《自然》2019年科學(xué)展望

編譯 姚人杰

在研究南極洲思韋茨冰川的大規(guī)模科考行動(dòng)中，攜帶傳感器的象海豹將會(huì)幫助科研人員收集海洋數(shù)據(jù)

▍南極研究項(xiàng)目

2019年1月，美國(guó)和英國(guó)科研人員將匯聚在南極洲，開(kāi)始70多年以來(lái)南極洲上最大規(guī)模的聯(lián)合科考項(xiàng)目。這項(xiàng)為期5年的研究項(xiàng)目旨在弄清楚遙遠(yuǎn)且看似不穩(wěn)定的思韋茨冰川是否會(huì)在接下來(lái)的數(shù)十年里崩塌。研究?jī)?nèi)容包括研究這個(gè)面積如佛羅里達(dá)州大小的冰川周圍的海洋狀況，具體則要借助自動(dòng)化水下設(shè)備和裝在海豹身上的傳感器。歐洲科學(xué)家計(jì)劃在2019年晚些時(shí)候開(kāi)始鉆探南極洲的小冰穹C的冰層，試圖取出150萬(wàn)年前的冰芯。如果他們?nèi)〉贸晒?，這塊冰芯將有助于我們獲得氣候和大氣狀況最為古老的記錄。

▍大手筆的科研投入

各國(guó)將在2019年晚些時(shí)候公布他們的財(cái)政支出數(shù)據(jù)。在人民幣的購(gòu)買力調(diào)整后，中國(guó)可能一躍成為全世界在科技研發(fā)上投入資金最多的國(guó)家。從2003年起，中國(guó)的科研經(jīng)費(fèi)投入已經(jīng)增加不少，盡管以科研質(zhì)量來(lái)衡量的話，中國(guó)依然落后于美國(guó)。在歐洲，對(duì)于如何通過(guò)歐盟的下一個(gè)科研資助項(xiàng)目——“地平線歐洲”來(lái)支付提議中的1 000億歐元，政府官員們將試圖使意見(jiàn)統(tǒng)一。新一輪的“地平線歐洲”計(jì)劃在2021年開(kāi)始。由于英國(guó)脫歐的不確定性，現(xiàn)在尚不清楚英國(guó)的科研人員能在多大程度上參與其中。

▍人類的起源

更多能夠揭示遠(yuǎn)古人類起源的化石可能會(huì)出現(xiàn)在東南亞的島嶼上。自2003年考古學(xué)家在印度尼西亞的弗洛勒斯島（Flores）發(fā)現(xiàn)了一種與人類相似的“霍比特人”之后，東南亞的島嶼就成為考古學(xué)家極感興趣的區(qū)域。進(jìn)行中的考古挖掘或能揭示菲律賓呂宋島上第一批人類居住者的更多信息，包括是否與世隔絕導(dǎo)致了他們矮小（弗洛勒斯島看起來(lái)發(fā)生過(guò)相似的情況）。

▍對(duì)撞機(jī)的危機(jī)

2019年可能是決定大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）是否“后繼有望”的關(guān)鍵一年。2012年，位于瑞士日內(nèi)瓦的LHC的科學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子之后，日本物理學(xué)家提出要主導(dǎo)建設(shè)大約耗費(fèi)70億美元的國(guó)際直線對(duì)撞機(jī)（ILC）。ILC有助于深入研究希格斯玻色子，然而，2018年日本政府委托的一份報(bào)告以成本為由，未支持這個(gè)項(xiàng)目。日本是唯一一個(gè)對(duì)主導(dǎo)建設(shè)ILC表露出興趣的國(guó)家，預(yù)計(jì)至2019年3月7日，日本政府將發(fā)布一則聲明，明確最終是否會(huì)建設(shè)ILC。

加拿大即將收獲大麻研究暴發(fā)式發(fā)展的成果

▍基因編輯的余波

2019年，遺傳學(xué)家將會(huì)繼續(xù)應(yīng)對(duì)2018年賀建奎基因編輯嬰兒事件產(chǎn)生的不良影響。賀建奎聲稱在他的協(xié)助下，全世界誕生了第一對(duì)經(jīng)過(guò)基因編輯的嬰兒。賀建奎是中國(guó)深圳南方科技大學(xué)的一位科學(xué)家。新的一年，研究人員希望確認(rèn)賀建奎是否真的修改了已經(jīng)誕生的雙胞胎嬰兒基因。在國(guó)際強(qiáng)烈反對(duì)之后，科學(xué)家將試圖揭開(kāi)這種做法中任何潛在負(fù)面效應(yīng)，并制定一個(gè)框架，確保未來(lái)的研究工作都以負(fù)責(zé)任、受管控的方式對(duì)可遺傳的人類DNA（譬如卵子、精子或胚胎中的DNA）進(jìn)行基因編輯。

