臨近年末,又到了科學界各家 " 總結彙報 " 的時刻。
Nature 在發布了 2022 年年度十大人物和大事件後,也對2023 年值得關注的科學事件進行了預測。
這些科學事件涵蓋了醫療、天文、氣候和物理學等領域。
其中,登月計劃、mRNA 疫苗和氣候融資是未來一年的重點研究方向。
當然,在 Nature 預測的 2023 科學大事件中,也不乏中國科學界的身影:
新疆奇台射電望遠鏡即将投入使用,中國江門中微子天文台将開始探索超越标準模型的物理學……
具體來說,2023 年科學界都有哪些值得關注的大事,一起來追随 Nature 的腳步看看~
觀星望遠鏡
今年 1 月,韋伯望遠鏡橫空出世,它傳回的多張深空圖片都讓科學界為之震驚,同時業内也發表了多篇韋伯望遠鏡關于早期宇宙的論文。
當然在未來一年,天文學家們仍會持續分享韋伯望遠鏡關于星系演化的結果和發現。
除了韋伯望遠鏡,還有其他一些望遠鏡值得關注。
歐洲太空總署(ESA)正在開發的歐幾裡得太空望遠鏡将于 2023 年發射升空,它計劃圍繞太陽運行 6 年并拍攝照片,最後創建一個宇宙的 3D 地圖。
日本宇宙航空研究開發機構的 X 射線成像和光譜任務也是如此,不過它将繞地球運行,探測來自遙遠恒星和星系的 X 射線輻射。
智利的 Vera Rubin 天文台将于 2023 年 7 月開始拍攝照片,這個望遠鏡有一個特殊的三面鏡設計和一個包含超過 30 億像素固态探測器的相機,三個晚上内就能掃描整個南部天空。
在明年,中國的新疆奇台射電望遠鏡(QTT)也将投入使用,這是世界上最大的可操縱望遠鏡,QTT 完全可操縱的碟形天線,跨度 110 米,這使它能夠在任何給定的時間觀測天空中 75% 的恒星。
病原體觀察名單
明年,預計世界衛生組織将會公布一份修訂後的重點病原體清單。
這份清單中,大約 300 名科學家将審查超過 25 個病毒和細菌家族,以确定可能導緻未來爆發的病原體。
每個重點病原體的研發路線圖将勾勒出知識缺口,确定研究重點,并指導疫苗、治療方法和診斷測試的開發。
登月任務
這幾年,登月任務,是繞不開的一大事件。
12 月 11 日,美國 NASA 的無人駕駛 " 獵戶座 " 太空艙返回地球,與此同時,其他三項月球任務也相繼執行:
阿拉伯聯合酋長國的 " 拉希德 " 号月球車
美國宇航局的 " 月球手電筒 "
日本的 " 白兔 -R M1"
其中,日本的 " 白兔 -R M1" 将在明年四月份于月球軟着陸。
此外,印度空間研究組織的第三次探月任務 " 月船 3 号 " 也将于 2023 年中期在月球南極附近着陸。
明年 4 月,歐洲航天局(ESA)将發射木星冰月探測器(JUICE)任務,旨在研究這顆巨型氣體行星及其三顆衛星的環境。
△圖源:NASA
值得一提的是,明年還将出現首次平民登月之旅,就是馬斯克的 SpaceX,到時将有 11 人乘坐 SpaceX 火箭星際飛船進行為期 6 天的私人太空飛行。
CRISPR 治療
明年 CRISPR 基因編輯療法可能獲得首次批準。
在此之前,使用 CRISPR-Cas9 系統治療 β - 地中海貧血和鐮刀型紅血球疾病(兩種遺傳性血液疾病)的臨床試驗已經得到了不錯的效果。
與此同時,美國 Vertex Pharmaceuticals 公司和瑞士 CRISPR Therapeutics 公司正在開發一種名為 exa-cel 的 CRISPR 療法。
具體來說,就是收集一個人自己的幹細胞,并使用 CRISPR-Cas9 技術編輯有缺陷的基因,然後将細胞注入人體内。
預計明年 3 月 Vertex 将會向美國食品和藥物管理局申請批準,以給 β - 地中海貧血症或鐮狀細胞病患者提供 exa-cel。
氣候基金協議
