《《自然》预测2021年最值得关注科学大事件》

  • 来源专题:科技大数据监测服务平台
  • 编译者: dingxq
  • 发布时间:2020-12-25
  • 日月光华,年岁更迭,转眼又将是一个年轮。回顾过去,科技创新发展照亮前行的路;展望未来,世界于我们仍充满未知数。百舸争流,奋楫向前,科学探索永不止步。

    在下一年的科技日程表上,有哪些科学上的“大事情”最值得我们关注呢?以下是近日英国《自然》网站发表的预测。

    1.明年将是应对气候变化的关键之年

    2021年将是应对气候变化的关键一年。美国当选总统拜登明确表示,他将采取行动应对全球变暖,包括重回《巴黎协定》等计划。

    全球气候谈判的关键节点或将是推迟到明年举行的联合国气候大会。各国将就减少温室气体排放做出新一轮承诺——这是自2015年签署《巴黎协定》以来的第一次。届时,各国将展现气候治理雄心。欧盟和中国分别计划在2050年和2060年实现“碳中和”目标,美国的“碳中和”目标也令科学家们拭目以待。

    2.新冠疫苗效果会更加明朗

    2020年,首批获准用于对抗新冠肺炎的疫苗推出,而几种新疫苗的有效性将在2021年初变得更加明朗。

    美国Novavax制药公司和强生公司开发的疫苗第三阶段临床试验结果备受期待。因为该疫苗可能比美国辉瑞与德国BioNTech合作研发的疫苗以及美国Moderna生产的基于RNA的疫苗更容易分发,后者已经反馈了第三阶段试验结果,但该疫苗必须在非常低的温度下储存。

    Novavax在英国和美国启动了两项大型临床试验,结果将于2021年初公布。强生正在测试其单剂接种方式的疫苗;相比之下,辉瑞和Moderna的疫苗接种需要两剂。

    3.论文开放获取“S计划”将推倒“付费墙”

    2021年,随着由世界上一些最大的研究资助者组织的为期两年的学术论文开放获取“S计划”将取得成效,所有人的目光都将集中在科学出版上。

    包括英国伦敦的惠康、美国西雅图的比尔和梅林达·盖茨基金会以及荷兰科学研究组织等在内的20多个组织将从1月份开始规定,他们资助的研究工作发表的学术论文可以被立即免费阅读。这可能意味着期刊订阅的终结,并允许任何人免费阅读科学文献。


    4.胚胎论坛“14天规则”会不会更新?

    干细胞科学家迫切期待着国际干细胞研究协会(ISSCR)的最新研究指南。ISSCR上一次发布干细胞研究与转化应用指南是在4年前,该指南建议人类胚胎发育体外培养的时间不要超过14天。

    新指南将包括对从干细胞体外培养的人类“类胚胎结构”的研究提供指导,可能打破胚胎伦理学中的“14天规则”——要求人体胚胎研究必须在受精后的14天内结束。更新这一限制会让科学家更好地理解为什么这么多早孕以流产告终。


    5.阿尔茨海默病药物进入“决胜时刻”

    美国监管机构将决定名为aducanumab的第一种被报道可减缓阿尔兹海默病进展的药物是否能作为治疗手段使用。该药物由美国渤健制药公司生产,是一种单抗药物,可以与一种名为淀粉样蛋白的粘性脑蛋白结合。大多数科学家认为淀粉样蛋白可能是阿尔兹海默病的主要诱因。

    有关这种药物有效的证据好坏参半。两项第三阶段临床试验提供的结果相互矛盾。这意味着药效有待进一步研究。

    迄今为止,唯一被批准的治疗阿尔茨海默病的药物治疗的是记忆丧失等认知症状,而不是减缓疾病的进展。


    6.2021,火星要变得更热闹了!

    2021年,中国雄心勃勃的空间科学议程将继续下去。“天问一号”探测器或于明年2月降落火星,带着包括相机、雷达和粒子分析仪在内的13台仪器踏上寻找水和生命迹象之旅。这将是中国首次探索这颗红色星球,也将通过一次发射就实现火星环绕、火星表面降落和巡视探测的三个任务,正所谓“一石三鸟”。

    此外,来自阿联酋和美国的飞船大约也会在同一时间抵达火星。

    2020年7月23日,长征五号遥四运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,实施我国首次火星探测任务(天问一号任务)。新华社记者 才扬 摄
    7.翘首以盼!韦伯太空望远镜将发射升空

