2020年是灾难重重的一年。新冠疫情夺去了无数人的生命,世界各地的人们不得不面对隔离和封锁,毁灭性的澳大利亚森林大火持续燃烧,非洲、中东和南亚地区出现大规模沙漠蝗虫灾害……然而,在疫情阴影下,科学仍在前进,并为我们带来希望。
就在这焦头烂额的2020年,科学家研发出了对抗新冠病毒的疫苗、发射了三颗火星探测器、在金星大气中探测到了潜在的生命标记,以及第一次在室温条件下观察到超导现象……2021年,这一年里有哪些值得期待的科学事件?
2021年或许将是人类应对气候变化的关键一年。第26届联合国气候大会(COP26)将于2021年11月在英国格拉斯哥举行。在这个气候谈判的关键时刻,世界各国将做出新一轮温室气体减排承诺,这将是自2015年签署《巴黎协定》以来的首次承诺。欧盟和中国都已经制定了宏伟计划,希望到2050-60年实现碳中和,也就是在生产过程中将碳排放完全清除,实现碳足迹为零。
2019年年底,武汉率先发现新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染病例。为了确定新冠肺炎疫情的起源,世界卫生组织(WHO)成立了一个工作组,于2021年1月前往武汉开展调查工作,这个团队包括流行病学家、病毒学家、公共健康及动物健康研究人员。这个项目将首先调查武汉华南海鲜市场出售的肉类和动物,并追踪它们在中国境内和境外的行经路线,因为第一批确认感染新冠病毒的人中有许多都去过这里。
2021年,我们将看到 Novavax 和强生两家医药公司研发的疫苗的 III 期临床试验结果。2020年12月,辉瑞-BioNTech 和 Moderna 公司研发的两款疫苗已经在一些国家获得了紧急使用授权,不过这两种疫苗都是 mRNA 疫苗,需要在非常低的温度下保存,为在发展中国家的分发带来极大困难。与之相比,Novavax 和强生研发的疫苗更容易分发。
除了研发试验,疫苗的生产供应也是巨大的挑战。如果每人注射一次新冠疫苗,那么全世界大约需要生产50亿剂疫苗。
2021年,联合国粮食系统峰会将启动大胆的新行动,改变世界生产和消费粮食的方式,促进实现一系列可持续发展目标。全世界每年浪费的粮食超过10亿吨,与此同时,饥饿却在继续蔓延。这样的现实让人感到痛心。人类作为一个大家庭,实现零饥饿的世界是我们的当务之急。
2020年新冠疫情大流行,全球各地数以百万计的人口亲身体验到了粮食系统的岌岌可危。粮食系统一旦失灵,随之而来的紊乱会威胁我们的教育、卫生和经济,以及人权、和平与安全。
目前来看,第一种据称可以延缓阿尔茨海默症进展的药物是否可以获得批准?美国监管机构需要对此作出决定。阿尔兹海默症是一种随着时间不断恶化的神经退化性疾病。随着病情不断发展,一个人先是丧失短期记忆,然后逐渐出现语言障碍、容易迷路等症状,直至最终丧失身体机能,走向死亡。在65岁以上人口中,阿尔兹海默症的发病率大约为6%。
2021年,中国雄心勃勃的太空科学计划还将继续。
离开地球后已经飞行了近半年的“天问一号”将于2021年2月抵达火星。它将使用包括相机、雷达和粒子分析仪在内的13种仪器,在火星上寻找水和生命的迹象。2020年7月,阿联酋“希望号”、中国“天问一号”、美国“毅力号”先后发射升空。“天问一号”之外,其他两个火星探测器也将在大约同一时间到达火星。其中“希望号”是一台环绕探测器,将环绕火星运行,对火星大气进行探测研究。
“毅力号”是一个巡视器(火星车),主要将探索火星表面。“天问一号”则同时携带了轨道飞行器和巡视器,可以同时探索火星的天与地。
2021年10月,哈勃太空望远镜的继任者,美国宇航局(NASA)建造的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)将发射升空。这是人类迄今为止建造的最强大、最复杂的太空望远镜。
JWST 的4个主要任务是:搜寻宇宙大爆炸后第一批恒星和星系发出的微光,研究星系的形成和演化,理解恒星和行星系统的形成,探索行星系统和生命的起源。与此相关的天文现象更容易在红外波段观测到,而不是在可见光波段,因此,与哈勃望远镜主要进行可见光波段的观测不同,JWST 具有更强大的红外波段的观测能力。
在新的一年里,天文学家可能会展示一种探测引力波的新方法:通过精确地测量脉冲星发出的信号,来探测两个遥远星系中心的超大质量黑洞相互绕转时产生的长波涟漪。天文学家猜测,在每一个星系的中心都寄居着一颗超大质量黑洞,我们的银河系也不例外。当两个星系缓慢融合时(例如我们的银河系与临近的仙女座星系将在大约40亿年后发生碰撞),中心的超大质量黑洞会彼此绕转舞动,释放出引力波。
2021年,一颗名为双小行星重定向测试(DART)的太空探测器将要发射,它的主要目标就是测试太空飞行器的撞击,是否能成功让小行星偏离原本撞向地球的轨道。除了以上这些,还有更多科学事件值得我们期待:美国宇航局的太空探测器“露西”预定于2021年发射。它将飞越木星轨道上的5颗小行星。世界上最大的粒子加速器大型强子对撞机(LHC)将于2021年重新开始运作。一些特殊的天象也将让2021年变得独特。