Nature 2017 年十一大展望：繼續探索事件視界

選自Nature

機器之心編譯

參與：微胖、蔣思源、朱思穎

希望研究人員們繼續為量子計算而戰，也敢於面對政治震動帶來的後遺症。

海洋對氣候的影響

如果美國收回當選總統特朗普做出的氣候承諾，中國——這個世界上最大的溫室氣體排放國將主導減緩氣候變遷。2017 年晚些時候，中國將啟動排放限額與交易系統以減少溫室氣體排放。過去三年，全球溫室氣體排放已趨於穩定，一些科學家希望停滯不前的經濟和綠色科技的突起能讓 2017 年的溫室氣體排放有所回落。機器人探測器發回的數據會告訴我們南極洲周圍的海洋正在吸收多少二氧化碳。

政治後遺症

去年大選帶來的政治震動會在 2017 年顯示出其後果。1 月 20 日川普就職後，研究人員就能更清楚地知道這任政府是否會真的擱淺 NASA 氣候與地球科學計劃（NASA』s climate and Earth-science programmes）或批准用人類胚胎幹細胞進行試驗。三月，英國開始就脫歐展開正式協商，這也會對科學研究產生巨大影響。4 月初，隨著法國、德國相繼選舉新領導人，科學家將會觀察到西方對流行的國家主義的熱情是否會繼續。

返回發射方

中國的嫦娥五號將會發回首批月球樣本。如果任務成功，科學家將會深入研究這些重達兩公斤的岩石和土壤，了解月球的形成與演化。然後，9 月份，NASA 20 歲的 Cassini 探測器將會榮歸故里。飛船將飛身經過土星內光環，在大氣層分解之前將會發回科學家期待已久的大量相關數據。

身體內的世界

希望會有更多關於人類微生物群方面的研究——收集病毒、細菌和其他體內微生物及其基因——看看它們如何影響人類健康。研究人員正在檢測微生物群對大腦發育和癌症的影響。另外，分兩階段的美國人類微生物群項目（US Human Micro-biome Project）關注的是人類微生物群與早產、炎症性腸病發病以及 2 型糖尿病的關係，也會在 2017 年發布一些成果。

基因競賽

2017 年，法院很可能會對加州伯克利大學和位於麻省劍橋的博德研究所（Broad Institute）的 CRISPR-Cas9 專利糾紛作出判決。主張自己發明了基因編輯技術的博德研究所能在專利授權方面收入數十億美元。NgAgo，一個不分伯仲的基因編輯系統（很難複製）會在後續研究基礎上孤注一擲。而且在英國，現在診所可以申請授權使用一項有爭議的輔助生育技術，該技術可以混合三個人的基因，旨在預防兒童患上經由母親線粒體（細胞產生能量的部分）遺傳下來的疾病。

量子爭霸

物理學家們希望 2017 年 將會是量子計算機執行即使是最好的普通類型計算機也無法執行的計算的一年。谷歌，D-wave 和一小撮其他機構正在進行量子爭霸。但是不僅僅只有他們在追求更卓越的計算性能高度，微軟正在進行一個很有野心另類技術——拓撲量子計算，這種技術把材料中類似粒子的物體運動的信息進行編碼，而且他們的這項技術將會比競爭對手的方法更具魯棒性。在 2017 年晚些時候，微軟可能會第一次成功實現這樣的計算。

照亮黑暗

科學家們將在四月份第一次嘗試拍攝一事件視界（event horizon），屆時分布在全球的 9 個無線電望遠鏡一起協作形成一個地球天文台（planet-sized observatory）。事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope）將會探尋銀河系中心的特大質量黑洞。如果四月份的嘗試能夠成功，所拍攝的圖片將可以用於檢驗廣義相對論和獲知（照亮）黑洞的活動。與此同時，在 LIGO 和 VIRGO 的研究人員，將會進行第一次高級協同運作，讓研究者精確定位特定星系的引力波起源。

新型材料

隨著今年晚些時候商業化的開始，廉價薄型的太陽能電池即將走出實驗室。自 2009 年以來，鈣鈦礦型太陽能電池的效率急速上升。研究者目前正在努力克服材料上的主要缺點，同時推進生產這種電池的低成本方法。德國漢堡電子同步加速器研究所的一台價值 12 億歐元歐洲 X 射線自由電子激光器投入使用也使得材料科學領域得到強大支持。該儀器將允許研究人員研究原子細節中的二次化學反應和生物和物理過程。

Big blue

世界上最大的海洋保護區於今年 12 月正式建立，這讓南極洲的羅斯海（Ross Sea）免於商業捕魚和礦產開發。在南極洲的其他地方，甚至大冰山都能從 Larsen C 冰架上崩解，且自它在 1893 年被發現以來，冰雪的質量已經縮減到了最小。在溫暖地區，過去幾年對珊瑚白化擴張的研究應該可以解釋其為何能在一些區域相對安全的生存下來。

T 淋巴細胞的反擊

第一個同類型、複雜的癌症免疫治療法 CAR-T 看起來好像已經準備投入市場了。藥品公司 Kite Pharma 和 Novartis 正在競爭獲得批准應用此治療方法，該療法涉及的基因工程需要從患者的免疫系統中提取出 T 淋巴細胞，然後使用這些 T 淋巴細胞進行對抗癌症。儘管在一些公司的研究中出現了導致患者死亡的毒性問題，但該療法今年還是有望獲批作為白血病和淋巴瘤患者最後的治療手段。

第九大行星

太陽系外的研究可能會幫助確定第九大行星的位置，經過理論計算，它的公轉周期大約是 20 萬年。直到 2016 年的一項研究發現了一些柯伊伯帶（Kuiper-belt）中的星體（這些都是遠在冥王星軌道之外的冰冷星體），研究表明了它的存在。NASA 計劃在 2017 年 12 月發射一顆人造衛星 Transiting Exoplanet Survey Satellite（TESS），從而展開系外行星搜尋。