2017年我们可以期待哪些科学事件的发生？

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。

 

 

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。

 

 

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。

 

 

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。

 

 

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。

 

 

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。

 

 

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。

 

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。

 

 

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。

 

 

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。

 

 

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。

 

 

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。