《自然》：2016年科學展望

蘇然/編譯

《自然》：2016年科學展望

蘇然/編譯

光驅動的“光帆飛船”（LightSail）將在2016年4月進行一次試飛任務

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行商業規模銷售的首家公司，為建立更大的二氧化碳捕獲設施、從而有朝一日能幫助應對全球變暖奠定了基礎。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，用于促進作物生長。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變為液體燃料。全世界的二氧化碳捕獲設施已經能捕獲發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編輯技術的療法將進行人體試驗。美國加州里士滿的桑加莫生物科技公司，將試驗利用鋅指核酸酶糾正導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，還將啟動一項試驗，研究鋅指核酸酶基因編輯技術能否促使血液疾病β-地中海貧血患者的血紅蛋白恢復功能。科學家和倫理學家們希望在2016年底，能就人類基因編輯的安全和倫理指導方針達成共識。2016年，我們還有可能會看到第一批經過基因編輯的猴子誕生，它們將表現出設計模擬的人類疾病的癥狀。

宇宙探索寄予厚望

多虧升級后的激光干涉引力波探測器（Advanced LIGO），物理學家們認為有一個很好的機會，將看見證明引力波存在的首個證據。引力波是由密度大的移動物體，例如由一對互相旋近的中子星，所產生的時空漣漪。日本將發射下一代X射線衛星觀測器Astro-H，主要能證實或駁斥重中微子釋放出稱為bulbulons的暗物質信號的斷言。來自升級重啟的大型強子對撞機（LHC）的研究數據提示了可能存在一種新粒子，LHC自2015年6月以來以創紀錄的能量級別運行，隨著LHC快速收集數據，結論將變得日漸清晰。

有風險的研究

科學家們將很快聽到是否會恢復對一些研究的資助，這類研究會讓病毒變得更危險。2014年10月，美國政府突然暫停了對“功能獲得性”研究的財政支持。這些實驗能讓人們更深入地了解某些病毒是如何進化的以及如何能夠破壞它們，但批評人士說這類研究工作也會增加諸如致命病毒意外泄漏的風險。一項風險利益分析在2015年12月完成，美國國家生物安全科學顧問委員會將在未來幾個月里，就是否恢復研究資助提出一些建議——有可能會對這類研究進行更加嚴格的限制。

科學研究獲得商業資助

一個幸運的研究團隊將從互聯網巨頭谷歌公司和美國心臟學會獲得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，神經科學家們熱切盼望看到美國國家心理健康研究所前所長托馬斯·因塞爾（Thomas Insel）將在這家公司做些什么。自2015年11月起，因塞爾一直在領導一項心理健康研究工作。私人資助在太空也有用武之地：非盈利性研究機構——美國加州帕薩迪納的行星協會計劃耗資450萬美元在2016年4月發射一枚運載火箭，試飛光驅動的“光帆飛船”。

飛向火星

2016年，地球和火星的運行軌道將把這兩顆行星帶到彼此接近的位置上，創造了從地球飛往火星的完美機會。由歐空局（ESA）和俄羅斯航天局聯合發起的火星探測任務將利用這個機會。定于2016年3月發射的ExoMars 2016火星探測器將分析火星大氣層中的氣體，并測試登陸技術。在更遠的地方，美國宇航局（NASA）的“朱諾”號探測器將于2016年7月抵達木星。2016年9月，歐空局的“羅塞塔”號探測器將用完最后剩余的燃料，進入它繞行的彗星的軌道；隨著NASA的“源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器”（OSIRIS-REx）的發射，哀悼者們可以自我安慰了，這個探測器將從小行星Bennu帶回樣本。

空間科學新裝置

繼耗資一億美元的暗物質粒子探測衛星（DAMPE）于2015年12月成功發射后，中國的國家空間科學中心將趁熱打鐵，發射其計劃的五顆空間科學系列衛星的第二顆和第三顆。世界首顆量子通信實驗衛星將于2016年6月發射，硬X射線調制望遠鏡將于2016年底發射，該望遠鏡將巡天搜索輻射的能量源，例如黑洞和中子星。2016年9月，中國將建成500米口徑球面射電望遠鏡（FAST），該望遠鏡將取代波多黎各的阿雷西博射電望遠鏡，成為世界上最大的射電望遠鏡。在夏威夷，有爭議的三十米望遠鏡的項目團隊將試圖研究清楚他們是否以及如何繼續推進該項目，該望遠鏡的建設許可在2015年12月被撤銷了。

揭示微生命

一個旨在分析全球微生物群落的野心勃勃的項目，預期將在2016年獲得它的第一批研究成果。這一于2010年啟動的地球微生物組計劃，旨在測序至少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劃的研究樣品

政治劇變對科學的影響

2016年11月，美國將選舉出一位新總統，如果是一位共和黨人入主白宮，那么，在內華達州尤卡山掩埋核廢料這個長期爭論不休的計劃也可能重新露面，而對氣候和社會科學研究的聯邦資助經費則可能遭到削減。如果加拿大自由黨政府兌現了其選舉承諾，那么該國將會出現一位首席科學官，這位得到科學家們信賴的科學官走馬上任后，將推動重建枯竭了的政府科學家隊伍。

夢基因

神經科學家們希望最終能發現對調控睡眠時刻及持續時間至關重要的基因，這些基因一直難以找到，可能是因為它們在大腦中還具有其他功能。精確地找到這些基因，就有可能對研究睡眠紊亂和一些精神疾病帶來啟發，科學家們現在認識到這些疾病與高度擾亂的睡眠模式有關聯。

新光源啟用

2016年底，中東實驗科學與應用同步輻射裝置（SESAME）將在約旦啟用。這一環形粒子加速器將生成強光，在原子水平上探測材料與生物結構。這是該地區首個重要的國際研究裝置，是包括伊朗、以色列和巴勒斯坦等國家在內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類似的科學裝置。2016年6月，科學家們將可以利用世界上首個第四代同步加速器——瑞典隆德的MAX IV明亮的X射線光束。

[資料來源：Nature][責任編輯：彥隱]