2023有哪些科學(xué)大事值得關(guān)注?中國(guó)江門中微子天文臺(tái)和新疆奇臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡上榜
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臨近年末,又到了科學(xué)界各家“總結(jié)匯報(bào)”的時(shí)刻。
Nature在發(fā)布了2022年年度十大人物和大事件后,也對(duì)2023年值得關(guān)注的科學(xué)事件進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
這些科學(xué)事件涵蓋了醫(yī)療、天文、氣候和物理學(xué)等領(lǐng)域。
其中,登月計(jì)劃、mRNA疫苗和氣候融資是未來(lái)一年的重點(diǎn)研究方向。
當(dāng)然,在Nature預(yù)測(cè)的2023科學(xué)大事件中,也不乏中國(guó)科學(xué)界的身影:
新疆奇臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡即將投入使用,中國(guó)江門中微子天文臺(tái)將開始探索超越標(biāo)準(zhǔn)模型的物理學(xué)……
具體來(lái)說(shuō),2023年科學(xué)界都有哪些值得關(guān)注的大事,一起來(lái)追隨Nature的腳步看看~
觀星望遠(yuǎn)鏡
今年1月,韋伯望遠(yuǎn)鏡橫空出世,它傳回的多張深空?qǐng)D片都讓科學(xué)界為之震驚,同時(shí)業(yè)內(nèi)也發(fā)表了多篇韋伯望遠(yuǎn)鏡關(guān)于早期宇宙的論文。
當(dāng)然在未來(lái)一年,天文學(xué)家們?nèi)詴?huì)持續(xù)分享韋伯望遠(yuǎn)鏡關(guān)于星系演化的結(jié)果和發(fā)現(xiàn)。
除了韋伯望遠(yuǎn)鏡,還有其他一些望遠(yuǎn)鏡值得關(guān)注。
歐洲太空總署(ESA)正在開發(fā)的歐幾里得太空望遠(yuǎn)鏡將于2023年發(fā)射升空,它計(jì)劃圍繞太陽(yáng)運(yùn)行6年并拍攝照片,最后創(chuàng)建一個(gè)宇宙的3D地圖。
日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)的X射線成像和光譜任務(wù)也是如此,不過(guò)它將繞地球運(yùn)行,探測(cè)來(lái)自遙遠(yuǎn)恒星和星系的X射線輻射。
智利的Vera Rubin天文臺(tái)將于2023年7月開始拍攝照片,這個(gè)望遠(yuǎn)鏡有一個(gè)特殊的三面鏡設(shè)計(jì)和一個(gè)包含超過(guò)30億像素固態(tài)探測(cè)器的相機(jī),三個(gè)晚上內(nèi)就能掃描整個(gè)南部天空。
在明年,中國(guó)的新疆奇臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡(QTT)也將投入使用,這是世界上最大的可操縱望遠(yuǎn)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(shí)間觀測(cè)天空中75%的恒星。
病原體觀察名單
明年,預(yù)計(jì)世界衛(wèi)生組織將會(huì)公布一份修訂后的重點(diǎn)病原體清單。
這份清單中,大約300名科學(xué)家將審查超過(guò)25個(gè)細(xì)菌家族,以確定可能導(dǎo)致未來(lái)爆發(fā)的病原體。
每個(gè)重點(diǎn)病原體的研發(fā)路線圖將勾勒出知識(shí)缺口,確定研究重點(diǎn),并指導(dǎo)疫苗、治療方法和診斷測(cè)試的開發(fā)。
登月任務(wù)
這幾年,登月任務(wù),是繞不開的一大事件。
12月11日,美國(guó)NASA的無(wú)人駕駛“獵戶座”太空艙返回地球,與此同時(shí),其他三項(xiàng)月球任務(wù)也相繼執(zhí)行:
- 阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)的“拉希德”號(hào)月球車
- 美國(guó)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”將在明年四月份于月球軟著陸。
此外,印度空間研究組織的第三次探月任務(wù)“月船3號(hào)”也將于2023年中期在月球南極附近著陸。
明年4月,歐洲航天局(ESA)將發(fā)射木星冰月探測(cè)器(JUICE)任務(wù),旨在研究這顆巨型氣體行星的環(huán)境。
△圖源:NASA
值得一提的是,明年還將出現(xiàn)首次平民登月之旅,就是馬斯克的SpaceX,到時(shí)將有11人乘坐SpaceX火箭星際飛船進(jìn)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(zhǔn)。
在此之前,使用CRISPR-Cas9系統(tǒng)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?。?/span>的臨床試驗(yàn)已經(jīng)得到了不錯(cuò)的效果。
與此同時(shí),美國(guó)Vertex Pharmaceuticals公司和瑞士CRISPR Therapeutics公司正在開發(fā)一種名為exa-cel的CRISPR療法。
具體來(lái)說(shuō),就是收集一個(gè)人自己的干細(xì)胞,并使用CRISPR-Cas9技術(shù)編輯有缺陷的基因,然后將細(xì)胞注入人體內(nèi)。
