去年11月，中國(guó)火星探測(cè)任務(wù)著陸器懸停避障試驗(yàn)完成，這是中國(guó)火星探測(cè)任務(wù)的首次公開(kāi)亮相。據(jù)報(bào)道，中國(guó)首臺(tái)火星探測(cè)器計(jì)劃將于今年發(fā)射。 新華社 發(fā)

剛剛過(guò)去的2019年，是人類科技史上又一個(gè)不平凡的年份：中國(guó)嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)人類探測(cè)器首次月背軟著陸;美國(guó)“新視野”號(hào)探測(cè)器完成了人類探測(cè)史上最遙遠(yuǎn)的一次星際“邂逅”;“事件視界望遠(yuǎn)鏡”項(xiàng)目發(fā)布人類獲得的首張黑洞照片，震驚世界;谷歌公司領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)宣稱成功實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”;艾滋病治療重現(xiàn)曙光……有的發(fā)現(xiàn)已然推動(dòng)了實(shí)用進(jìn)步，有的研究卻爭(zhēng)議尚存。

2020年伊始，我們展望新年即將發(fā)生的一系列科學(xué)大事。這些更復(fù)雜、更前沿的科技，雖然看起來(lái)距離遙遠(yuǎn)，說(shuō)不定卻蘊(yùn)藏著改變?nèi)祟惷\(yùn)的潛力。

寂寞火星 熱鬧非凡

2020年，向火星進(jìn)發(fā)將成為人類歷史上最重要的科學(xué)探索之一。隨著最新一個(gè)“火星沖日”的到來(lái)，多個(gè)國(guó)家將開(kāi)展火星探測(cè)任務(wù)。

火星距離地球最近點(diǎn)有5500多萬(wàn)公里，最遠(yuǎn)點(diǎn)超過(guò)4億公里。每隔約26個(gè)月發(fā)生一次的“火星沖日”期間，地球與火星距離較近，人類可用較小花費(fèi)和較短時(shí)間將探測(cè)器送往火星，而最近的“火星沖日”將會(huì)在2020年7月到來(lái)。鑒于此，中美歐宣布，將于2020年發(fā)射航天器登陸火星，40多億年來(lái)一直“寂寞沙洲冷”的火星將變得熱鬧非凡。

美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)將于今年夏天發(fā)射“火星2020”火星車，在火星上采集并存儲(chǔ)巖石樣本，留待未來(lái)的任務(wù)帶回地球，與它一起到達(dá)的是一款小型可拆卸無(wú)人直升機(jī);中國(guó)首臺(tái)火星探測(cè)器也將于2020年擇機(jī)發(fā)射，計(jì)劃2021年降落火星;如果可以解決著陸降落傘的問(wèn)題，歐洲航天局(ESA)的“羅薩琳德·富蘭克林”火星車將搭載俄羅斯火箭升空，它將利用一個(gè)能鉆探到地表以下兩米深處的鉆頭來(lái)提取未受強(qiáng)烈輻射的物質(zhì)，這種物質(zhì)中或許含有火星上曾存在生命的證據(jù);阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)也計(jì)劃朝火星發(fā)射一臺(tái)軌道器，這將是阿拉伯國(guó)家的首個(gè)火星飛行任務(wù)。

仰望星空 嫦娥探月

2019年，科學(xué)家借助“事件視界望遠(yuǎn)鏡”(EHT)成功拍攝到首張黑洞照片，舉世轟動(dòng)。但這，只是故事的開(kāi)始。

據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道，EHT合作組今年有望發(fā)布有關(guān)銀河系中央超大質(zhì)量黑洞“人馬座A*”的新結(jié)果。ESA的“蓋亞”探測(cè)器也將更新銀河系三維圖譜，讓科學(xué)家更好地了解銀河系的結(jié)構(gòu)和演化歷程。此外，引力波天文學(xué)家也將公布2019年觀察到的宇宙撞擊數(shù)據(jù)，包括黑洞間的并和，以及以前未曾觀察到的黑洞與恒星之間的碰撞。

自人類開(kāi)始仰望星空，其對(duì)未知宇宙的探索就從未止步。日前，英國(guó)知名科學(xué)雜志《自然》在線發(fā)表文章，展望了2020年可能會(huì)對(duì)科學(xué)界產(chǎn)生重大影響的事件，中國(guó)的嫦娥五號(hào)任務(wù)位列其中。

根據(jù)日前央視的報(bào)道，今年，中國(guó)探月工程三期將完成收官任務(wù)——發(fā)射嫦娥五號(hào)，執(zhí)行月面采樣返回任務(wù)。在嫦娥五號(hào)探測(cè)器到達(dá)月球表面之后，飛控團(tuán)隊(duì)將指揮探測(cè)器完成取樣工作，并按計(jì)劃返回。

此外，更多國(guó)家對(duì)宇宙的探索也將持續(xù)推進(jìn)：日本“隼鳥(niǎo)2號(hào)”將把從小行星“龍宮”上采集的樣本送回地球;NASA的“源光譜釋義資源安全風(fēng)化層辨認(rèn)探測(cè)器”則會(huì)繼續(xù)勘測(cè)小行星“貝努”，并從它身上“咬下”一塊樣本。

