时至2021年尾,Science杂志展望未来,预测了2022年的科学热点:

COVID-19 在明年对于科学界来说显得尤为重要

当然,目前的任何科学展望都必须从疫情冠状病毒开始。随着世界进入 COVID-19 的第3年,研究人员正在努力了解最新的变体 Omicron 对疫情轨迹到底意味着什么。鉴于全球感染人数众多,2022 年可能会出现更多变种。目前全球大部分人口现在对疫苗或感染有了一定程度的免疫力,因此科学家们也正在为能够更好地逃避人类免疫反应的变种做好准备,不过是否必须调整疫苗,仍不清楚。

与此同时,科学家们正在开发新一代疫苗,这些疫苗可能会提供更广泛的免疫力或在呼吸道粘膜中引发更强的反应。 2022 年,世界也可能开始迎来针对 SARS-CoV-2 的口服抗病毒药物,这可以通过减少死亡人数和需要住院治疗的人数来减轻卫生系统的压力。研究人员将寻求破解冠状病毒长期症状的奥秘,长期症状是指人们在感染清除数周或数月后会出现衰弱症状。随着全球疫苗供应的增加,一个关键问题将是贫困国能否迎头赶上并让大量人口获得免疫。

用离子束“召唤”稀有原子核

在密歇根州立大学耗资 7.3 亿美元的稀有同位素束 (FRIB) 设施启动后,通常仅在恒星爆炸中形成的转瞬即逝的原子核将在地球上找到归宿。作为世界上最强大的离子源,直线加速器可以将任何原子核——从氢的单质子到铀原子的巨大核心——发射到目标中,产生新的、不稳定的原子核。它的目标是产生所有理论上可能的同位素的 80%,其中包括 1000 多种从未被观察到的同位素。借助 FRIB,物理学家希望加强他们对原子核结构的理解,破译恒星爆炸如何产生重元素,并寻找新的自然力。

一群着陆器飞往月球

在人类最后一次踏上月球 的50 年后,机器探测器正在计划大规模返回,重振人类探索的梦想。在中国月球车成功着陆之后,由 NASA 资助的3个由小型初创公司开发的机器人着陆器将于2022年发射,俄罗斯、日本和印度的探测器可能也将加入其中。NASA的计划有两个目的:一是开展研究,特别是对月球微量水的范围和可用性进行研究;二是通过低成本地向月球表面运送有效载荷,为人类探索月球铺路。2022年还将首次进行两枚巨大的火箭轨道发射——NASA的太空发射系统和太空探索技术公司(SpaceX)的“星际飞船”,它们能将宇航员和重型有效载荷送往月球和更远的地方。

联合国机构能否解决污染问题?

联合国环境大会将于 2022 年 2 月就一项提案进行投票,该提案旨在成立一个科学咨询机构,研究化学污染和废物的风险。联合国已经就某些类型的污染(如汞和持久性有机化学品)制定了若干公约。但这个新机构的支持者说,有必要进行广泛的评估以帮助决策者发现新出现的问题并确定研究需求。超过1800名科学家已经签署了一份请愿书,将在联合国环境大会上发出他们的呼声。

聆听螺旋式黑洞

引力波探测器已经记录下恒星大小黑洞的碰撞,但科学家也在进行另一种探索。到2022年,他们希望获得足够数据,以清楚分辨来自两个超大质量黑洞引力波的低频隆隆声——这两个黑洞的质量是太阳的数十亿倍,它们正在螺旋式地走向合并。为了探测这对黑洞,观测者将大型射电望远镜对准数十颗脉冲星,后者发射的射电束随着脉冲星的旋转呈现出具有时钟规律的脉冲,而节奏的微小变化可能是传递引力波的信号。欧洲和北美的研究团队表示,他们已经借此探测到一个微弱的信号,这可能是宇宙中螺旋黑洞发出的隆隆声。

加强生物多样性保护

如果各国为《生物多样性公约》制定一个新的框架,那么对濒危物种的保护可能会得到推动。根据谈判代表为2022年在中国举行的一次会议制订的计划,196个参与国将寻求扩大对自然生态系统的保护,强调可持续发展,确保利用遗传资源的益处得到公平分享,并在2030年前至少筹集7亿美元资助上述努力——其目标包括保护30%的土地和海洋;减少入侵物种的传播;将全球污染减半,包括将农药用量减少2/3,并消除塑料垃圾的传播;增加城市居民使用“绿色”空间和“蓝色”空间的机会。

疟疾疫苗抵达非洲

2022年,非洲各国将首次用疫苗保护儿童免受疟疾的侵害。在非洲,每年仍有超过26万名5岁以下儿童死于疟疾。开发了30年的RTS,S疫苗终于在今年10月获得了世界卫生组织的批准。今年12月,全球疫苗免疫联盟表示,将花费超过1.55亿美元购买这种疫苗,并到2025年支持其推广。这种疫苗提供的保护并不完善,但能将严重疟疾的住院率降低约30%。