    2021年10月,美国国家航空航天局(NASA)耗资88亿美元开发的“有史以来最大、最强、最复杂的太空望远镜”——詹姆斯·韦伯太空望远镜将发射升空。

    哈勃太空望远镜在1990年发射升空,为天文学带来革命性的转变,自那以来它已进行了超过130万次观测。而韦伯望远镜将试图复制哈勃望远镜的传奇,将覆盖比哈勃太空望远镜更多的波长,使科学家能够更深入地观察宇宙。

    8.脉冲星将助力探测引力波

    射电天文学家可能即将展示一种利用脉冲星作为信标来探测引力波的新方法。

    各星系围绕其中心超大质量黑洞旋转,而当一对黑洞相互靠近围绕彼此进行“双人舞”时,会产生长波。通过对来自这些脉冲星的信号进行精确计时,欧洲、北美和澳大利亚的研究小组试图探测因此而可能产生的引力波。


    9.英国“脱欧”带来未知数

    欧盟和英国仍试图在英国“脱欧”过渡期结束之日(12月31日)前就贸易协议进行谈判。

    无论是否达成协议,英国“脱欧”都会给科研经费和许多其他问题带来不确定性,这种不确定性将持续到2021年。

     

    从微小细胞到茫茫宇宙,从疾病治疗到学术共享,探索未知、造福人类一直是科学的本义。

  • 原文来源:https://mp.weixin.qq.com/s/r0ydJM0wDFVemBGe34ILsQ
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    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2019-01-09
    • 新年伊始,美国《科学》杂志网站在近日的报道中,对2019年科学领域即将发生的大事件进行了预测,其中包括揭示细胞内部的秘密、发现新物理学、确定下一个太阳系探测任务等等。 聚焦极地冰层 如果你想了解不断变暖的地球的未来,可以把目光投向极地。今年,两个国际科研团队将远征两极。 从今年9月到明年10月,德国破冰船“RV极星号”(RV Polarstern)将在北极海冰上,作为耗资1.2亿欧元的“北极气候研究多学科漂移观测站”项目的中央枢纽。来自中国等17个国家的科研人员将参与该项目,研究极地云层、海洋动力学等,以洞悉北极如何向无冰的夏季转变,从而更好地了解气候变化,提高天气预报和海冰预报的准确性。 无独有偶,今年年底,美国和英国研究人员将远征南极洲,开展一个耗资5000万美元、历时5年的项目。该项目将使用自动水下航行器、测震仪和贴在海豹上的传感器,研究思韦茨冰川(Thwaites Glacier)上冰的结构、水和冰下陆地的情况,以厘清该冰川是否会在未来几十年内开始崩塌。 美国国家航空航天局(NASA)用于测量冰层厚度和质量的“重力恢复与气候实验后续”卫星和用于探测极地冰的“冰、云和陆地高度卫星2号”(ICESat-2)于去年相继升空并传回数据,两大极地远征项目也将从中受益良多。 在μ介子中发现新物理学 通过研究名为μ介子的粒子的磁性,物理学家希望今年能获得可以指向新粒子或力的结果,让渴求了数十年的梦想照进现实。 美国费米国家加速器实验室的科学家们正在研究比电子更重、寿命更短的μ介子磁性是否大于理论预测。布鲁克海文国家实验室在1997年至2001年间进行的“μ介子g-2”实验发现了这种过量迹象。 2013年,物理学家们把实验移到了费米实验室,对仪器进行了升级,并于2018年1月开始记录数据,首批结果将于今年出炉,届时可能轰动粒子物理学界。 揭示细胞内部的秘密 在细胞生物学领域,设备的分辨率越高,揭示的秘密越多。现在,科学家打算将新工具和技术结合,以前所未有的细节和3D形式,展示细胞内部情况。研究人员将在单细胞尺度上分析DNA、蛋白质、RNA和表观遗传标记。 今年,跨学科团队计划将这些方法与冷冻电子断层成像术、痕量分子标记技术及其他显微术结合起来,了解亚细胞结构和过程。这些组合方法可在分子水平生成更清晰图像,揭示细胞如何分裂、改变形状以及基因活动如何影响结构和功能等相关细节。 “调暗”阳光给地球降温或开展首次实验 一种通过暂时“调暗”太阳光来抑制全球变暖的地球工程技术可能会在今年进行首次小规模实验。这一太阳地球工程项目的基本原理是:将大量能反射太阳光的气溶胶粒子喷射到高层大气中,模拟火山喷发的降温效果。 由美国哈佛大学科学家领导的“平流层扰动控制实验”(SCoPEx),将以一种小规模可控的方式测试这一想法。研究小组计划把气球放飞到平流层,在那里释放100克的反光颗粒(可能是碳酸钙)。气球穿过颗粒羽流飞回地面时,会观察其降温效果。 但这一计划遭到不少人质疑,有科学家认为,它并不会减少导致气候变化和海洋酸化的二氧化碳。目前,该计划还未得到咨询委员会的批准。 抗疟转基因蚊子非洲放飞 今年,人们将在布基纳法索看见非洲首批转基因蚊子,这是基因驱动技术对抗疟疾战略计划的第一步。这批蚊子将是按蚊(会传播导致疟疾的寄生虫)家族的第一批转基因蚊子。 非营利组织“向疟疾宣战”正在开发的基因驱动方法希望在野生种群中传播基因突变,以破坏关键生育基因或改变雌蚊比例,但第一批转基因按蚊不携带这种突变。研究人员将释放不到1万只经基因绝育的雄蚊,观察它们在野外如何生存和分布,从而更好地向监管机构和社区成员介绍转基因蚊子这一概念。 NASA下一个太阳系探测任务“花落谁家” 2017年12月20日,NASA宣布了第四次“新疆界计划”(投资规模约为10亿美元的太阳系探测任务)的遴选结果,收集并带回彗星样本和探索土卫六这两项任务进入决赛。今年7月,NASA将确定究竟“花落谁家”。 “彗星宇宙生物学探索样本取回项目”(CAESAR)将向丘留莫夫—格拉西缅科彗星发射探测器,从彗星表面收集至少约100克样本带回地球。这些样本很可能在几十亿年里没有改变过,可以提供一扇窗口,让我们更好地了解彗星在地球生命的诞生中扮演了何种角色。 土卫六被视为最有可能拥有外星生命的星球之一。如果这些探索任务确定,名为“蜻蜓”(Dragonfly)的半自动四旋翼飞机将飞向土卫六表面,对土卫六的地表成分、结构及大气环境等进行勘测,以寻找可能导致生命出现的化学反应的线索。 此外,今年5月,一项为期3年、耗资240万美元的针对地球生物多样性和生态系统的评估将会公布结果。来自50个国家的专家通过评估物种灭绝、海洋保护区范围等指标在未来50多年内的趋势,为生物多样性保护的国际目标指明方向。 从星辰大海之浩渺到μ介子之微小,从气候变化到生物多样性,除了上面这些几乎“板上钉钉”的大事件,一些“不速之客”——一些意料之外的发现或许更让我们期待。
  • 《《自然》预测2019年度十大科学事件》