生物健康 爭(zhēng)議中前行

在新一年里，科學(xué)家除了關(guān)注星辰大海，也將持續(xù)關(guān)注人類的健康命運(yùn)。

2019年7月，日本政府批準(zhǔn)了首個(gè)申請(qǐng)利用動(dòng)物培育人類器官的項(xiàng)目——利用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)在實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)培育人類胰臟，這一項(xiàng)目旨在確認(rèn)利用相關(guān)技術(shù)能否在動(dòng)物體內(nèi)正常生長(zhǎng)出人類器官，以便將來(lái)用于移植。盡管這一研究已獲批，但仍引起廣泛爭(zhēng)議。有研究人員認(rèn)為，異種移植仍需克服來(lái)自道德倫理和技術(shù)上的巨大障礙，在實(shí)驗(yàn)室中培育的“類器官”可能更安全、更有效。

今年，在對(duì)抗傳染病方面也有望獲得突破。在印度尼西亞日惹市，針對(duì)借助沃爾巴克氏菌對(duì)抗登革熱傳播技術(shù)的重大測(cè)試將得出結(jié)論。此外，世界衛(wèi)生組織提出，希望到2020年消除昏睡病。

另外，合成生物學(xué)家重建面包酵母(釀酒酵母)的工作也將于2020年完成。研究人員已經(jīng)能人工合成簡(jiǎn)單生物，例如蕈狀支原體的遺傳密碼，但在酵母細(xì)胞中進(jìn)行這項(xiàng)工作更具挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗鼈兪謴?fù)雜。這項(xiàng)名為合成酵母2.0的研究由來(lái)自四大洲的15個(gè)實(shí)驗(yàn)室合作完成。研究小組已經(jīng)用合成的DNA片段替換了釀酒酵母的16條染色體。

他們還嘗試重組和編輯該酵母的基因組，以了解有機(jī)體是如何進(jìn)化，以及如何應(yīng)對(duì)突變的。研究人員希望，工程酵母細(xì)胞將為制造從生物燃料到藥物的大量產(chǎn)品提供更有效和更靈活的方法。

能源行業(yè) 新秀輩出

2020年，能源領(lǐng)域?qū)?huì)取得不少新成果。其中，最值得期待的是鈣鈦礦太陽(yáng)能電池。

與目前大多數(shù)電池板使用的硅相比，鈣鈦礦吸光效率更高、成本更低且制造工藝更簡(jiǎn)單。因此，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池已成為行業(yè)“新寵”，不少公司計(jì)劃于2020年開(kāi)始銷售這種電池。

此外，在2020年7月的東京奧運(yùn)會(huì)上，豐田汽車公司有望發(fā)布首款固態(tài)電池動(dòng)力汽車原型，這種電池用固態(tài)電解質(zhì)替代了傳統(tǒng)電池內(nèi)的液態(tài)電解質(zhì)。在過(guò)度充電等異常情況下，液態(tài)電解質(zhì)電池容易發(fā)熱，可能會(huì)造成自燃甚至爆炸。相比于液態(tài)電解質(zhì)電池，固態(tài)電解質(zhì)電池在提高電池能量密度的同時(shí)，還能解決安全問(wèn)題。

超導(dǎo)專家也將在2020年迎來(lái)重大突破。他們一直希望研制出能在室溫下工作的超導(dǎo)體，這種超導(dǎo)體一旦問(wèn)世，將徹底改變電力的傳輸方式，并節(jié)省大量能源。2018年，一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在極高壓力下，超氫化鑭可在零下23攝氏度表現(xiàn)出超導(dǎo)性，朝室溫超導(dǎo)體邁進(jìn)了一大步。研究人員計(jì)劃在2020年再接再厲，合成出超氫化釔，這一材料有望在53攝氏度實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)。

超級(jí)對(duì)撞 夢(mèng)想升級(jí)

根據(jù)新華社報(bào)道，歐洲核子研究中心(CERN)表示，希望在2020年獲得更多資金，以推動(dòng)新一代大型對(duì)撞機(jī)項(xiàng)目。這個(gè)全球最大的粒子物理實(shí)驗(yàn)室將于2020年5月在布達(dá)佩斯召開(kāi)理事會(huì)特別會(huì)議，討論決定歐洲粒子物理戰(zhàn)略規(guī)劃的更新事宜，巨型對(duì)撞機(jī)便是其中一個(gè)重要部分。該實(shí)驗(yàn)室希望建造一臺(tái)100公里長(zhǎng)的機(jī)器，其功率是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的6倍，耗資可能高達(dá)234億美元。

在大西洋彼岸，美國(guó)費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室也將在2020年公布“繆子g-2”實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，無(wú)數(shù)科學(xué)家對(duì)此翹首以盼。該實(shí)驗(yàn)旨在對(duì)繆子在磁場(chǎng)中的行為進(jìn)行高精度測(cè)量。物理學(xué)家希望能發(fā)現(xiàn)小小的異?，F(xiàn)象，揭示出以前未知的基本粒子，從而拉開(kāi)新物理學(xué)的序幕。

關(guān)鍵詞： 2020 科學(xué)大事