动荡的政治变革将在新的一年塑造科学的进程。美国总统唐纳德·特朗普领导的政府预计将继续致力于废除基于科学的环境法规。英国离开欧盟的决定已在研究资助和科学家迁移方面引发了难以解决的问题。中国立志成为科学和经济领导者的决心肯定会影响研究将以何种方式以及在何处开展。随着这些大趋势展现出来,《科学》杂志预测了今年可能被聚焦的关于研究和政策的特定领域。
天文学家们正在努力观测超级黑洞。2017年4月,一个由天文学家组成的国际团队拍摄了位于银河系中央的超大质量黑洞的快照。在未来的几个月里,他们希望发现这些照片能体现出多少内容。事件视界望远镜团队利用了6个射电观测站的力量——共80根天线,覆盖了从夏威夷到西班牙再到南极的广阔地域。为获得足够的分辨率从而对上述黑洞进行成像,这一阵势是必需的。
古代DNA的新来源应当会增强这一分子“遗物”在阐释人类祖先方面的能力。骨头是古代人类DNA的常见来源。但去年春天,科学家宣称,他们成功地从洞穴沉积物中获得古代人类DNA。这一成就或许为追踪尼安德特人、丹尼索瓦人或者现代人类DNA至特定地点的研究的繁荣提供了动力,随之兴起的还有对进一步详细描述人类祖先同其他早期智人之间互动的古物开展的研究。
流行病很难预测。近年来经历了一些“宿敌”的死灰复燃,并且全球可能将在2018年见证更多。在冲突或其他危机导致卫生设施、疫苗接种或者整体卫生系统崩溃的地方,曾被击败的疾病便会回归。人们担心黄热病会在尼日利亚爆发,因为在那里遍及各处的病例突然出现,从而表明黄热病毒一直在较大的区域内传播。
在长达数十年的建造量子计算机的探索中,物理学家或许很快将到达一个重要的里程碑节点。他们将依靠诸如量子波的干涉等更加细微的现象来开展计算,而不是利用普通的二进制数字。来自谷歌公司和其他实验室的研究人员正竞相建造足够大的量子计算机,以解决令普通计算机“崩溃”的测试问题。对“量子霸权”进行的此类展示将证明,这些设备能做那些传统计算机无法企及的事情。
今年春天,美国国立卫生研究院将启动一个有史以来最雄心勃勃的项目:涉及至少100万美国人的长期研究将探究基因、生活方式、环境和健康之间的相互作用。这项预计10年完成、耗资40亿美元、名为“我们所有人”的研究由时任总统巴拉克·奥巴马在2015年提出,并且是推动个体化治疗的举措的一部分。
今年,欧盟法院有望决定如何管控通过CRISPR和类似基因编辑工具得以改良的作物。2016年,美国在该领域先行一步。当时,该国批准了一种此类作物:白色蘑菇。科学家通过移除一个短DNA序列以预防褐变,对这种蘑菇进行了改良。
英国将在2019年离开欧盟的决定引发了诸多悬而未决的问题,包括其对研究领域的影响。这也是《科学》杂志连续第二年强调此事。未来一年内在比利时布鲁塞尔进行的谈判,将对解决贸易、移民以及英国可能参与欧盟研究资助项目所依据的条款等诸多问题至关重要。
欧洲委员会下一个针对研究和创新的雄心勃勃的资助计划将在今年开始成形。这个为期7年、将于2021年开始的项目紧随“地平线2020”而来。后者将在2014~2020年间提供770亿欧元的资助。
经过数年的挫折后,旨在将RNA分子变成疗法的科学家带着乐观的态度进入2018年。基于RNA的药物能通过介入将DNA信息转变成蛋白的细胞过程,治疗一系列遗传性疾病。不过,研究证明,在让这些微小的RNA有效载荷混过身体防线并进入期望的组织的同时避免运载工具产生的毒副作用是一件非常棘手的事情。
30多种抗逆转录病毒药物已经进入市场,以治疗艾滋病病毒。同时,很多组合药物使受感染者的寿命接近正常人。不过,这些药物仅在被服用时才能发挥作用,而很多受感染者在坚持每天吃药方面存在困难。今年年底,若干大型研究有望报告药力更加持久且每4周注射1次的抗逆转录病毒药物能否像每天要吃的药片一样有效。
特朗普命令美国宇航局(NASA)让该国宇航员重返月球。不过,等他们到达那里时,月球可能变得很拥挤。印度和中国正计划在今年将着落器(分别是Chandrayaan-2号和嫦娥四号任务)放到月球上。同时,5家公司正竞相在3月底之前将探测器放置到月球上,以便在谷歌的“月球X大奖赛”中获奖。
密切注意来自全球最大原子加速器——位于瑞士的大型强子对撞机(LHC)的新粒子线索。2012年,那里的物理学家首次瞥见希格斯玻色子——在粒子和力标准模型中丢失的最后一块。但迄今为止,科学家仍未发现更多的他们想要的东西:在标准模型之外的新粒子。
FDA暗示将打击提供未经证实的干细胞疗法的诊所。这些疗法针对的疾病从膝关节损伤到神经系统疾病不一而足。2017年,该机构确定了关于哪些产品必须经过上市前审批流程的指导方针。
为了“恶意”反对特朗普和由共和党控制的国会推出的科学和环境政策,很多美国研究人员已决定通过竞选公职将他们的行动进一步升级。他们大多是新手政客,并且几乎都是民主党人。这些人希望,他们在科学界的资质将成为竞选时的有利条件。