邢鴻飛/編譯
馬力十足的大型強子對撞機將恢復對奇異粒子的研究
新年之際,《自然》雜志對2015年科學動向進行了展望,粒子加速器、氣候協(xié)議、終結埃博拉、矮行星等十個項目榜上有名。
漫長的等待已經(jīng)結束:停工兩年之后,大型強子對撞機(LHC)將于2015年3月重新啟動。該對撞機位于瑞士日內瓦歐洲核子研究委員會粒子物理實驗室,此次啟動它將以13萬億電子伏的能量進行撞擊,而這幾乎是現(xiàn)有紀錄的兩倍??茖W家們希望額外的火力能夠幫助對撞機發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象,以填補粒子物理學標準模型里的空白。超對稱理論盡管流行,但已經(jīng)受到質疑,如果升級后的對撞機無法找到該理論曾預測的大量重粒子存在的證據(jù),這一理論將會進一步失寵。
全球最大的兩個碳排放國,美國和中國,于2014年達成歷史性的承諾,承諾減少溫室氣體的排放。12月,聯(lián)合國氣候會談將在巴黎召開,與會各國希望最終達成具有法律效應的應對2020后氣候問題的協(xié)議。中美的承諾可能會為此新協(xié)議的達成掃清道路。與此同時,大氣中熱傳遞的二氧化碳的年均水平會在百萬年來首次超過400ppm。
醫(yī)療工作者們希望終止幾內亞、利比里亞和塞拉利昂地區(qū)的埃博拉疫情。為此他們需要廣泛推行得以證實有效的公共衛(wèi)生措施,例如對埃博拉患者進行快速檢測和隔離處理。埃博拉疫苗的臨床試驗計劃將于年初展開,結果預計將在6月出來。目前有幾種藥物以及血清療法正在檢測當中,血清療法中使用了已康復的埃博拉患者的血清,其中含有大量病毒抗體。如果該治療方法被證實有效,將很快被推廣使用。
彗星已經(jīng)過時,輪到矮行星登場。3月,美國宇航局(NASA)的“黎明號”太空探測船將抵達原行星谷神星,這是火星和木星之間小行星帶上最大的星體。人們認為谷神星的表層以下有冰存在。而NASA的“新視野”號太空船在飛行了50億公里之后,將于7月14日抵達冥王星。此次邂逅將會是人類第一次近距離觀察冥王星這個巖體星球以及它的眾多衛(wèi)星,還能獲取有關冥王星大氣的最新數(shù)據(jù)。
耗資6.5億英鎊(折合約10億美元)的弗朗西斯·克里克研究所將于11月在倫敦市中心正式投入使用,這個染色體造型的研究所可以容納1 250名研究人員。倫敦北部,曼徹斯特大學內,耗資6 100萬英鎊建成的英國國家石墨烯研究所將于今年春天啟用。該研究所是曼徹斯特建成“石墨烯城”項目的關鍵,部分資金由政府投入。除此以外,由微軟聯(lián)合創(chuàng)始人保羅·艾倫(Paul Allen)斥資1億美元建成的美國華盛頓州西雅圖市的艾倫細胞研究所,將開始針對人體最基本單位的細胞進行深入研究。
中國的氣候新承諾將幫助北京緩解霧霾
醫(yī)藥公司正在向市場競相推出新型降膽固醇藥物,其中一些今年或將與患者見面。臨床試驗中,這些療法針對蛋白質PCSK9,降低低密度脂肪蛋白質(LDL)膽固醇水平,試驗有望成功。2014年,有兩種藥物脫穎而出:一種來自加州千橡市的安進公司,已于2014年10月獲得批準;另一種來自巴黎的賽諾菲公司,美國監(jiān)管機構已經(jīng)承諾盡快完成藥物審查。這兩種藥物的最終結果將于2015年夏季公開。
人們對于時空中波漣漪的探索將會有更合適的工具。2015年年底,位于華盛頓州的里奇蘭和路易斯安那州利文斯頓的激光干涉引力波天文臺(LIGO)的探測器將完成一次重要的升級,從而改善它們的靈敏度。在經(jīng)歷了20年的嘗試之后,LIGO團隊希望目睹愛因斯坦約一個世紀前預測的引力波。2015年秋天,歐洲宇航局的激光干涉空間天線(LISA)探路者將開啟測試類似的引力波探測技術,為2034年的發(fā)射任務做好準備。
古遺傳學家們希望對西班牙北部一個深穴中發(fā)現(xiàn)的40萬年前的胡瑟裂谷古人類,進行全基因測序。2013年,科學家們利用早已腐朽的骨頭,排除各種困難,艱辛研究后公布了這個古人類的線粒體基因組。由于核DNA的相對短缺,要解碼基因組的剩余部分將會是更加艱難的任務。但測序的結果可能會幫助人們明確人類、尼安德特人和丹尼索瓦人之間的進化關系,并甄別親屬關系較遠的古人類之間的近親生育情況。
重大變革正在醞釀之中。俄羅斯政府2013年剝奪了俄羅斯科學院的獨立性,接下來又將對科學院的450個科研機構進行審查。英國公民們將在5月進行2010年以來的首次全民公投,并最終由議會決定是否允許體外受精生育的嬰兒擁有第三位父母,如果完成,這將是全球范圍內的首例。歐盟在2014年廢除了首席科學顧問的職位,未來將考慮如何取代這一職位,而美國國會將轉而由共和黨執(zhí)掌。
兩艘全新的美國研究船將揚帆起航:美國國家科學基金會的極地考察船西庫廖克號將奔赴北極執(zhí)行任務;伍茲霍爾海洋學研究所的尼爾·阿姆斯特朗號將開始科學研究。德國啟用一艘新的研究船,它沿用了前輩索尼爾號的名字。此外,旨在對海洋進行實時監(jiān)控的美國海洋觀測臺項目將于2015年5月底完成。盡管在國際法庭的禁令下,日本暫停了捕鯨行為,但他們可能重啟在南極海域的“科研”捕鯨行動。