的第一次全民公投,并最终由国会决议是否允许体外受精的婴儿拥有第三位父母,这在世界范围范围内还没有先例。欧盟在2014年废除了首席科学顾问一职,来年将考虑如何取代这一职位;而美国国会参众两院将由共和党执掌。

10 海洋展望

两艘新的美国研究船即将起航:美国国家科学基金会的极地探索船“西库廖克”(Sikuliaq)号,和伍兹霍尔海洋学研究岁的尼尔?阿姆斯特朗(Neil Armstrong)号。德国也有一艘新的研究船下水,沿用了它的前辈“太阳”(Sonne)号的名字。此外,美国的海洋观测台项目也将在5月底完成,这个项目旨在建立实时监控海洋的网络。日本也很可能会重启他们在南极海域的“科研”捕鲸——在海牙国际法庭的禁令下,他们的捕鲸已经暂停。

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