科学猜测这十大科学事情最可能上头条

2020 年 1 月 2 日，《科学》杂志在盘点曩昔历史瞬间的一起，对新一年科学研讨及方针范畴或许会成为头条的事情进行了猜测。其间，在首台百亿亿次计算机的比赛和 CRISPR 癌症医治实验范畴中，我国都有时机取得抢先。

《科学》杂志以为，新的一年，英国、美国和其他几个国家继续不断的政治动乱，会使许多科研人员的作业愈加复杂化。英国大选让其脱欧几成定局，这将让英国科学家面对失掉欧盟科学赞助和科研合作者的或许。在美国，11 月的总统大选将决议科学家在未来方针审议中的效果，许多气候变化和环境问题的专家对特朗普不满已久，标明特朗普政府一向在忽视科学依据。

在这份紊乱时局下的猜测榜单中，有提及暗物质勘探器，也包含操控物种灭绝的新行动。

1. 维护生物多样性的新方针

2010 年，《生物多样性条约》缔约方大会第十次会议在日本爱知县举办，会上经过了 2011-2020 年《生物多样性战略方案》，战略中的五个战略方针及相关的 20 个大纲方针统称为“爱知生物多样性方针”。爱知方针的主旨是鼓励一切国家和利益相关方在联合国生物多样性十年期间采纳办法，推进完结《生物多样性条约》方针。

五个战略方针分别为：

1）采纳法令和方针办法，将生物多样性归入政府和社会作业的干流，从根本上消除导致生物多样性损失的原因；

2）削减生物多样性的直接压力和促进可继续运用；

3）经过维护生态系统、物种和遗传多样化，改进生物多样性现状；

4）增进生物多样性和生态系统带来的人类福祉；

5）经过拟定规划、常识办理和才能制作，加强执行作业。

2019 年，另一个安排——政府间生物多样性和生态系统服务科学方针渠道（Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services）在一项严重科学评价中强调了一个令人震惊的状况：自从 10 年前 “爱知生物多样性方针” 诞生以来，在完结 20 个大纲方针的大部分方面基本上没有发展，比方避免濒危物种的削减。

（来历：Science）

《科学》杂志以为，在本年，人们将测验重振雄心壮志的“爱知生物多样性方针”。2020 年 10 月，国际各国将有时机在我国昆明举办的、全球最重要的维护条约《生物多样性条约》会议上，测验拟定一条更有用的途径。

2. 气候方针的要害时刻

气候变化方针在本年将面对要害时刻。美国特朗普政府一向以来对立削减化石燃料排放的规则，这也成为民主党应战者的一个首要进犯论题。

2020 年 11 月 3 日，在美国总统大选完毕一天后，美国这个全球第二大温室气体排放国将正式退出《巴黎气候协议》。不过，假如诞生一位民主党总统，则或许在 2021 年就职后很快重返《巴黎气候协议》。

不到一周后，联合国将在英国格拉斯哥举行自 2015 年以来最重要的气候峰会，估计各国将添加其削减温室气体排放的许诺——虽然各国在实现现有许诺方面也坚持落后。

科学家猜测，全球变暖 2 摄氏度，将对人类社区和生态系统形成灾难性的损坏。但假如各国政府不加大尽力和严厉执行，未来全球变暖操控在 2 摄氏度以下的期望非常迷茫。

3. 人口普查的应战

自 1790 年以来，美国政府每十年会进行一次人口普查。但将于 4 月 1 日开端的 2020 年美国人口普查或会面对史无前例的政治应战。

研讨人员忧虑，这项人口普查使命或许无法完结，政治争辩进一步疏远了那些现已难以计数的人。

人口计算学家还忧虑，人口普查 “运用一种维护受访者隐私的新办法” 或许会歪曲对人口趋势的剖析；这不只关系到每年 1.5 万亿美元的联邦资金怎么分配，还关系到美国最大计算安排的诚信问题。

