《自然》2021年值得關(guān)注的科學(xué)事件

氣候變化和新冠肺炎疫苗將是帶來重大影響的研究課題。

恢復(fù)氣候研究

2021年注定是應(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵一年。美國總統(tǒng)當(dāng)選人喬·拜登（Joe Biden）已經(jīng)明確表示：他將采取行動(dòng)，恢復(fù)國家在氣候研究方面的領(lǐng)先地位，包括重新加入《巴黎協(xié)定》，以應(yīng)對全球變暖的趨勢。唐納德·特朗普（Donald Trump）總統(tǒng)執(zhí)意使美國退出《巴黎協(xié)定》，2020年大選之后第二天（11月4日）美國正式退出該協(xié)定。2021年11月，氣候談判的關(guān)鍵時(shí)刻將會到來，屆時(shí)將在英國的格拉斯哥舉行聯(lián)合國氣候大會，各國針對減少溫室氣體排放將要做出新一輪承諾，這將是自2015年簽署《巴黎協(xié)定》以來的首次承諾。歐盟和中國擁有雄心勃勃的計(jì)劃，將要在2050至2060年之前實(shí)現(xiàn)碳中和。科學(xué)家們正拭目以待，看看拜登是否會為美國設(shè)定類似的目標(biāo)。

野火燒掉了這棵巨大紅杉的樹頭，而氣候變化可能會使加州的野火更加頻繁而至

新冠肺炎病毒探源

2021年1月，世界衛(wèi)生組織成立的一個(gè)特別工作組將前往中國，試圖確定新冠肺炎流行病的源頭。這個(gè)工作組包括流行病學(xué)家、病毒學(xué)家、公共衛(wèi)生研究人員和動(dòng)物健康研究人員，他們將從中國武漢開始尋找，這座城市是2019年首先發(fā)現(xiàn)新冠病毒感染的地方。在初始階段，該項(xiàng)目將查看華南海鮮市場出售的肉類和動(dòng)物，并跟蹤這些商品在中國流通以及跨境流通的情況。在首批報(bào)告的新冠肺炎患者中，許多人曾經(jīng)到過華南海鮮市場。要想發(fā)現(xiàn)新冠病毒的起源，可能需要數(shù)年的時(shí)間，但是專家們認(rèn)為，到2021年年底將會披露一些新的信息。

開發(fā)疫苗對抗流行病

2020年推出了首批獲準(zhǔn)用于對抗新冠肺炎的疫苗。2021年年初，幾種新疫苗的效果如何將會變得更加清晰。美國諾瓦瓦克斯醫(yī)藥公司和強(qiáng)生公司開發(fā)了免疫制劑，這些免疫制劑的三期臨床試驗(yàn)結(jié)果特別值得關(guān)注。與基于RNA的疫苗相比，皮下注射的疫苗給藥更方便。輝瑞公司和BioNTech公司合作研制的疫苗，以及莫德納公司研制的疫苗，都屬于基于RNA的疫苗，均已獲得了三期臨床試驗(yàn)的結(jié)果，但必須在極低的溫度下儲存。目前，輝瑞公司的疫苗已經(jīng)在一些國家通過了緊急使用審批。2020年年底，針對病毒刺突蛋白疫苗，諾瓦瓦克斯公司在英國和美國啟動(dòng)了兩項(xiàng)大型試驗(yàn)，2021年年初將要報(bào)告試驗(yàn)結(jié)果，該公司每年可生產(chǎn)疫苗多達(dá)20億劑。目前，強(qiáng)生公司正在測試其一次性注射疫苗。相比之下，輝瑞和莫德納兩家公司的疫苗需要注射兩次。

開放訪問舉措

世界上最大的研究資助機(jī)構(gòu)組織了一個(gè)為期兩年的開放訪問項(xiàng)目，2021年該項(xiàng)目即將取得成果，彼時(shí)所有的目光都將集中在科學(xué)出版上。從1月份開始，包括倫敦的維康信托基金會、華盛頓西雅圖的比爾及梅林達(dá)·蓋茨基金會和荷蘭國家資助機(jī)構(gòu)——荷蘭科學(xué)研究組織（NWO）等在內(nèi)的20多個(gè)機(jī)構(gòu)做出規(guī)定：如果公開發(fā)表的學(xué)術(shù)論文源自這些機(jī)構(gòu)所資助的研究工作，那么必須允許免費(fèi)閱讀。推出這項(xiàng)叫作“S計(jì)劃”的舉措，可能意味著期刊訂閱的終結(jié)，屆時(shí)將允許任何人閱讀期刊上的科學(xué)論文。該計(jì)劃已經(jīng)促使包括《自然》在內(nèi)的幾本期刊首次提供開放獲取的出版服務(wù)。

