二氧化碳捕集

一家瑞士公司即將成為第一家從空氣中捕集二氧化碳並以商業化規模銷售它們的公司,這為建立可能幫助對抗全球變暖的、更大規模的機構奠定了基礎。大概在2016年7月,克萊姆工業(Climeworks)公司在蘇黎世周邊的工廠將開始以每月約75噸的速度捕集二氧化碳,再把二氧化碳銷售給附近的溫室,以促進作物生長。另一家公司——加拿大卡爾加里的碳工程(Carbon Engineering)公司則希望能將二氧化碳轉化成液體燃料。碳工程公司從去年10月起就已經在捕集二氧化碳,但尚未將其投入市場。世界各地的機構早已開始從發電廠廢氣中捕集二氧化碳了,但直到2015年,僅有少數小型示範項目直接從空氣中吸收二氧化碳。

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克萊姆工業的二氧化碳吸收裝置。圖片來源: http://www.climeworks.com

基因剪輯

利用DNA剪輯技術的治療方式即將進行人體試驗。加州里士滿的Sangamo Biosciences公司將用鋅指核酸酶修復能導致血友病的缺陷基因並測試治療效果。公司還將和麻州劍橋市的Biogen公司合作開展試驗,驗證這項技術能否讓β-地中海貧血患者產生有功能的血紅蛋白。科學家和倫理學家們希望,關於人體基因編輯的廣泛安全性和倫理準則的討論,能在2016年達成一致。而且,在2016年,我們也有望看到首批經基因剪輯、能作為人類疾病模型的猴子降生。

寄望宇宙

引力波是指由移動中的緻密物體——如旋轉的中子星——造成的時空波動。物理學家認為,有賴於先進激光干涉引力波天文臺(Advanced LIGO)的存在,我們有望在2016年首次觀測到引力波存在的證據。日本將會發射新一代X射線衛星天文臺Astro-H。它將完成不同的任務,“重中微子會發出暗物質信號‘bulbulon’”這一觀點,也可能被Astro-H證實或駁斥。超高能量的大型強子對撞機(LHC)曾探測到一種疑似新粒子存在的痕跡。從2015年6月以來,LHC就在以破紀錄的能量水準運行。隨著資料迅速積累,這些蛛絲馬跡也將逐漸明瞭。即使未能確認這種粒子的存在,這臺大型強子對撞機依然可能揭示其他的奇異現象,比如僅由膠子組成、被稱為「膠球」的假想粒子。

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X射線衛星天文臺Astro-H概念圖. 圖片來源:http://astro-h.isas.jaxa.jp/

冒險的研究

讓病毒變得更危險的研究究竟能否重新獲得基金支持?科學家們即將得知結果。2014年10月,美國政府突然停止了對“功能獲得性”研究的資金支持。這些實驗可以幫助人們理解某些病原體如何演化、人們又如何殺死它們。但批評者認為這可能增加某些風險——比如致命病毒的意外洩露。一項風險-收益分析於2015年12月完成,美國國家生物安全科學顧問委員會將在接下來的幾個月內公佈會否恢復資金支援——即便恢復,對相關研究的限制也可能會相應收緊。

商業收益

一個幸運的研究小組將贏得由美國心臟協會和網際網路巨頭Google提供的5000萬美元基金,以供心臟病研究之用。Google正在拓展疾病研究領域,而神經科學家也很希望看到前美國國家心理健康研究所主任湯瑪斯•因賽爾(Thomas Insel)會在Google公司如何作為——自從2015年11月起,他就在Google領導一個有關心理健康的專案。此外,私人資金也可能會參與到航太專案中:加州帕薩迪納市的非營利組織行星協會計畫在2016年4月,開展一項耗資4500萬美元的任務,測試他們的光驅動飛船「光帆(LightSail)號」。

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「光帆號」光驅動飛船的想像圖。圖片來源:popsci.com