4.CRISPR 的大型临床实验

在 2020 年，有望医治癌症和遗传疾病的 CRISPR 基因修正东西将面对要害检测。

美国一项小型临床实验正在运用 CRISPR 来损坏 T 细胞中的三个基因，然后将这些基因修饰过的 T 细胞送回癌症患者体内。这种办法能够在必定程度上协助这些改造过的免疫系统 “战士” 阻挠恶性肿瘤细胞的成长，延伸患者的生命。

在我国，也有必定的或许有更多独立的 CRISPR 癌症医治实验成果出炉。

除了癌症医治，还有一些研讨人员正致力于医治镰状细胞疾病和地中海贫血患者。医治办法也是运用 CRISPR 基因修正东西修正胎儿血红蛋白基因，以补偿成年血红蛋白的缺点。

2019 年秋天，科学家陈述了两名患者的成功，而 2020 年将为更大的集体供给长时间的成果。美国的另一项临床实验标明，CRISPR 能够改进导致渐进性失明遗传疾病患者的视力。

5. 蛋白质考古

本年，远古时期的蛋白质将为人类和其他生活在 100 多万年前的动物的身份和行为供给新的头绪。

蛋白质比 DNA 更安稳。跟着剖析办法的改进，研讨人员可经过它们来了解更多缺少 DNA 的化石，包含奥秘的远古人类遗骸的性别和年纪。

大多数人科动物都是经过骨骼和牙齿来辨认，而蛋白质能够供给一种新的东西来在族谱中对它们进行分类，并辨认因太小而无法进行分类的碎片。虽然牙釉质是古代蛋白质的最佳来历，但现在，研讨人员也可从骨头和头发中提取它们。

图 | 2019 年的一项研讨中，科学家在加拿大易洛魁人居住地发现的 400 年前骨头碎片中蛋白质提醒了它们是动物仍是人类（来历：Science）

此外，蛋白质还能够提醒由植物和动物资料制成的人工制品的新信息。研讨人员期望 2020 年能剖析羊皮纸手稿和从前用来密封文件的蜂蜡。科学家们也在剖析古代罐子上的残留物，以寻觅更多的头绪，比方蒙古大草原上的前期牧民是先喝骆驼奶仍是羊奶，以及生活在罗马帝国边际的英格兰人吃什么。

6. 我国兴起的争辩

“怎么应对我国兴起”作为科学超级大国的政治争辩，在 2020 年或许会进一步加重。

在美国，一些联邦安排现已制止他们的雇员参加外国人才招聘方案，以避免信息走漏。美国标明这或许会危害国家安全和美国的经济竞赛力。

美国国会建立的两个新安排将致力于和谐各联邦安排之间的做法，并细心考虑怎么最好地平衡、敞开并保证安全。美国学术首领期望压服方针拟定者不要逃避某些类型研讨的国际合作，他们都以为 “过于活络” 将摧残美国的立异才能。

美国国家科学基金会（National Science Foundation）的一份新陈述称，向学生和教职工教学 “可承受和不行承受的行为” 是一种更好的办法。

7. 加强中微子研讨

日本正在扩展中微子的研讨，以便更好地了解鬼魂粒子的特性以及发生它们的国际进程。

2020 年春天，科学家们将在 22 岁的超级神冈中微子地理台的观测室内参加稀土金属钆，以进步其活络度。

勘探器将查询来自超新星的中微子撞击水时发生的信号，供给关于这些爆破恒星内部动态的头绪。日本立法安排估计将赞助一项更大的行动：制作 720 亿日元（约 6.6 亿美元)的 Hyper-Kamiokande 项目。Hyper-Kamiokande 比它的前身大十倍，将捕获更多关于太阳、悠远的恒星和超新星宣告的中微子的数据。