干細(xì)胞研究準(zhǔn)則修訂

干細(xì)胞科學(xué)家急切地等待著國際干細(xì)胞研究學(xué)會（ISSCR）頒布最新研究準(zhǔn)則。ISSCR是一個(gè)會員制組織，上一次頒布指導(dǎo)準(zhǔn)則是在四年前。對于從體外干細(xì)胞培育人類“胚胎樣結(jié)構(gòu)”的研究，此次修訂也將涵蓋相關(guān)的研究準(zhǔn)則，這可能會為延長“14天規(guī)則”提供依據(jù)。“14天規(guī)則”規(guī)定：研究人員不得對體外受精兩周之后產(chǎn)生的人類胚胎進(jìn)行研究。在許多國家，這一規(guī)定已被寫入法律。延長這一限制，可以讓科學(xué)家們更好地理解為何這么多的早孕會以流產(chǎn)告終。

抗阿爾茨海默病藥物迎來關(guān)鍵時(shí)刻

據(jù)報(bào)道，阿杜卡奴單抗是首款可以減緩阿爾茨海默病惡化的藥物。至于是否可以把這款藥物作為一種治療方法，美國的監(jiān)管機(jī)構(gòu)將要做出決定。由制藥企業(yè)百健公司制造的阿杜卡奴單抗是一種抗體，該抗體能夠結(jié)合到被稱為“淀粉樣蛋白”的黏性腦蛋白上，而多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為這種腦蛋白可能是引起該病的主要因素。證據(jù)表明，這種藥物的作用利弊參半。兩次三期臨床試驗(yàn)產(chǎn)生了相互矛盾的結(jié)果，美國食品藥品管理局（FDA）召集了獨(dú)立的顧問小組對該藥的效果進(jìn)行評估。顧問小組表示：根據(jù)所得數(shù)據(jù)，不支持使用該藥。迄今為止，在獲批的抗阿爾茨海默病藥物中，僅有對抗記憶力下降等認(rèn)知癥狀的藥物，而沒有對抗該病惡化的藥物。

火星上將會熱鬧起來

2021年，中國宏大的空間科學(xué)計(jì)劃將繼續(xù)實(shí)施。2月份，一個(gè)發(fā)往火星的中國探測器將會如期著陸。天問一號航天任務(wù)將要使用13臺儀器去尋找水和生命的跡象，這些儀器包括照相機(jī)、雷達(dá)和粒子分析儀等。如果能夠成功，這將是中國對這顆紅色星球的首次探索，也是中國唯一一次攜帶軌道器、著陸器和巡視器的航天探測設(shè)備在火星著陸。大約在同一時(shí)間，來自阿拉伯聯(lián)合酋長國和美國的航天器也應(yīng)該能夠抵達(dá)火星。

期待已久的望遠(yuǎn)鏡發(fā)射

2021年，期待已久的詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡將會發(fā)射升空。該望遠(yuǎn)鏡的開發(fā)單位是美國宇航局（NASA），NASA稱之為“有史以來體積最大、功能最強(qiáng)、原理最復(fù)雜的太空望遠(yuǎn)鏡”。韋伯太空望遠(yuǎn)鏡耗資88億美元，將力求重現(xiàn)哈勃望遠(yuǎn)鏡所取得的那些成功。1990年哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)射之后，天文學(xué)界發(fā)生了徹底變化。自那時(shí)起，哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)進(jìn)行了130多萬次觀測。跟哈勃望遠(yuǎn)鏡相比，韋伯望遠(yuǎn)鏡覆蓋的波長范圍將會更廣，使科學(xué)家能夠更加深入地觀察宇宙。

圖為詹姆斯-韋伯望遠(yuǎn)鏡，發(fā)射時(shí)其鏡面和遮陽板將會折疊起來

漣漪效應(yīng)

通過利用脈沖中子星作為信標(biāo)，射電天文學(xué)家可能要展示一種探測引力波的新方法。通過對來自這些脈沖星的信號進(jìn)行精確的計(jì)時(shí)，歐洲、北美和澳大利亞的研究團(tuán)隊(duì)試圖探測長波波紋，這種波紋是成對的超大質(zhì)量黑洞在遙遠(yuǎn)星系的中心做相互環(huán)繞運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的。

英國脫歐造成的未知情況

截至2020年12月22日本文發(fā)布時(shí)，歐盟和英國仍試圖在12月31日英國脫歐過渡協(xié)議原定到期日之前就一項(xiàng)貿(mào)易協(xié)議進(jìn)行談判。對于科學(xué)家們來講，英國脫歐會造成研究經(jīng)費(fèi)問題和其他許多問題的不確定性，而這種不確定性會持續(xù)到2021年。

資料來源 Nature