一个新的十年已然开启，2020年将是充满挑战与机遇的一年。随着人类社会的飞速发展，我们对未知世界的探索也在不断深入。浩渺的宇宙、神奇的生命，人类的创造力越强，对自然了解越多，希望消除不确定性、让环境更适合自身发展的想法也愈发强烈。

今年科学探索的时间表上，有哪些事件会对人类产生重大影响？新年伊始，英国《自然》杂志对此作了梳理，列出了“2020年值得关注的科学事件”。

深空探测活动精彩纷呈

2020年，我们将见证一场真正意义上的向火星进发的盛大场面：世界各国将有好几艘宇宙飞船向火星进发，其中包括了三个火星登陆器。

美国国家航空航天局（NASA）将发射“火星2020”探测器（Mars 2020 rover），它将配备一架可拆卸的小型无人直升机，计划带着火星岩石样本返回。如果着陆降落伞的问题能够解决，俄罗斯航天器也将把欧洲航天局（ESA）的火星探测器“漫游者”送往这颗红色星球。

▲美国宇航局的火星2020探测车上，一名工程技术人员正在工作。火星2020任务将配备一架可拆卸直升机。

中国将向火星发射第一个登陆器“火星一号”，并将部署一个小型探测器。阿拉伯联合酋长国也将发射一颗轨道飞行器，这是阿联酋首次执行火星任务。

在离地球比较近的地方，中国计划发射嫦娥五号去月球采集样本并返回。而在太阳系的其他地方，日本“隼鸟二号”将采集小行星“龙宫”的岩石样本送回地球。美国宇航局的“欧西里斯-雷克斯”将从小行星“贝努”上获取一大块岩石样本。

宇宙大数据展示太空奇景

继2019年世界首张黑洞“剪影”照片（梅西耶87星系中心超大质量黑洞图片）发布引发轰动后，今年，事件视界望远镜（EHT）预计将发布新的宇宙探索成果。这次发布的将是关于银河系中心黑洞的数据资料，其中可能包括多幅图像，甚至还可能包括气体在人马座A周围形成漩涡的视频。

2020年，ESA的盖亚任务将对银河系的3D地图进行更新，这将显著改变科学家对银河系结构和演化的理解。引力波天文学家将公布2019年观测到的宇宙碰撞及天体碰撞在时空中产生涟漪的图像资料。这些宇宙活动中包括许多黑洞合并，也包括以前从未见过的黑洞与恒星碰撞活动。

大型对撞机之梦即将实现

欧洲核子研究中心（CERN）希望为未来的大型对撞机筹集资金。这个位于瑞士日内瓦附近的欧洲粒子物理实验室将于2020年5月在布达佩斯召开特别会议，将把建立新型对撞机作为该实验室粒子物理战略方案的一部分。实验室希望建造一台100公里长的对撞机，其威力是之前大型强子对撞机的6倍，预计造价210亿欧元（合234亿美元）。

在美国芝加哥附近的费米国家加速器实验室，今年将公布期待已久的μ介子g-2的实验结果，这是一项对μ介子在磁场中运动方式的高精度测量。物理学家猜测，微小的异常现象中可能隐藏着此前未知基本粒子的信息。

用合成酵母生产生物燃料和药品

合成酿酒酵母的计划将于2020年完成。目前，合成生物学已经能够合成一些简单生物的遗传密码，如支原体分枝杆菌，但合成酿酒酵母的染色体则是一项更具挑战性的工作，因为其遗传密码要复杂得多。

这项名为“人工合成酵母基因组项目（Sc 2.0项目）”的研究将由来自四大洲的15个实验室合作完成，其中也包括中国科学家团队。研究小组已用合成的DNA片段替换了酿酒酵母的所有16条染色体。研究人员还尝试重组和编辑基因组，或删除基因组的一部分，以了解酵母是如何进化和如何应对突变的。研究人员希望，经过基因编辑的酵母细胞能够以更有效、更灵活的方式，来制造一系列产品，包括生物燃料和药品等。

地球工程应对气候变化控温2℃以内

2020年8月，联合国环境规划署将发布一份关于地球工程科技方面的重要报告，其中包括从大气中吸收二氧化碳、阻挡阳光等应对气候变化的措施。

今年，国际海底管理局将发布一份各国期待已久的海底采矿相关法规。科学家们担心，海底采矿可能会破坏海洋生态系统，对海洋环境造成灾难性影响，但其实人们对此了解还很不够。

2020年11月，《联合国气候变化框架公约》第26次缔约方大会将在英国格拉斯哥召开，届时将迎来《巴黎协定》的关键时刻。根据2015年的协议，各国必须提出最新温室气体减排目标，以便将全球升温幅度控制在2℃以内，但大多数国家在兑现承诺方面行动迟缓。

未来，《巴黎协定》前途未卜。就在会议召开当月，美国大选将进入高潮，如果特朗普连任，那么美国极有可能在大选结束后正式退出《巴黎协定》。

“人鼠”胚胎有望培育人体器官

这项充满伦理困扰的技术正不断取得进展，在动物身上为人类培育替代器官的梦想有望实现。东京大学干细胞科学家中内启光计划在小鼠和大鼠胚胎中培育人类细胞组织，然后将这些杂交胚胎移植到代孕动物体内。2019年3月，日本一项新法律生效，这一步骤被允许进行。中内启光与合作者还用猪胚胎做了类似实验。这类研究的终极目标是培育出能够移植人体的器官。但一些研究人员认为，在实验室里培养“类器官”会更安全、更有效。

利用细菌感染创造无害蚊子

在印度尼西亚日惹市，一项可阻止登革热传播技术的重大测试将得出结论。研究人员将携带沃尔巴克氏细菌的蚊子释放到自然环境中，并让其在野生种群中传播开来，这种细菌可抑制由蚊子传播的登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒。目前，在印尼、越南和巴西进行的小规模试验已显示出十分诱人的前景。

此外，将在赤道几内亚比奥科岛进行的一种疟疾疫苗试验同样大有希望。2020年，世界卫生组织希望消除昏睡病（或称“非洲锥虫病”）这一公众健康问题，这种给人类带来重大危害的疾病是由采采蝇（也叫“舌蝇”、孑孓蝇）所携带的。

室温下超导材料接近梦想

物理学家一直有一个梦想，即创造出一种在室温下无电阻导电的材料，目前这种超导材料只能在数百万千帕的压力下才能工作。2018年，镧“超级氢化物”打破了此前的超导温度纪录。接下来，研究人员希望能在最高不超过53℃的温度条件下，合成出具有超导性能的镧“超级氢化物”。

固态电池将成能源行业新秀

不少公司都计划开始销售使用钙钛矿的太阳能电池。作为第三代太阳能电池，它的发展前景十分被看好。钙钛矿太阳能电池比传统太阳能电池板使用的硅晶体更便宜、更易生产。将钙钛矿与“串联”电池中的硅相结合，可以生产出市场上效率最高的太阳能电池板。

今年7月的东京奥运会期间，能源行业可能将取得另一项里程碑式的成就：丰田公司预计将推出首款使用“固态”锂离子电池的汽车原型。这些电池用固体材料替代电池内分隔电极的液体，既能提高储存能量的密度，而且寿命更长，但充电速度较慢。

作者：方陵生/编译
编辑：许琦敏
责任编辑：任荃

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