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《自然》预测2017年科学热点领域

[发布单位:科技处    来源:中国科学报    发布时间:2016-12-28]

病毒是人体微生物组的一部分。图片来源:Jezper/Alamy

  《自然》杂志日前对2017年全球热点科学领域进行了预测。

  气候变化

  如果美国新当选总统唐纳德·特朗普像他承诺的那样取消该国的气候承诺,那么中国将带头缓解全球气候变化。中国限制温室气体排放的国家限额交易系统将在2017年推出。过去3年里,全球碳排放已经达到平衡,得益于经济停滞以及绿色技术激增,一些科学家甚至希望在2017年能够出现碳排放量下降。

  政治遗留

  2016年的选举将在2017年产生影响。随着特朗普在1月20日就职美国总统,研究人员将能够更好地了解他的政府是否会真的砍掉美国宇航局(NASA)的气候和地球科学计划,或是撤销对人类胚胎干细胞研究的许可。2017年3月,英国将就该国退出欧盟开始正式谈判,从而对科学研究产生潜在的巨大影响。4月初,先是法国,接下来在德国,科学家将看到民族主义是否对领导人的选举产生影响。

  数据归来

  中国的嫦娥五号探月工程将自上世纪70年代以来首次将月球样本带回地球。如果成功,2公斤的月岩和月壤将有助于进一步研究这颗卫星的形成与演化。2017年9月,NASA的卡西尼号探测器将在运行20年后寿终正寝——该探测器将进入土星的内环,并在于行星大气中分解之前传回最后的数据。

  内部世界

  科学家将对人类微生物组对健康的影响进行研究。研究人员正在分析微生物组对大脑发育和癌症的影响。相关研究成果也将来自于美国人类微生物群计划的第二阶段,该计划聚焦于人类微生物组与早产、炎症性肠病以及Ⅱ型糖尿病的关系。

  技术比赛

  一家美国法庭很可能主宰加利福尼亚大学伯克利分校与马萨诸塞州剑桥市布罗德研究所之间的CRISPR Cas9专利之争。研究机构声称,基因编辑技术的专利将能够获利数十亿美元。而另一个与其竞争的基因编辑系统NgAgo由于难以被复制而还要取决于后续的研究。

  量子霸业

  物理学家希望量子计算机能够在2017年完成即便是目前最好的计算机也无法实现的计算。谷歌、D-wave和其他公司正在进行着这场量子霸业的较量。但它们并不是唯一有此高远目标的团队。微软公司目前正在进行着另一项雄心勃勃的替代技术(被称为拓扑量子计算)的开发工作。

  照亮黑暗

  科学家将在2017年4月首次尝试为一个黑洞的视界拍照,此时全世界的9台射电望远镜将作为一个单一的、行星规模的天文台展开合作。“视界望远镜”将对准位于银河系中央的特大质量黑洞。如果获得成功,这些图像将有助于测试广义相对论并阐释黑洞的行为。

  神奇物质

  2017年晚些时候,廉价而薄的太阳能电池将走出实验室,投入商业生产。这种高效的基于钙钛矿的太阳能电池自2009年便被看好。但研究人员直到最近才克服了这种电池的主要缺点——包括不稳定性和毒性,同时降低了生产成本。

  蓝色海洋

  全球最大的海洋保护区将在2017年12月生效,届时南极洲罗斯海的部分海域将禁止进行商业捕鱼和矿产开采。在南极,一座大冰山将剥离拉尔森C冰架,后者自1893年被发现以来目前正处于最小的规模。在温暖海域,研究人员将关注过去几年发生的珊瑚礁白化事件,同时揭示为什么有些地区的珊瑚礁所受的伤害相对较小。

  T细胞反击

  名为CAR-T的首开先河的复杂癌症免疫疗法已经做好了上市的准备。凯特制药公司和诺华制药公司正在为谁先获批使用这种疗法展开竞争,该疗法将利用来自病人免疫系统的基因工程T细胞对抗癌症。尽管毒性问题已经在一些公司的试验中导致病人死亡,然而这种疗法可能作为治疗白血病和淋巴瘤的最后手段而于2017年获批。

  第九行星

  对于外太阳系的研究可能有助于确定第九大行星的位置,后者是一个假设中的庞然大物,大约每20000年环绕太阳一周。天文学家之前几乎没有证据证明其存在,直到2016年,一项研究发现柯伊伯带的一些天体的行为表明太阳系可能真的存在第九大行星。