    • 来源专题:科技大数据监测服务平台
    • 编译者:dingxq
    • 发布时间:2019-01-02
    • 在2018年即将结束之际,《自然》杂志日前为读者预测了2019年科学领域值得期待的十大事件。   极地项目   2019年1月,美国和英国的研究人员将登陆南极洲,开始他们70多年来最大规模的南极联合考察。   这个为期5年项目的目标是了解这个偏远的、看似不稳定的思韦茨冰川是否会在未来几十年内开始崩塌。其中包括利用自动水下机器人和贴在海豹身上的传感器研究这个佛罗里达州大小的冰川附近的海洋状况。   2019年晚些时候,欧洲科学家计划在南极小圆顶C的冰层上开始钻探,此举旨在寻找150万年前的冰芯。   如果他们成功了,将产生最古老的气候和大气条件原始记录。   一大笔钱   如果各国在2019年公布2018年的支出数据,中国可能会成为全球最大的研发支出国。   自2003年以来,中国在科研方面的支出一直在加速增长,尽管美国在研究质量方面仍然处于领先地位。   在欧洲,官员们试图就如何分配欧盟下一个研究资金计划——地平线欧洲(始于2021年)提议的1000亿欧元(1100亿美元)达成一致。   由于英国脱欧的不确定性仍在继续困扰着这个国家,目前还不清楚该国研究人员将在多大程度上完全参与其中。   人类起源   2003年,考古学家在印度尼西亚弗洛雷斯岛发现了一种类似人类的“霍比特”人。此后,东南亚的一些岛屿上陆续出现了更多的化石,这些化石将有助于研究古人类的起源。   正在进行的发掘可能会揭示更多关于菲律宾吕宋岛第一批人类居民的信息,包括他们与世隔绝的生活方式是否会导致其身材矮小,就像弗洛雷斯岛上发生的一样。   对撞机迷局   对于建造大型强子对撞机(LHC)继任者的计划来说,2019年可能是成败攸关的一年……