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”實現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的一次星際“邂逅”;“事件視界望遠鏡”項目發布人類獲得的首張黑洞照片，震驚世界……2020年，又將誕生哪些更復雜、更前沿的科技？我們一起來展望——

進軍火星

2020年，人類的確要進軍火星啦！

包括三架著陸器在內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，這臺無人機承擔的首要任務是考察在火星實際環境下飛行，以及從空中對火星展開拍照和科考的可能性。中國也計劃在2020年實施首次火星探測任務：向火星發射第一個著陸器，它將部署一個小型火星車。如果降落傘技術問題得到解決，俄羅斯航天器也會把歐洲航天局（ESA）的“漫游者”火星車送往火星。阿拉伯聯合酋長國則將向火星發射一顆人造衛星，這是阿拉伯國家首次開展火星任務。

除了探測火星，有關近地天體的探索活動也將繼續進行：中國將計劃啟動“嫦娥5號”任務，實現月面無人采樣返回;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，大數據

2019年最轟動的天文事件莫過于人類成功拍攝到M87星系中心的超大質量黑洞照片了。而拍下這張照片的大功臣“事件視界望遠鏡”協作項目，在2020年計劃發布新成果——關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年晚些時候，ESA的蓋亞探測器將會更新銀河系的三維圖譜，讓科學家能更好地了解銀河系的結構和演化過程。

引力波天文學家在2019年觀察到了宇宙碰撞造成的時空漣漪，2020年他們將進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。

粒子物理學的巨型對撞機之夢

歐洲核子研究中心（CERN）希望在2020年能夠為未來建造大型對撞機籌集到資金。CERN將于今年5月在匈牙利布達佩斯召開理事會特別會議，屆時將決定“歐洲粒子物理學戰略”的新計劃。未來對撞機是新計劃的一部分。該組織希望建造一臺長達100公里的機器，其功率可達大型強子對撞機（LHC）的6倍，建設成本高達210億歐元。

位于美國芝加哥附近的費米國家加速器實驗室則將公布人們期待已久的Muon g-2實驗結果，該實驗旨在精確測定μ子（muon，渺子，一種基本粒子）在磁場中的行為。物理學家希望通過極其微小的異常現象，找到以前未知的基本粒子。

合成酵母

合成生物學家重建釀酒酵母的大型項目將于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，但是要在酵母細胞中完成這項工作具有更大的挑戰性，因為它們十分復雜。“合成酵母2.0”項目由美、歐、亞、澳4大洲的15個實驗室合作開展。研究小組已經利用合成版本，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對突變。研究人員希望經過基因工程改造的酵母細胞能夠以更高效靈活的方式來制造更多產品，比如生物燃料和藥物等。

氣候保衛戰

2020年8月，聯合國環境規劃署將發布一項重要報告，討論如何應對氣候變化，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，允許海底開采，對此科學家感到憂心忡忡——人類并不清楚這種做法會對海洋生態系統造成怎樣的危害，會不會進一步給目前已經堪憂的自然環境帶來災難性的傷害。

2020年11月，我們還將迎來真正的氣候大事件，屆時第26屆聯合國氣候變化大會——也就是《巴黎協定》的關鍵時間節點，將在英國格拉斯哥召開。根據2015年的《巴黎協定》，各國必須提出減少溫室氣體排放的新目標，以使全球氣溫上升幅度不超過2°C，但大多數國家在兌現承諾方面都有所遲滯。就連《巴黎協定》自身的未來也仍懸而未決：預計美國將在此次會議上正式退出《巴黎協定》。

蚊子反擊戰

在印度尼西亞日惹市，一項意義深遠的實驗即將迎來終點。實驗測試的是一項有望阻止登革熱傳播的新技術。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制。目前，在印度尼西亞、越南和巴西進行的小規模測試都表現出良好的前景。

世界衛生組織希望在2020年消除昏睡病（又稱非洲錐蟲病）。這種臭名昭著的疾病是一個公共衛生問題，它是通過采采蠅傳播的，如不治療會導致昏迷或死亡。目前一種相關的瘧疾疫苗試驗將在赤道幾內亞的比科島進行，它或許會成為昏睡病的終結者。

能源新突破

2020年，能源領域將會取得不少新成果。其中，最值得期待的一項是鈣鈦礦太陽能電池。

與目前大多數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“新寵”，不少公司計劃于2020年開始銷售這種電池。

此外，在2020年7月的東京奧運會上，豐田汽車公司有望發布首款固態電池動力汽車原型，這種電池用固態電解質替代了傳統電池內的液態電解質。在過度充電等異常情況下，液態電解質電池容易發熱，可能會造成自燃甚至爆炸，與其相比，固態電解質電池在提高電池能量密度的同時，還能解決安全問題。

超導專家也將在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體，這種超導體一旦問世，將徹底改變電力的傳輸方式，從而節省大量能源。2018年一個國際團隊發現，在極高壓力下，超氫化鑭可在零下23℃表現出超導性，朝室溫超導體邁進了一大步。研究人員計劃在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現超導。