預(yù)計(jì)明年3月Vertex將會(huì)向美國(guó)食品和藥物管理局申請(qǐng)批準(zhǔn),以給β-地中海貧血癥或鐮狀細(xì)胞病患者提供exa-cel。
氣候基金協(xié)議
上個(gè)月在埃及舉行的《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》第二十七次締約方大會(huì)(COP27)達(dá)成損失與損害(Loss and damage)基金協(xié)議,這標(biāo)志著人類向氣候正義邁出了重要的一步。
這個(gè)協(xié)議表明,歷來(lái)對(duì)高排放負(fù)有責(zé)任的富裕國(guó)家將在財(cái)政上補(bǔ)償受氣候變化影響最大的較貧窮國(guó)家。
不過(guò)具體細(xì)節(jié)還未確定,這將在明年3月底前“過(guò)渡委員會(huì)”召開的會(huì)議上進(jìn)一步制定,并就如何安排這些資金提出建議。
這些建議也將于明年11月在阿聯(lián)酋迪拜舉行的聯(lián)合國(guó)COP28會(huì)議期間提交給來(lái)自世界各地的代表。
粒子物理學(xué)
明年,物理學(xué)界也有一些成果值得矚目。
今年4月,物理學(xué)家們公布了μ介子g-2實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)結(jié)果,預(yù)計(jì)將在2023年公布更精確的結(jié)果。
關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容,它研究了被稱為μ介子的短壽命粒子在磁場(chǎng)中的行為,并對(duì)粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行了敏感測(cè)試。
值得一提的是,中國(guó)江門中微子天文臺(tái)也使用位于地下700米的探測(cè)器精確測(cè)量中微子(電中性亞原子粒子)的振蕩,尋找標(biāo)準(zhǔn)模型之外的物理現(xiàn)象。
對(duì)于粒子科學(xué)家來(lái)說(shuō),還有另外一個(gè)值得關(guān)注的事件:瑞典隆德附近歐洲散裂源(ESS)開放,明年將迎來(lái)第一批研究人員。
這個(gè)泛歐洲項(xiàng)目將使用有史以來(lái)最強(qiáng)大的線性質(zhì)子加速器,產(chǎn)生強(qiáng)中子束研究材料的結(jié)構(gòu)。
△圖源:Perry Nordeng/ESS
老年癡呆癥藥物
明年1月初,美國(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)將宣布lecanemab藥物能否提供給阿爾茨海默氏病患者,在此前的一項(xiàng)臨床試驗(yàn)中,這個(gè)藥物被發(fā)現(xiàn)能夠有效減緩認(rèn)知能力下降的速度。
具體來(lái)說(shuō),Lecanemab日本Eisai公司和美國(guó)Biogen公司聯(lián)合開發(fā)的單克隆抗體,可以清除大腦中累積的β淀粉樣蛋白。
在臨床試驗(yàn)中,科學(xué)家們對(duì)1795名早期阿爾茨海默氏癥患者進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果顯示,與安慰劑相比,lecanemab可將智力衰退減緩27%。
不過(guò),科學(xué)家們認(rèn)為這個(gè)藥物只有這一項(xiàng)好處,更多人則擔(dān)心會(huì)有其他副作用。
除了這個(gè)藥物之外,美國(guó)Anavex公司還開發(fā)了另一種名為Blarcamesine的阿爾茨海默氏病藥物,繼續(xù)進(jìn)行臨床試驗(yàn)。
Blarcamesine可激活一種蛋白質(zhì),提高神經(jīng)元的穩(wěn)定性和相互連接能力。
乏核燃料存儲(chǔ)
乏核燃料通常是指受過(guò)輻射照射、被使用過(guò)的核燃料,也就是核廢料。
世界上第一個(gè)核廢料儲(chǔ)存設(shè)施將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(jīng)批準(zhǔn)建造深地下儲(chǔ)存庫(kù),以安全處理乏核燃料。
至于如何存儲(chǔ),是將多達(dá)6500噸的放射性鈾將被包裝在銅罐中,然后覆蓋上粘土,并埋在地下400米的花崗巖基巖隧道中。
核材料將在那里密封數(shù)十萬(wàn)年,到那時(shí),輻射水平將是無(wú)害的。
新一代疫苗
今年11月,BionTech和輝瑞開始進(jìn)行預(yù)防新冠和流感mRNA疫苗的I期試驗(yàn),這個(gè)聯(lián)合疫苗含有編碼新冠奧密克戎 BA.4/BA5和4種流感變異株結(jié)合蛋白的mRNA鏈。
與此同時(shí),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(jīng)在動(dòng)物身上奏效,但要通過(guò)人體實(shí)驗(yàn)還需要很長(zhǎng)時(shí)間的研究。
而有關(guān)mRNA疫苗的更多研發(fā)工作,也正在開展之中。
就比如說(shuō)德國(guó)BioNTech公司預(yù)計(jì)將在未來(lái)幾周內(nèi)啟動(dòng)針對(duì)瘧疾、結(jié)核病和生殖器皰疹的mRNA疫苗首次人體試驗(yàn)。
BioNTech公司還和美國(guó)輝瑞合作試驗(yàn)一種基于mRNA的候選疫苗,以降低帶狀皰疹的發(fā)病率。
美國(guó)的Moderna公司也推出了一種用于治療生殖器皰疹和帶狀皰疹的 mRNA 疫苗。