2019Nature科學展望:中國有望成世界首大研發投入國

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2018年即將結束,除了各類盤點蜂擁而至,12月21日,Nature雜誌列舉了2019年最值得期待的科學事件TOP10。

論文即將開放獲取了?賀建奎還將繼續讓科學屆「頭疼」?中國將成為全球最大的研發支出國?……這些事件會發生嗎?我們拭目以待!

1.各國研究經費

各個國家都將在2019年末公布其2018年的科研支出數據。隨著人民幣的購買力調整之後,中國可能成為世界上最大的研發投資者。自2003年以來,中國的科學支出已經加速投入,但在研究質量方面仍落後於美國。

在歐洲,官員將就如何通過歐盟下一個研究資助計劃Horizon Europe(從2021年開始),來支付1000億歐元(1100億美元)的資金達成一致。由於英國脫歐的不確定性繼續困擾著這個國家,目前尚不清楚英國研究人員能夠充分參與其中。

2.基因編輯「後遺症」

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圖片來源:S. C. Leung/SOPA Images via Zuma

2018年,賀建奎宣稱創造了世界首例基因編輯嬰兒,給全球科學界帶來了震動。Nature認為,2019年,遺傳學家們將要繼續應對這一事件的影響。研究人員希望能夠確認賀建奎是否真的修改了人類胚胎的基因,並孕育出了雙胞胎女孩。

此外,科學家們將試圖揭示這一操作可能會帶來的副作用,並建立一個框架,以確保未來對可遺傳的人類DNA(如卵子、精子或胚胎中的DNA)的編輯能夠得到監管。

3.人類的起源

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「哈比人」物種的小頭骨(圖片來源:吉姆沃森/法新社/蓋蒂圖片社)

自從考古學家在2003年在印度尼西亞的弗洛雷斯島上發現了一種類似人類的「哈比人」物種後,人們發現可以從東南亞的島嶼中發現更多闡明古人類物種起源的化石。

正在進行的挖掘可以幫助我們了解到更多關於菲律賓呂宋島的第一波人類居住者的信息,比如是否因為他們的孤立導致了身材矮小。

4. 生物安全手冊

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炭疽桿菌(Bacillus anthraci)的「滅活」樣本竟然在美國實驗室裡開始生長(圖片來源:Todd Parker/CDC)

世界衛生組織(WHO)預計將在2019年中旬完成對實驗室生物安全手冊(Laboratory Biosafety Manual)的重大修訂,是該手冊自2004年以來的首次大修。

這一廣泛應用的指南概述了安全處理伊波拉等病原體的最佳做法。修訂工作的重心是建立特定於現場和實驗的風險評估,以及改進實驗室人員的管理、實踐和培訓。這一工作旨在避免實驗室生搬硬套生物安全規範,進而鼓勵更靈活、有效的創新制度。

5.宇宙信號

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FAST由8895根鋼索和4450塊反射面板單元組成(圖片來源:新華網)

中國「天眼」——500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)是世界上最大的射電望遠鏡(radio telescope)。

這項重大科學基礎設施自天文學家南仁東先生在1994年提出構想以來,耗時22年、,最終於2016年9月建成。迄今為止,這台巨型望遠鏡已經發現了超50個新的脈沖星。

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FAST觀測脈沖星示意圖(圖片來源:國家天文台)

銀河系中有大量脈沖星,但由於其信號暗弱,易被人造電磁干擾淹沒,目前只觀測到一小部分,而具有極高靈敏度的FAST是發現脈沖星的理想設備。

與此同時,天文學家將決定是否繼續在夏威夷莫納基亞山建造30米望遠鏡。

6.Plan S

訂閱期刊可能將改變它們的商業模式以適應S計劃(Plan S),即將學術出版物轉變為完全開放獲取的模式。

該計劃的支持者將要求他們資助的研究人員,立即將接受發表的論文歸檔到免費存取的資料庫中。許多期刊目前都禁止這種做法。

7.大麻合法

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大麻樣品在Anandia實驗室的專門燈光下生長(圖片來源:James MacDonald for Nature)

2018年10月,加拿大將大麻合法化,成為繼烏拉圭之後全球第二個將大麻合法化的國家。這意味著,大麻的種植、生產、流通、消費等多個環節在這片國度都屬於合法行為。

圭爾夫大學的科學家們希望,到2019年底,建立首個專門的大麻研究學術中心。該中心將囊括關於大麻研究的方方面面,從遺傳到對健康的影響。

8.「冷卻」地球

隨著碳排放的不斷增加,2019年可能會開啟首批旨在探究「使用太陽能地球工程如何人為冷卻地球」的試驗。

提出「平流層擾動控制實驗」(Stratospheric Controlled Perturbation Experiment,SCoPEx)的科學家們希望,通過向平流層釋放特定的化合物,將部分太陽光線發射會太陽,進而冷卻地球,解決全球變暖的難題。

這種做法類似於給地球蓋上一層「遮陽布」降溫。但是有不少學者持質疑、反對態度,他們擔心這種做法會造成意想不到的後果,並且治標不治本。目前,SCoPEx團隊正在等待美國獨立咨詢委員會的批准。

9.對撞機「緊縮」

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圖片來源:Everett Collection/Alamy

對於「建造大型強子對撞機(Large Hadron Collider,LHC)‘繼任者’的計劃」來說,2019年可能是成敗攸關的一年。

2012年,日本的物理學家們提議建造價值約70億美元的國際直線對撞機(International Linear Collider,ILC,用於詳細研究希格斯粒子)。不過,由日本政府委托撰寫的一份2018年的報告以成本為由未能支持該項目。日本是唯一有興趣主持ILC項目的國家,預計政府將在3月7日之前就「是否會這麼做」發表聲明。

10.極地項目

2019年1月,美國和英國的研究人員將前往南極洲,開始他們70多年來對該大陸的最大聯合任務。這個項目為期五年,主要目的是為了研究未來幾十年Thwaites 冰川是否會開始崩塌。

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攜帶傳感器的象海豹將幫助研究人員收集海洋數據,這是研究南極洲Thwaites冰川的大規模任務的一部分。(圖片來源:Design Pics / NGC)

Thwaites冰川位於阿蒙森海(Amundsen Sea),是南極洲最大速度最快的冰川之一。研究人員將使用自動水下航行器和貼在海豹上的傳感器,來研究佛羅里達大小冰川附近的海洋條件。

2019年晚些時候,歐洲科學家計劃通過這一研究嘗試去恢復150萬年前的冰芯。 如果能成功,科學家有望獲取最古老的氣候和大氣條件的原始記錄,而這也給未來氣候變化研究提供可靠的依據。

參考資料:What to expect in 2019: science in the new year

(原標題:2019Nature科學展望:中國有望成為世界第一大研發投入國)

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