今年科学界的大动作：进击火星、气候会议以及人类与动物的杂交等。

NASA的火星2020任务将配备可拆卸的无人直升机，不过这次行动实际上只是今年人类奔赴红色星球大计划的其中一次任务

进军火星

2020年注定要见证人类进军火星，一支来自地球的宇宙飞船军团（包括3个着陆器）将陆续奔向红色星球。美国宇航局（NASA）将发射他们的火星2020探测器（Mars 2020 rover），该火星探测器将装载岩石样本，并送回地球，小型可拆卸的无人直升机也将用于辅助该探测器工作。中国也将派出第一架着陆器——火星1号（配有小型漫游车）。俄罗斯表示，如果可以顺利解决降落问题，他们也将把一艘欧洲空间局（ESA）的火星车送上去。阿联酋也会送出一个轨道飞行器探索火星。

除了进军火星，中国正计划将嫦娥五号探测器送上月球执行样本采集任务；日本的隼鸟2号探测器将把在“龙宫”（Ryugu）小行星表面采集的样本返回地球；而NASA的奥西里斯-REx（OSIRIS-REx）探测器将会把小行星贝努（Bennu）上的采样带回地球。

浩瀚苍穹里的轰动

继2019年在Messier 87星系中心的超大质量黑洞照片引起媒体轰动之后，事件视界望远镜（Event Horizon Telescope）计划有望在2020年发布新结果——关于银河系中心的黑洞。这一次的黑洞样貌展示可能包括多个图像，甚至会有人马座A*周围气体旋绕景象的视频呈现。

今年晚些时候，ESA的盖亚（Gaia）任务将更新其三维银河系地图，该地图可以说刷新了科学家们对银河系结构与演化的理解。引力波天文学家们在2019年观察到了天体碰撞所产生的引力波及其造成的时空挤压和拉伸，可谓超级大发现；而今年，专家们会再接再厉，揭开更多宇宙奥秘——包括黑洞的许多并合现象，以及过去没被我们观察到的黑洞和恒星间的碰撞。

大型对撞机的梦想

欧洲核子研究中心（CERN）希望在2020年为未来的大型对撞机研发争取资助。CERN位于瑞士日内瓦的欧洲粒子物理实验室，将于今年5月在布达佩斯召开理事会特别会议。在这次会议上，委员会将更新他们的“欧洲粒子物理学战略”（European Strategy for Particle Physics）。CERN的提案包括未来对撞机的各种选择，他们希望建造一台100公里长的大家伙，其能量能达到目前大型强子对撞机的6倍，而成本预计会高达210亿欧元（约合1 600亿人民币）。

美国伊利诺伊州巴达维亚草原上的费米国家加速器实验室应该会在今年公布人们期待已久的μ介子g-2实验的结果。在实验中，他们对μ介子（更大质量电子对）在磁场中的行为进行了一种高精度测量。物理学家希望通过微弱的异常现象揭示出以前未知的基本粒子。

合成酵母

合成生物学家的重构面包酵母伟业将于2020年完成。实际上研究人员已经能够人工取代许多简单生物（例如，丝状支原体细菌）的遗传密码了，但在酵母细胞中这样做是复杂而高难度的。这项人工合成酵母基因组计划（Synthetic Yeast 2.0）的工作由来自四大洲的15个实验室合作进行。研究团队已经以合成DNA替换了酿酒酵母16条染色体中每一条的DNA；他们还尝试重组和编辑基因组（或删除其中的一部分），以了解生物体如何演化以及应对突变。科学家们希望，经过基因工程改造的酵母细胞能以更高效和灵活的方式生产服务人类的产品，例如生物燃料和药物等。

科学家们正在酿造合成酵母

气候问题今年可决？

今年8月，联合国环境规划署（UNEP）将发布气候工程的重要报告，旨在通过科学和技术找到应对气候变化的具体方法。报告提出的措施包括抽出大气中的二氧化碳以及阻挡阳光。国际海底管理局（ISA）也会在今年发布关于海底采矿的规则，这标志着人们期待已久的海底采矿事业将被推入更稳健科学的轨道。一直以来，科学家们都在担心海底采矿可能会破坏海洋生态系统，对已经很紧张的环境造成潜在的灾难性影响，但具体细节，人们知之甚少。

第二十六届联合国气候大会（COP26）将在11月举行，这场在英国格拉斯哥召开的重量级大会将是《巴黎协定》的关键时刻。根据2015年的协议，各国必须提出减少温室气体排放的最新目标，以帮助把全球变暖的涨幅控制在2 ℃以内，但大多数国家在兑现承诺时行动迟缓。这个条约的未来也是悬而未决的：预计美国将在开会的那个月正式退出协定。

美国大选的高潮

白宫和美国国会将在11月展开总统争夺战，其结果可能会对科学（尤其是气候研究）产生重大影响。如果特朗普连任，他就能接着实行与奥巴马政府的选择背道而驰的气候政策，并确保美国在大选后的第2天正式退出《巴黎协定》。而民主党如果能战胜特朗普，就可以重新把气候政策扳回他们这边，当然，也就不会退出《巴黎协定》。

人鼠情缘

随着研究人员在充满伦理争议的技术上取得长足进步，我们距离在其他动物身上培养人类器官的梦想可能越来越近了。东京大学的干细胞科学家中内启光计划在小鼠和大鼠的胚胎中生长由人类细胞构成的组织。这之后，他会把这些混合胚胎移植到代孕动物体内。在2019年3月日本颁布一项新法律之前，这种研究是不被允许的。

中内启光及其合作者还申请使用猪胚胎进行类似实验。此类研究的终极目标是培养能长出人体器官（可直接用于移植）的动物。但一些研究人员认为，在实验室中培育“类器官”更安全和有效。

人类反击蚊子

在印度尼西亚的日惹（Yogyakarta），有研究者测试了一项有望阻止登革热传播的技术，而这一重大测试将在今年得出结论。研究人员释放出了携带沃尔巴克氏菌（Wolbachia）的蚊子并使之在野外传播。沃尔巴克氏菌能抑制引发登革热、奇昆古尼亚热以及寨卡病毒病的蚊媒病毒的繁殖。在印度尼西亚、越南和巴西所进行的较小规模测试中已显示出了光明前景。

沃尔巴克氏菌正在感染蚊子

同样有希望的是另一种疟疾疫苗，该疫苗将在赤道几内亚的比奥科岛（Bioko）进行试验。到2020年，世界卫生组织希望消除昏睡病（由一种叫作锥虫的寄生虫引发，亦称“锥虫病”）这一公共卫生问题，锥虫会被舌蝇携带。

高压下的室温超导

物理学家希望能创造一种在室温下无电阻的导电材料。目前，此种类型的超导材料只有在数百万千帕的压强下才可发挥功效。此前成功研制出的超氢化镧（lanthanum superhydrides）在2018年打破了所有超导温度记录，而研究人员希望合成出能在53 ℃下实现超导的超氢化钇（yttrium superhydrides）。

固体能源

大小企业都计划开始销售钙钛矿太阳能电池，钙钛矿有望比传统太阳能电池板中使用的硅晶体更便宜，更容易生产。如果将它与硅配对构建出叠层电池，就可得到目前市场上最高效的太阳能电池板。

能源行业可能会在7月的东京奥运会期间迎来另一个里程碑，届时丰田汽车有望推出首款采用固态锂离子电池驱动的原型样车。用固态材料代替电池内部用于分离电极的液体，提高了电池可存储的能量，而且采用固态电解质的电池，可以延长使用寿命，不过充电速度往往更慢。

资料来源Nature