8. 暗物质勘探器比赛

2020 年，跟着两个强壮的新式地下勘探器的发动，勘探设想暗物质粒子的比赛进入了一个新阶段。

自 20 世纪 80 时代以来，物理学家们一向在运用更大、更活络的暗物质勘探器来寻觅所谓的大质量弱相互效果粒子（WIMPs），理论上 WIMPs 的分量是质子的 100 倍，而且只能经过弱小的弱核力与其他物质相互效果。

2020 年，在意大利格兰萨索地下国家实验室，装有 8 吨冷态液态氙的 “氙 - NT” 勘探器将被启用；在美国南达科他州的桑福德地下研讨中心，装有 10 吨液态氙的 “LUX-ZEPLIN” 勘探器也将发动。

假如 “氙 - NT” 和“LUX-ZEPLIN”勘探器在未来几年内什么也看不见，暗物质搜索者或许会推进更大的大质量弱相互效果粒子勘探器的呈现，或许把目光投向其他假定的暗物质方式。

而意大利实验室的未来也依然不确认，由于前实验室官员被控答应污染当地饮用水。

图 | LUX-ZEPLIN 暗物质勘探器

9. 重振异种器官移植

异种器官移植的方针是用从猪等动物身上获取的器官或安排来代替人类器官或安排，一向以来该范畴处于无所发展的窘境，但基因组修正东西 CRISPR 正在重振异种移植范畴。

异种移植长时间以来一向被以为能够缓解人类肝脏、心脏和其他器官的长时间缺少，它还能够供给医治失明的眼角膜和发生胰岛素的胰岛细胞来代替那些被糖尿病损坏的细胞。

但在前期的实验中，人类免疫系统一次又一次地敏捷摧毁了外来移植。最近的 CRISPR 实验对猪的基因进行了修正，以避免或削弱人类对其安排的免疫反响，并从猪的基因组中删除了或许在人体内发生潜在风险的病毒 DNA。

在进行人体实验之前，从这些修正过的猪身上移植到山公身上是一项安全性和有用性的要害测验。而新式临床实验或许于本年发动。

10. 百亿亿次计算机

2020 年，我国有望赢得制作国际上首台百亿亿次计算机的比赛，该计算机每秒运算才能为 100 亿亿（10^18）次。至于详细哪台超级计算机将成为第一代超级计算机，现在仍不确认，由于在我国现已有三家安排展开了竞赛，分别是坐落天津和济南的国家超级计算中心，以及中科曙光（Sugon）。

新的我国超级计算机，以及随后在欧盟、日本和美国呈现的其他超级计算机，将被用来剖析地理和基因查询的很多数据集，并将为人工智能的继续兴起供给支撑。

一些计算机科学家估计百亿亿次的里程碑本应来得更早，而推迟的部分原因是需求开发节能的计算机芯片。

在 2020 年的其它等待

阿尔茨海默病药物

2019 年 10 月，渤健和卫材（Eisai）公司联合宣告，在与美国食物和药物办理局（FDA）和外部专家评论之后，将方案在 2020 年递送医治阿尔茨海默病的在研新药 Aducanumab 的生物制剂请求。

Aducanumab 是一种抗体药物，旨在铲除阿尔茨海默病患者堵塞大脑的淀粉样斑块。这种实验性的医治办法在临床实验中取得了胜败参半的成果。2020 年，FDA 将决议是否同意 Aducanumab。

海洋科学方案

联合国将拟定于 2021 年开端的十年海洋科学方案，其方针是和谐国际各地科学家的作业，以协助改进海洋健康。

一个预期的要点方针是制作更多国际软弱的海洋生态系统和生物多样性热门，以及更多的海底。现在只要大约 4% 是高分辨率制作的。

干细胞资金

美国加州选民将在 11 月决议是否拨出 55 亿美元来保持加州再生医学研讨所的费用。该赞助安排是在 2004 年经过一项触及 30 亿美元的投票而建立的，其意图是将干细胞研讨转化为新的医治办法。

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责编：王新凯

参阅：

https://www.sciencemag.org/news/2020/01/science-stories-likely-make-headlines-2020