黃堃+林小春+張家偉+馬丹+張毅榮+殷夏

一個(gè)基因組全部由人工設(shè)計(jì)的小寵物，陪著你坐在自動(dòng)駕駛的車(chē)輛里，在太陽(yáng)系邊緣的星球上欣賞異星風(fēng)光……如此科幻電影般的場(chǎng)景，可能會(huì)在未來(lái)成為現(xiàn)實(shí)。而這些未來(lái)科技的基礎(chǔ)，就是2017年被寄予厚望的那些科技進(jìn)展。

創(chuàng)造新生命

英國(guó)《自然》雜志公布的2017年重點(diǎn)關(guān)注科學(xué)家名單中，基因編輯領(lǐng)域著名人物杰夫·伯克赫然在列。2014年，這位美國(guó)科學(xué)家成功合成酵母基因組中一條染色體。2017年，伯克如果能夠合成整個(gè)酵母基因組，將是科學(xué)界首次人工合成一種真核生物的基因組，這將是人造生命體研究向前邁出的一大步。以此為基礎(chǔ)，未來(lái)也許可以實(shí)現(xiàn)完全的“按需設(shè)計(jì)”基因，從而創(chuàng)造出最令人滿意的寵物。

美國(guó)《科學(xué)》雜志認(rèn)為，人工培育人類(lèi)胚胎的時(shí)間能否突破14天，將是2017年最受關(guān)注的熱點(diǎn)之一。長(zhǎng)期以來(lái)，科研倫理規(guī)范將培育人類(lèi)胚胎的時(shí)間限定在2周。然而，2周之內(nèi)，胚胎尚未形成神經(jīng)系統(tǒng)，因而在很多人看來(lái)還不能算是“人類(lèi)生命”。過(guò)去，人工培育胚胎的時(shí)間只有幾天，直到2016年，才有研究者在實(shí)驗(yàn)室中讓胚胎發(fā)育至接近2周?？茖W(xué)界正在討論：能否讓胚胎在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)育到開(kāi)始出現(xiàn)器官的4周？關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，2017年可能會(huì)有新的動(dòng)向。

相比這兩項(xiàng)或?qū)⒚媾R倫理爭(zhēng)議的研究，生物領(lǐng)域另一些研究則受歡迎得多，比如再生醫(yī)學(xué)。在比利時(shí)法語(yǔ)布魯塞爾自由大學(xué)醫(yī)學(xué)院再生醫(yī)學(xué)方向研究員林雄暉看來(lái)，再生醫(yī)學(xué)將是2017年熱點(diǎn)研究方向：比如研究用它治療糖尿病，將患者體細(xì)胞變成誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞，再培育成胰島素分泌細(xì)胞移植到患者體內(nèi)；比如研究用它治療心臟病，先在體外培育心臟細(xì)胞，再將其注射或移植到心臟病變部分，取代失活細(xì)胞。

開(kāi)發(fā)新智能

在美國(guó)硅谷，自動(dòng)駕駛技術(shù)被普遍看好將在2017年實(shí)現(xiàn)更大發(fā)展。特斯拉汽車(chē)公司首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克宣布，到2017年年底，所有新出廠的特斯拉電動(dòng)汽車(chē)將配備自動(dòng)駕駛所需的軟硬件，自動(dòng)駕駛程度將達(dá)到無(wú)需人工干預(yù)的級(jí)別。按照馬斯克的說(shuō)法，一輛特斯拉電動(dòng)汽車(chē)可以將某人從位于洛杉磯的家中送到紐約時(shí)報(bào)廣場(chǎng)，并自動(dòng)停車(chē)入位，“無(wú)需按鍵，無(wú)需充電，它就能做到這些”。

在德國(guó)，無(wú)人駕駛技術(shù)備受業(yè)界重視。德國(guó)科學(xué)贊助者聯(lián)合會(huì)發(fā)布報(bào)告稱(chēng)，2016年，德國(guó)汽車(chē)領(lǐng)域研發(fā)投入達(dá)217億美元，無(wú)人駕駛技術(shù)和電動(dòng)汽車(chē)是重要研發(fā)方向。2017年，德國(guó)汽車(chē)企業(yè)將在這兩個(gè)方向持續(xù)發(fā)力，比如寶馬公司將在德國(guó)南部城市加爾興進(jìn)行無(wú)人駕駛測(cè)試，奔馳公司則計(jì)劃在澳大利亞進(jìn)行無(wú)人駕駛測(cè)試。

