Nature：2017年可以期待的科学事件 | Science：2017年四大科学主题
来源：Nature自然科研（ID:macmillan-nature），原文发布在2016年12月22日的《自然》新闻上，作者：Elizabeth Gibney
在新的一年中，研究者将会窥探黑洞的视界、继续角逐量子科技主导权，并在2016年政治事件的余波中试图站稳脚跟。
气候叵测
如果美国像候任总统特朗普承诺的那样从气候协议中退出，全球最大的温室气体排放国中国便可能会承担起缓解气候变化的领导职责。旨在限制温室气体排放的中国国家碳排放限额交易计划可能在2017年晚些时候出台。过去三年来，全球的温室气体排放量达到了稳定水平；在经济增长停滞和绿色科技发展进步的助力下，一些科学家还希望2017年的排放水平能有所降低。来自南冰洋机械探测器的数据应会揭示这个环绕南极洲的广袤大洋究竟吸收了多少二氧化碳。
政治余波
去年的种种选举和公投引发了巨大的政治冲击，2017年将会见证这些选举产生的结果。在特朗普1月20日就任美国总统后，研究者应该会更清楚他的政府是否真的会砍掉NASA的气候和地球科学项目、撤回人类胚胎干细胞研究许可。2017年3月，英国将会开启退出欧盟的正式谈判，这可能对科研产生巨大影响。4月起，随着法国和德国相继进行领导人大选，科学家还将见证西方对民粹主义的热情是否会继续下去。
回归
中国的嫦娥五号探月任务将会送回上世纪70年代以来的首批月球样本。如果任务取得成功，嫦娥五号收集到的两千克岩石和土壤应将会拓展有关月球形成与演变的研究。9月，拥有20年历史的NASA卡西尼探测器即将光荣退役。卡西尼探测器将会飞入土星的内环，研究者希望它能在土星大气层中解体前发回大量数据。
内在世界
2017年将会有更多关于人类微生物组（人体内的病毒、细菌和其他微生物及其基因）对健康影响的研究，研究者将会考察微生物组对大脑发育和癌症发挥的作用。美国人类微生物组项目二期的成果也将在明年揭晓，这一项目主要关注人类微生物群与早产的关系、炎症性肠病和II型糖尿病发病。
病毒是人类微生物组的一部分，Jezper/Alamy
遗传学争端
美国法院可能将会对加州大学伯克利分校和博德研究所的CRISPR–Cas9专利之争做出裁决。取得这项基因编辑技术发明权的机构能收入数十亿美元的专利许可费用。基于后续研究的结果，CRISPR–Cas9系统的竞争对手、一直难以重复的NgAgo基因编辑系统的命运沉浮也将揭晓。在英国，诊所现在可以申请许可证来实施一项有争议的辅助生殖技术，这一操作会混合来自三人的DNA，旨在防止婴儿遗传来自母亲线粒体（细胞中制造能量的结构）的疾病。
量子争霸
物理学家希望可以在2017年看到量子计算机执行连顶级经典计算机也无法完成的计算。Google、D-wave和其他一些技术公司都已加入对量子霸权的争夺中，但它们并不是攀登计算新高峰的唯一选手。微软正在研发一种雄心勃勃的替代技术——拓扑量子计算，这种技术对材料中类似粒子的物体运动的信息进行编码，或许比竞争方法更加稳健。微软或许能在2017年晚些时候首次成功执行计算。
照亮黑洞
四月，科学家将会首次尝试拍摄事件视界，由全球各地的九座射电望远镜合作充当全球范围的观测阵列，即事件视界望远镜。它将会观测银河系中心的超大质量黑洞。如果他们尝试成功，这些图像应将有助于检验广义相对论，阐明黑洞的行为。与此同时，激光干涉引力波天文台（LIGO）和处女座干涉仪团队将会迎来首次高级联合运行，让研究者得以将引力波的来源锁定到具体的星系。
奇迹材料
2017年下半年，价格低、厚度薄的太阳能电池将拉开市场化进程的帷幕，开始走出实验室。自2009年以来，钙钛矿基太阳能电池的效率一直在显著提升，但直到最近，研究者才在克服这一材料的一些严重缺陷（包括稳定性和毒性）上取得了重大进展。与此同时，他们也在推动着电池生产成本的下降。随着投资12亿欧元的欧洲X射线自由电子激光项目在德国汉堡上线，材料科学领域也会受到提振：这一设备让研究者得以研究瞬间的化学反应，以及原子尺度细节下的生物和物理过程。
蓝色冰洋
全球最大的海洋保护区将会在2017年12月进入保护期，届时南极洲罗斯海的部分地区将会禁止商业捕鱼和矿物开采。在南极洲的另一地区，一座大型冰山可能会从拉森冰架崩裂，将拉森冰架的冰雪量缩小至1893年发现以来的最低点。在更为温暖的地区，有关过去数年来普遍的珊瑚白化事件的研究将会揭示为何一些地区的珊瑚相对完好地幸存了下来。
南极洲变暖加速了冰层消失，Mario Tama/Getty
T细胞的反击
CAR-T，一种史无前例的癌症免疫疗法似乎已蓄势待发，将要打入市场。两家制药公司——风筝制药和诺华制药正在加紧申请这一疗法的许可。CAR-T疗法需要对患者免疫系统中的T细胞进行基因改造，并用它们来抗击癌症。尽管在一些公司的研究中，这一疗法的毒性问题导致了病人死亡，但CAR-T作为治疗白血病和淋巴瘤患者的最后手段，仍然有望在2017年获批。
第九大行星
