《自然》发布2020年值得关注的十大科学事件:火星年来临 新一波黑洞照片将公布

12月20日,《天然》杂志发布了2020年值得重视的十大科学事情,其间提到了下一年火星勘探将迎来空前热烈时间;继本年4月首张黑洞相片被曝光后,一波有关银河系中心黑洞相片将来袭……

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2020火星年

跟着多个国家参加到火星勘探使命中来,2020年将成为火星年。

下一年7月,美国最新一艘飞往火星的飞船“火星2020”即将发射升空,估计一年后在火星着陆;它将寻觅火星上微生物生命的痕迹,并搜集火星上的样本回来地球,为人类未来探究这个赤色星球披荆斩棘。

本年11月,我国火星勘探使命初次揭露露脸,我国初次火星勘探使命方案于2020年择机施行,方针是经过一次发射使命,完结火星盘绕和着陆巡视,打开火星全球性和综合性勘探,并对火星外表要点区域精密巡视勘查。

下一年,欧洲航天局的漫游者将搭乘俄罗斯宇宙飞船飞向火星,它将在火星外表寻觅生命痕迹,运用钻头搜集样本,并用新一代仪器进行剖析。此外,阿拉伯联合酋长国将发射一颗轨迹飞行器,这是阿拉伯国家初次履行火星使命。

银河系中心黑洞相片将被发布

2019年4月,视界望远镜发布了首张黑洞图片引发全球颤动。该黑洞坐落室女座一个巨椭圆星系M87的中心,间隔地球5500万光年,质量约为太阳的65亿倍。其实该安排其时除了在观测M87中心的黑洞外,还观测了银河系中心的黑洞人马座A*,但由于银河系中心黑洞的数据比较难处理,所以其时只发布了星系M87中心的黑洞相片。

而下一年,有关银河系中心黑洞的相片将被发布,或许包含一组相片。此外,研讨人员经过坐落智利沙漠的阿塔卡马大型毫米波阵望远镜(ALMA)看到银河系中心超大质量黑洞周围呈现了较冷气体盘。

大型对撞机

世界上最大的粒子物理研讨中心欧洲核子研讨中心(CERN)期望2020年能为未来的大型对撞机筹集资金。这个坐落日内瓦的粒子物理试验室心将于下一年5月在布达佩斯举行理事会特别会议。在该会议上,委员会将决议“欧洲粒子物理战略”更新部分的方案。CERN的主张包含未来对撞机的挑选名单。该试验室期望制作一台长达100公里的机器,其功率或许是大型强子对撞机(Large Hadron Collider)的六倍,本钱高达210亿欧元。

在美国伊利诺伊州芝加哥邻近的费米国家加速器试验室(Fermi National Accelerator Laboratory)将发布人们期待已久的Muon g-2试验成果,该试验是对μ子在磁场中行为的一种高精度丈量。 物理学家期望细微的异常现象可以提醒出曾经不知道的基本粒子。

组成酵母

酵母菌广泛使用于人类日子,比方制作面包、酿制啤酒、组成青蒿素等,改造酵母菌特性将催生更契合人类需求的产品。

组成生物学家重建酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的雄心壮志的尽力将于2020年完结。研讨人员现已彻底替代了以往过于简略的生物遗传暗码——例如支原体分枝杆菌——但在酵母细胞中进行这项作业更具挑战性,由于它们的复杂性。这项名为“组成酵母2.0”的研讨是由来自四大洲的15个试验室协作完结的。研讨小组现已用组成的DNA片段别离替换了酿酒酵母16条染色体。他们还测验重组和修改基因组——或删去基因组的一部分——然后了解有机体是怎么进化的,以及它是怎么应对骤变的。研讨人员期望,组成酵母细胞将以更有用和更灵敏的办法参加到产品生产中。

《巴黎协议》迎来关键时间

下一年8月,联合国环境规划署将发布一份关于地球工程科学和技能方面的重要报告,其间触及的办法可用于应对气候变化。这些办法包含从大气中吸收二氧化碳以及阻挠阳光。同样在2020年,世界海底管理局将发布咱们期待已久的法规,使海底采矿合法化。但科学家们担忧的是,这种行为将对海洋生态系统带来怎样的损害,以及对现已接受重压的环境或许形成怎样的灾难性影响,还不行清楚。

有关气候方面的严重事情将于11月在英国格拉斯哥举行的COP26气候大会上发布,到时将迎来《巴黎协议》的关键时间。依据2015年的协议,各国有必要提出最新的温室气体减排方针,以协助将全球变暖控制在2摄氏度以内。但大多数国家在完成许诺方面行动迟缓,此外估计美国将在该月正式推出该协议。

美国大选将对气候发生严重影响

白宫和美国国会将在11月打开争夺战,其成果或许会对科学,尤其是气候发生严重影响。 唐纳德·特朗普总统假如连任将持续推翻上一任总统的气候方针,并将在大选后的第二天正式退出《巴黎协议》。

人兽杂交胚胎

跟着研讨人员在这项充溢道德意味的技能上获得发展,在其他动物身上为人类培育替代器官的愿望有望完结。东京大学的干细胞科学家Hiromitsu Nakauchi方案在小鼠和大鼠胚胎中培育人类细胞安排。然后,他将把这些杂交胚胎移植到受体动物体内,这一行为直到本年3月才获日本法令答应。Nakauchi和他的协作者也用猪胚胎进行了相似的试验。这类研讨的终究方针是培育出可以终究移植到人体内的器官。但一些研讨人员以为,在试验室里培育“类器官”更安全、也更有用。

消除蚊媒流行症

在此前美国热带医学和卫生学年会上报道说,感染了沃尔巴克氏菌(Wolbachia)并释放到户外的埃及伊蚊,可以按捺登革热病毒从昆虫到人的传达,使得人类登革热感染的急剧削减。在印度尼西亚,越南,巴西和澳大利亚布置了感染了沃尔巴克氏菌(Wolbachia)的埃及伊蚊并观察到上述成果。之后,在印度尼西亚日惹市进行了一次严重测验,该试验将在下一年得出成果。

此外,疫苗也是对立蚊媒流行症的重要手法。2020年头,一种可以对疟疾供给100%防护的疟疾疫苗将初次在赤道几内亚海岸外的比奥科岛施行。世界卫生安排期望到2020年消除昏睡病或非洲锥虫病这一公共卫生问题。 

高温超导

超导,是指某些资料在温度降低到某一临界温度,或超导改动温度以下时,电阻忽然消失的现象。但现在物理学家期望创造出一种在室温超导体,虽然现在,这种超导资料只能在数百万千帕的压力下起效果。继成功研制出名为lanthanum ‘superhydrides’的化合物后--该化合物在2018年打破了一切超导温度记载,研讨人员期望组成yttrium superhydrides,它们可在高达53 °C的温度下超导。

固态动力

钙钛矿也可用来制作太阳能电池的替代资料,它在太阳能电池方面的使用,不只转化功率有显着优势,制作工艺也相对简略。因而,更廉价、更简单制作的钙钛矿太阳能电池,很有或许改动整个太阳能电池的格式。

动力行业或许会在下一年7月的东京奥运会期间获得另一个里程碑,到时丰田轿车有望推出首款由“固态”锂离子电池驱动的轿车原型。 这些用固态资料替代了将电池内部电极分隔的液体,然后增加了可存储的能量。固体电解质电池运用寿命更长,但充电速度往往比较慢。




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