談起新智能，不能不提到人工智能。2016年，在一場(chǎng)震驚世界的圍棋“人機(jī)大戰(zhàn)”中，人工智能程序“阿爾法圍棋”戰(zhàn)勝人類(lèi)頂尖棋手。據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，開(kāi)發(fā)這一程序的“深度思維”公司聯(lián)合創(chuàng)始人德米什·哈薩比斯暗示，2017年，人工智能程序的目標(biāo)是征服著名即時(shí)戰(zhàn)略游戲《星際爭(zhēng)霸》。與圍棋對(duì)弈雙方都能看到所有棋子不同，這款游戲的玩家只能根據(jù)有限的視覺(jué)信息，猜測(cè)對(duì)手行動(dòng)，因此決策更加復(fù)雜，而這也將對(duì)人工智能提出更大挑戰(zhàn)。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將成為2017年IT行業(yè)的另一個(gè)熱點(diǎn)。2016年，使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的“口袋妖怪”游戲風(fēng)靡全球，微軟的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡HoloLens也開(kāi)始向市場(chǎng)出貨。《新科學(xué)家》雜志預(yù)言，2017年，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將迎來(lái)實(shí)質(zhì)性發(fā)展，超越此前火熱的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

發(fā)現(xiàn)新星體

目光投向太空。2017年，太陽(yáng)系這個(gè)家庭的成員可能又會(huì)有變化。2006年，冥王星遭“降級(jí)”后，太陽(yáng)系只剩下八大行星。不過(guò)，2016年，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，有證據(jù)顯示可能存在新的“第九行星”——一顆如海王星大小的行星，其軌道周期為1.5萬(wàn)年左右。如同當(dāng)年海王星和冥王星是“筆尖上的發(fā)現(xiàn)”，科學(xué)家尚未直接觀測(cè)到這顆行星，而是通過(guò)太陽(yáng)系邊緣一些冰凍天體軌道所受的引力推算得出這一結(jié)論。

“第九行星”如能確認(rèn)無(wú)疑是大事，《自然》雜志和《科學(xué)》雜志在對(duì)2017年全球科技進(jìn)展進(jìn)行展望時(shí)指出，多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)利用大型望遠(yuǎn)鏡搜尋這顆行星，相關(guān)報(bào)告或能在2017年發(fā)布。

天文學(xué)家對(duì)于2017年的期待，不止于發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系中的“第九行星”，還有銀河系中央的黑洞?！蹲匀弧冯s志說(shuō)，分布在全球各地的9座射電望遠(yuǎn)鏡將聯(lián)合起來(lái)，組成一個(gè)巨大觀測(cè)陣列，在2017年4月嘗試拍攝銀河系中央黑洞的“事件視界”，即從黑洞中發(fā)出的光所能到達(dá)的最遠(yuǎn)距離。如果拍攝成功，將有助于檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論。

在《自然》雜志2017年重點(diǎn)關(guān)注科學(xué)家名單中，一位來(lái)自中國(guó)的科學(xué)家備受關(guān)注。他就是中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁。中國(guó)計(jì)劃于2017年下半年發(fā)射“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器，落月采樣并返回地球?！蹲匀弧冯s志對(duì)此評(píng)價(jià)說(shuō)，這將是20世紀(jì)70年代以來(lái)，人類(lèi)首次將月球巖石樣本帶回地球。

探索無(wú)止境

所有這些可能在2017年出現(xiàn)的科技進(jìn)展，都離不開(kāi)人類(lèi)對(duì)世界基本規(guī)律的不斷發(fā)現(xiàn)、不斷認(rèn)知、不斷利用?？茖W(xué)探索永無(wú)止境。工欲善其事，必先利其器。新的一年，將有一些大型研究設(shè)備面世，助力科學(xué)界打開(kāi)新“視界”。

2017年年中，歐洲X射線自由電子激光器（XFEL）將完全投入運(yùn)行?！蹲匀弧冯s志展望說(shuō)，這套耗資13億美元研發(fā)出的裝置是全球最強(qiáng)大的X射線自由電子激光器，便于科學(xué)家更好地在微觀尺度上觀測(cè)目標(biāo)，有望為物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域帶來(lái)新的發(fā)現(xiàn)。

在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，2016年，美國(guó)“激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）”項(xiàng)目組宣布發(fā)現(xiàn)引力波，這一發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是基礎(chǔ)研究年度最大突破。而在2017年，歐洲引力波探測(cè)裝置Virgo將和LIGO進(jìn)行首次高級(jí)聯(lián)合運(yùn)行，這將幫助研究人員將引力波來(lái)源鎖定到具體星系，從而令相關(guān)研究更加深入。

此類(lèi)基礎(chǔ)研究成果，不會(huì)像自動(dòng)駕駛的車(chē)輛那樣在2017年便進(jìn)入我們的生活，甚至不會(huì)影響我們這一代人的生活。但是，它們的深遠(yuǎn)意義，將在以后的人類(lèi)發(fā)展進(jìn)程中逐漸顯現(xiàn)。