▍S計(jì)劃的藍(lán)圖

S計(jì)劃是一次推動(dòng)學(xué)術(shù)出版物走向完全開(kāi)放獲取模式的努力。出版商有一年的緩沖期，研究項(xiàng)目的資助對(duì)象將會(huì)要求受資助的科研人員將那些已被接受、即將出版的論文上傳至開(kāi)放獲取庫(kù)里，而目前許多學(xué)術(shù)期刊嚴(yán)禁這種做法。在S計(jì)劃等行動(dòng)的推動(dòng)下，2019年荷蘭的科研資助者和科研機(jī)構(gòu)將會(huì)努力尋求改變，不再使用被引頻次和影響因子來(lái)評(píng)價(jià)科研人員。

▍生物安全的權(quán)威指南

世界衛(wèi)生組織期望在2019年年中完成《實(shí)驗(yàn)室生物安全手冊(cè)》的主要修訂工作。這本被廣泛使用的指南概述了安全操作埃博拉病毒之類病原體的最佳做法。這次是自2004年以來(lái)手冊(cè)的首次徹底修訂。修訂將更多地聚焦于如何對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和特定實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，還會(huì)關(guān)注如何改善實(shí)驗(yàn)室人員的管理、實(shí)踐和培訓(xùn)。這番行動(dòng)旨在防止實(shí)驗(yàn)室照本宣科地執(zhí)行生物安全工作，鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造出更多靈活又有效的處理方法。

▍氣候問(wèn)題的補(bǔ)救措施

隨著碳排放量繼續(xù)攀升，2019年可能會(huì)嘗試一種史無(wú)前例的實(shí)驗(yàn)：用一項(xiàng)名叫“太陽(yáng)能地球工程”的做法，人為地讓地球降溫。“平流層可控?cái)_動(dòng)實(shí)驗(yàn)”（SCoPEx）背后的科學(xué)家希望噴灑100克類似白堊微粒到平流層，并觀察它們是如何擴(kuò)散的。這樣的微粒將部分陽(yáng)光反射回太空，從而實(shí)現(xiàn)地球降溫。

地球工程的懷疑論者擔(dān)心，這種做法可能會(huì)產(chǎn)生意想不到的后果，并分散大家對(duì)降低溫室氣體排放量的注意力。美國(guó)牽頭的SCoPEx團(tuán)隊(duì)正在等待著一個(gè)獨(dú)立咨詢委員會(huì)的評(píng)估結(jié)果。

▍大麻研究的暴發(fā)

加拿大科研人員應(yīng)該能在2019年看到大麻種植和基礎(chǔ)研究的系列研究成果。2018年10月，加拿大批準(zhǔn)了大麻的合法使用——加拿大是繼烏拉圭之后，第二個(gè)讓大麻合法化的國(guó)家——從而導(dǎo)致大麻研究突然獲得從省政府到聯(lián)邦政府的大筆資助。圭爾夫大學(xué)的科研人員希望，等到2019年底，能發(fā)起加拿大的首家專門(mén)研究大麻的學(xué)術(shù)中心，它將研究大麻的遺傳學(xué)以及大麻對(duì)健康的益處等。

▍來(lái)自宇宙的信號(hào)

全球最大的射電望遠(yuǎn)鏡——中國(guó)的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡——從2019年9月起應(yīng)該就能夠全面運(yùn)行，可供研究人員使用。從2016年的試運(yùn)行階段開(kāi)始起，這座花費(fèi)12億元（相當(dāng)于1.7億美元）的特大望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了50多個(gè)新的脈沖星（脈沖星也就是致密、迅速旋轉(zhuǎn)的死亡恒星）。它不久后將搜尋來(lái)自于快速射電暴和宇宙氣團(tuán)之類現(xiàn)象發(fā)出的微弱信號(hào)。與此同時(shí)，天文學(xué)家將決定是否繼續(xù)推進(jìn)在夏威夷的毛納基山上建造“30米望遠(yuǎn)鏡”（Thirty Meter Telescope）的計(jì)劃。這項(xiàng)計(jì)劃遭遇了當(dāng)?shù)氐南盗蟹商魬?zhàn)，好在2018年，障礙全部清除。

資料來(lái)源 Nature