上個月在埃及舉行的《聯合國氣候變化框架公約》第二十七次締約方大會(COP27)達成損失與損害(Loss and damage)基金協議,這标志着人類向氣候正義邁出了重要的一步。
這個協議表明,曆來對高排放負有責任的富裕國家将在财政上補償受氣候變化影響最大的較貧窮國家。
不過具體細節還未确定,這将在明年 3 月底前 " 過渡委員會 " 召開的會議上進一步制定,并就如何安排這些資金提出建議。
這些建議也将于明年 11 月在阿聯酋迪拜舉行的聯合國 COP28 會議期間提交給來自世界各地的代表。
粒子物理學
明年,物理學界也有一些成果值得矚目。
今年 4 月,物理學家們公布了 μ 介子 g-2 實驗的第一個結果,預計将在 2023 年公布更精确的結果。
關于這個實驗的具體内容,它研究了被稱為 μ 介子的短壽命粒子在磁場中的行為,并對粒子物理學的标準模型進行了敏感測試。
值得一提的是,中國江門中微子天文台也使用位于地下 700 米的探測器精确測量中微子(電中性亞原子粒子)的振蕩,尋找标準模型之外的物理現象。
對于粒子科學家來說,還有另外一個值得關注的事件:瑞典隆德附近歐洲散裂源(ESS)開放,明年将迎來第一批研究人員。
這個泛歐洲項目将使用有史以來最強大的線性質子加速器,産生強中子束研究材料的結構。
△圖源:Perry Nordeng/ESS 老年癡呆症藥物
明年 1 月初,美國監管機構将宣布 lecanemab 藥物能否提供給阿爾茨海默氏病患者,在此前的一項臨床試驗中,這個藥物被發現能夠有效減緩認知能力下降的速度。
具體來說,Lecanemab 日本 Eisai 公司和美國 Biogen 公司聯合開發的單克隆抗體,可以清除大腦中累積的 β 澱粉樣蛋白。
在臨床試驗中,科學家們對 1795 名早期阿爾茨海默氏症患者進行測試,結果顯示,與安慰劑相比,lecanemab 可将智力衰退減緩 27%。
不過,科學家們認為這個藥物隻有這一項好處,更多人則擔心會有其他副作用。
除了這個藥物之外,美國 Anavex 公司還開發了另一種名為 Blarcamesine 的阿爾茨海默氏病藥物,繼續進行臨床試驗。
Blarcamesine 可激活一種蛋白質,提高神經元的穩定性和相互連接能力。
乏核燃料存儲
乏核燃料通常是指受過輻射照射、被使用過的核燃料,也就是核廢料。
世界上第一個核廢料儲存設施将于明年在芬蘭西南海岸的奧爾基洛托島投入使用。
△圖源:Antti Yrjonen/ZUMA Wire
早在 2015 年,芬蘭政府就已經批準建造深地下儲存庫,以安全處理乏核燃料。
至于如何存儲,是将多達 6500 噸的放射性鈾将被包裝在銅罐中,然後覆蓋上粘土,并埋在地下 400 米的花崗岩基岩隧道中。
核材料将在那裡密封數十萬年,到那時,輻射水平将是無害的。
新一代疫苗
今年 11 月,BionTech 和輝瑞開始進行預防新冠和流感 mRNA 疫苗的 I 期試驗,這個聯合疫苗含有編碼新冠病毒奧密克戎 BA.4/BA5 和 4 種流感變異株結合蛋白的 mRNA 鍊。
與此同時,還有其他公司正在研究鼻腔噴霧式新冠疫苗的可能性,雖然這種方法已經在動物身上奏效,但要通過人體實驗還需要很長時間的研究。
而有關 mRNA 疫苗的更多研發工作,也正在開展之中。
就比如說德國 BioNTech 公司預計将在未來幾周内啟動針對瘧疾、結核病和生殖器疱疹的 mRNA 疫苗首次人體試驗。
BioNTech 公司還和美國輝瑞合作試驗一種基于 mRNA 的候選疫苗,以降低帶狀疱疹的發病率。
美國的 Moderna 公司也推出了一種用于治療生殖器疱疹和帶狀疱疹病毒的 mRNA 疫苗。
參考鍊接:
https://www.nature.com/articles/d41586-022-04444-3