对外太阳系的探索或许将帮助我们锁定第九大行星的位置，在科学家的设想中，它是一颗每20000年左右环绕太阳一周的巨大行星。此前，很少有证据表明这颗行星的存在，但2016年的一项研究发现，一些柯伊伯带天体（远在冥王星轨道之外的冰冷天体）的行为暗示存在第九大行星。在NASA的凌日系外行星巡天卫星（TESS）于2017年12月发射升空后，人类又将增添一位搜寻系外行星的猎手。
Nature|doi:10.1038/541014a
《科学》杂志：展望2017年
有四大科学主题值得关注
新华社华盛顿12月22日电（记者林小春）美国《科学》杂志22日发表对2017年科学展望的文章，认为有四大主题值得关注。
第一，美国总统选举结果和英国脱欧公投对科研的影响。文章说：“对许多科学家来说，大西洋两岸惊人的选举（公投）结果可能是2016年度‘崩溃’事件。”美国当选总统特朗普对气候变化问题态度消极，这不是好兆头。
研究人员还担心，美国国会和白宫都受共和党控制，而共和党曾表示要削减国内开支，并对涉及胎儿组织和胚胎干细胞等的研究课题持反对态度。在欧洲，英国退出欧盟的投票结果，将减少英国参与欧洲研究项目以及往返英国和欧洲大陆的学生和研究人员的流动。
不过文章也认为，最担忧的事件是否会成为现实尚不明朗。在美国，选举语言很少成为最终的政策蓝图，但2016年无疑以令人担忧的信号结束。而在欧洲，英国脱欧还需经过两年的谈判，这为妥协提供了一些空间。
第二，突破胚胎培育时间限制。2016年，科学家在实验室中让人类胚胎发育至近两周，打破了之前9天的纪录。这项研究成果有可能会带来新的研究，但也掀起新一轮伦理争论。几十年来，研究用胚胎发育时间不超过14天的伦理限制已被广泛接受。是否应该突破这个界限，允许科学家研究14天到28天大的胚胎呢？英国两个研究团队12月就此召开研讨会，一些生物学家希望这将有助于促进广泛的公众讨论。
第三，寨卡疫苗测试。寨卡疫苗的效果将在2017年得到验证。迄今，接受测试的几乎每一种候选寨卡疫苗都能为猴子提供完全的保护，其中至少有3种疫苗开始了小规模人体试验，以评估它们的安全性与激发免疫反应的能力。如果这些疫苗通过测试，那么将在明年进行有效性临床试验。但有两个关切可能会延缓疫苗研发进展。一是理论上寨卡病毒抗体可能会与近亲登革病毒发生交叉反应，从而让人们容易感染高致命性的登革热；二是寨卡疫情在拉丁美洲传播非常迅速，许多拉美人可能出现了免疫力，这会掩盖疫苗的效果。
第四，搜索太阳系第九大行星。在冥王星遭“降级”后，太阳系只剩下八大行星，但今年1月，天文学家宣布他们发现了太阳系中可能存在第九大行星的证据。这是一个像海王星大小的行星，其轨道周期为1．5万年左右。科学家尚未直接观测到这颗行星，而是通过太阳系边缘的一些冰冻天体轨道所受引力推算出来的，此后他们还发现了这颗行星存在的更多迹象。现在，几个科研团队正利用大型望远镜搜寻“行星九”。
一网打尽系列文章，请回复以下关键词查看： |
创新发展：习近平 | 创新中国 | 创新创业 | 科技体制改革 | 科技创新政策 | 协同创新 | 成果转化 | 新科技革命 | 基础研究 | 产学研 | 供给侧 |
热点专题：军民融合 | 民参军 | 工业4.0 | 商业航天 | 智库 | 国家重点研发计划 | 基金 | 装备采办 | 博士 | 摩尔定律 | 诺贝尔奖 | 国家实验室 | 国防工业 | 十三五 |
预见未来：预见2016 | 预见2020 | 预见2025 | 预见2030 | 预见2035 | 预见2045 | 预见2050 | |
前沿科技：颠覆性技术 | 生物 | 仿生 | 脑科学 | 精准医学 | 基因 | 基因编辑 | 虚拟现实 | 增强现实 | 纳米 | 人工智能 | 机器人 | 3D打印 | 4D打印 | 太赫兹 | 云计算 | 物联网 | 互联网+ | 大数据 | 石墨烯 | 能源 | 电池 | 量子 | 超材料 | 超级计算机 | 卫星 | 北斗 | 智能制造 | 不依赖GPS导航 | 通信 | MIT技术评论 | 航空发动机 | 可穿戴 | 氮化镓 | 隐身 | 半导体 | 脑机接口 |
先进武器：中国武器 | 无人机 | 轰炸机 | 预警机 | 运输机 | 战斗机 | 六代机 | 网络武器 | 激光武器 | 电磁炮 | 高超声速武器 | 反无人机 | 防空反导 | 潜航器 | |
未来战争：未来战争 | 抵消战略 | 水下战 | 网络空间战 | 分布式杀伤 | 无人机蜂群 |
领先国家：俄罗斯 | 英国 | 日本 | 以色列 | 印度 |
前沿机构：战略能力办公室 | DARPA | Gartner | 硅谷 | 谷歌 | 华为 | 俄先期研究基金会 | 军工百强 |
前沿人物：钱学森 | 马斯克 | 凯文凯利 | 任正非 | 马云 |
专家专栏：黄志澄 | 许得君 | 施一公 | 王喜文 | 贺飞 | 李萍 | 刘锋 | 王煜全 | 易本胜 | 李德毅 | 游光荣 | 刘亚威 | 赵文银 | 廖孟豪 |
全文收录：2016文章全收录 | 2015文章全收录 | 2014文章全收录 |
其他主题系列陆续整理中，敬请期待…… |