前往火星,以及更遙遠的遠方

2016年,地球和火星的軌道將會令二者靠近,這為拜訪火星創造了絕佳機會。歐洲空間局(ESA)和俄羅斯聯邦航天局(Roscosmos)的一項聯合任務將會抓住這次機會。2016年3月發射的「地外火星2016(ExoMars 2016)號」將會分析火星大氣層的氣體成分,並測試著陸技術。此外,美國航太總署(NASA)的「朱諾(Juno)號」將於7月抵達木星。在9月,歐洲太空總署的「羅塞塔號(Rosetta)飛船」將會沖向它所環繞的彗星,迎來旅程的終點——也別急著哀悼,至少NASA即將發射的「OSIRIS-Rex號」會帶著樣品從小行星貝努(Bennu)歸來。 

太空旅行

造價一億美元的“悟空”號暗物質粒子探測器(DAMPE)已於2015年12月發射,但中國國家空間科學中心還將會發射另外兩個空間科學探測器——空間科學先導專項首批5顆科學衛星中的第二及第三個。世界首個量子通訊測試衛星將於6月發射,而硬X射線調製望遠鏡將在年底升空,去搜尋黑洞和中子星這樣的輻射源。中國將於9月完成500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)的建造,它將取代波多黎各的阿雷西博天文臺,成為世界上最大的射電望遠鏡。而在夏威夷,充滿爭議的三十米望遠鏡在2015年12月被吊銷了建造許可,其研究小組將嘗試確定項目是否能夠繼續。如果能,他們將試圖解決專案該如何推進的問題。

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暗物質粒子探測衛星在軌示意圖。圖片來源:http://www.nssc.cas.cn
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硬X射線調製望遠鏡整星試驗圖。圖片來源:http://www.nssc.cas.cn

揭祕微生物

地球微生物組專案預期在2016年發佈首批研究結果。這個雄心勃勃的項目開始於2010年,旨在分析全世界微生物群落。上至科莫多龍的舌頭,下至西伯利亞的凍土,他們希望收集至少20萬個微生物DNA樣本,並對它們進行測序和描述。這個專案承諾,將以史無前例的規模揭示生物的多樣性。

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科莫多龍的唾液樣本將用於地球微生物組計畫。圖片來源:Stephen Belcher/Minden Pictures/Corbis

政局變動

2016年11月,美國將會選出新的總統。如果共和黨入主白宮,在內華達州尤卡山埋藏核廢料這一備受爭議的計畫便可能重新提上議程;而對氣候和社會科學研究的聯邦資金支持可能會面臨大幅削減。此外,如果加拿大自由黨政府履行了選舉前的承諾,加國將會任命一名首席科學官。研究人員相信,首席科學官將有志于使政府科學家重新人丁興旺起來。

夢之基因

神經科學家希望能最終鑒別出調節睡眠時間和長度的關鍵基因,卻一直難以實現這一目標。這可能是因為這些基因還在大腦中執行其他功能。定位這些基因將為理解睡眠障礙和某些精神疾病(科學家意識到特定精神疾病與高度紊亂的睡眠模式相關)提供啟示。

要有光

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修建中的SESAME裝置。圖片來源:bbc.com

中東實驗科學及應用同步輻射光源(SESAME)裝置將於2016年年末在約旦開啟。這個環狀的粒子加速器將產生高強度的光,從原子層面去檢測各式材料和生物結構。它是該區域首個大型的國際研究機構,也是伊朗、以色列和巴基斯坦等各國政府鮮有的一次合作。一個類似設施將在非洲建造,對該項目的資助很可能會加快腳步。此外,到2016年6月,科學家將在世界首個第四代同步加速器——位於瑞典隆德的MAX IV上,使用高亮度X射線光束。

編輯:Calo

編譯:Allison Liu

編譯來源:http://www.nature.com/news/the-science-to-look-out-for-in-2016-1.19073

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