动身去火星巨型对撞机2020年科学界能够等待哪些精彩

2020年，人类就确要进军火星啦，包含三架着陆器在内的几艘航天器行将驶向那颗赤色星球。美国宇航局将发射2020火星探测器，该探测器将搜集火星岩石样本，以备在未来的使命中将其送回地球。

原文作者：Davide Castelvecchi

未来一年的科学世界一定将精彩纷呈。

美国国家航空航天局（NASA）的2020火星探测器将装备可拆卸的无人直升机；来年，这颗赤色星球的探究使命可不止这一项。图片来自：NASA/JPL-Caltech

进军火星

2020年，人类就确要进军火星啦，包含三架着陆器在内的几艘航天器行将驶向那颗赤色星球。美国宇航局将发射2020火星探测器，该探测器将搜集火星岩石样本，以备在未来的使命中将其送回地球。此外，该探测器还将装备一架小型可拆卸的无人直升机。我国将发射榜首架着陆器“火星一号”，“火星一号”将装备一部小型周游车。假如能够顺畅处理着陆伞问题，俄罗斯的航天器将把欧洲航天局（ESA）的火星车送上火星。阿拉伯联合酋长国则方案发射一枚轨迹飞行器，这是阿拉伯国家打开的初次火星使命。

除了火星，有关近地天体的探究活动也将持续进行。我国方案发动“嫦娥5号”月球样本回来使命；日本“隼鸟2号”方案将龙宫小行星的样本送回地球；而NASA的OSIRIS-REx（源光谱释义资源安全风化层辨认探测器）将在小行星贝努（Bennu）上完结样本收集。

大星空，大数据

继2019年成功拍照到 M87 星系中心的超大质量黑洞而引起媒体颤动之后，事情视界望远镜（Event Horizon Telescope）协作项目方案发布新成果——关于银河系中心的黑洞。这次或许不止一张图片，乃至或许还有一段视频，首要拍照人马座A *周围旋涡状的气体。

2020年晚些时候，欧洲航天局的盖亚（Gaia）项目将更新其银河系3D地图，该地图明显改变了科学家对银河系结构和演化的了解。引力波天文学家在2019年调查到了世界磕碰形成的时空涟漪，2020年他们将进一步揭开世界磕碰的瑰宝，不只包含许多黑洞并合，还包含曾经看不到的黑洞和恒星的磕碰。

粒子物理学的巨型对撞机之梦

欧洲核子研讨中心（CERN）期望本年能够为未来制作大型对撞机筹措到资金。瑞士日内瓦邻近的欧洲粒子物理实验室将于5月在布达佩斯举行理事会特别会议，到时将决议实验室“欧洲粒子物理学战略”的新方案。CERN的提案包含未来对撞机的各种挑选。实验室期望制作一台100公里的机器，其功率可达大型强子对撞机（LHC）的6倍，建造本钱高达210亿欧元（234亿美元）。

美国芝加哥邻近的费米国家加速器实验室将发布人们期待已久的Muon g-2实验成果，该实验旨在准确测定μ子（一种比电子重的粒子）在磁场中的行为。物理学家期望通过极端细小的异常现象找到曾经不知道的基本粒子。

组成酵母

组成生物学家重建酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的大型项目将于2020年完结。研讨人员曩昔已成功地在许多简略的生物中完结遗传暗码替代，如丝状支原体，可是要在酵母细胞中完结这项作业具有更大的挑战性，由于它们十分复杂。“组成酵母2.0”（Synthetic Yeast 2.0）项目由4大洲的15个实验室协作打开。研讨小组现已运用组成版别，替换了酿酒酵母16条染色体上的DNA。他们还试着对基因组进行重组和修改——或删去某些片段——以了解酿酒酵母怎么演化以及怎么应对骤变。研讨人员期望通过基因工程改造的酵母细胞能够带来更高效灵敏的方法，来制作更多产品，比方生物燃料和药物等。

科学家正在测验组成酿酒酵母。图片来自：Eye of Science/Science Photo Library

气候保卫战成效初检

2020年8月，联合国环境规划署（UNEP）将发布地球工程科学技术方面的重要报告，评论怎么应对气候变化。具体措施包含将二氧化碳从大气中抽出以及阻遏阳光。相同在2020年，世界海底管理局（International Seabed Authority）将发布众盼已久的法规，答应海底挖掘。科学家对此感到忧心如焚——咱们并不清楚这种做法会对海洋生态系统形成怎样的损害，因而或许进一步给现在现已堪忧的天然环境带来灾难性的损伤。

2020年11月，咱们将迎来真实的气候大事情，到时COP26气候会议（《巴黎协议》的关键时刻）将在英国格拉斯哥拉开帷幕。依据2015年的《巴黎协议》，各国有必要提出削减温室气体排放的新目标，以协助使全球气温上升幅度不超越2°C，可是大大都国家在完成许诺方面都有所迟滞。《巴黎协议》本身的未来也仍悬而未决：估计美国将在会议上正式退出《巴黎协议》。

美国大选终将尘埃落定

美国大选成果将在2020年11月发布，推举成果或许会对科学，尤其是气候科学发生严重影响。一旦连任，特朗普或将持续推翻其上一任的气候方针，而且保证美国在大选后的第二天正式退出《巴黎协议》。民主党假如想要阻遏这些行动，有必要成功竞选总统或在国会两院中获得大都座位。众议院的一切435个座位和参议院100个座位中的35个都在剧烈竞赛中。

蚊子反击战

在印度尼西亚日惹市，一项含义深远的实验行将迎来结尾，实验测验的是一项有望阻挠登革热传达的新技术。研讨人员将带着沃尔巴克氏菌（Wolbachia bacteria）的蚊子放入天然界，让沃尔巴克氏菌在野生蚊子种群中传达，这种细菌能够按捺或许引起登革热的蚊媒病毒——基孔肯雅病毒和寨卡病毒——仿制。在印度尼西亚、越南和巴西进行的小规模测验都表现出杰出的远景。

相同远景可观的还有一种疟疾疫苗，疫苗实验将在赤道几内亚的比科岛进行。世界卫生组织期望在2020年消除昏睡病，又称非洲锥虫病，它是一个公共卫生问题。这种臭名远扬的疾病是通过采采蝇（Glossina spp.）传达的。

科研人员正在用沃尔巴克氏菌感染蚊子，以阻挠其传达疾病。图片来自：Apu Gomes/AFP/Getty

战胜压力，向室温超导跨进

物理学家期望能够创造出一种在室温下无电阻的导电资料——这种超导资料现在只能在数百万千帕的压力环境下作业。2018年的“超氢化镧”打破了此前超导性的一切温度记载，研讨人员期望再接再厉，组成能在53°C完成超导的超氢化钇。

电池新纪元

大大小小的公司都方案开端出售钙钛矿基太阳能电池。钙钛矿比较传统太阳能电池板中运用的硅晶体更廉价，也更简单出产，因而极富远景。当与“串联”电池中的硅联合运用时，钙钛矿有望产出市场上最高效的太阳能电池板。

能源行业或许在7月东京奥运会期间获得另一个里程碑，估计丰田轿车到时将推出首款由“固态”锂离子电池驱动的原型车。这种电池运用固态资料替代了传统用以将电池内部电极分隔的液体，然后添加电池的储能。固态电解质电池尽管更耐久，但充电速度往往较慢。

原文以The science events to watch for in 2020为标题宣布在2019年12月20日的《天然》新闻上，译文通过编译。

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