《自然》预测2023年科学大事
登月、mRNA疫苗和气候基金等可能是2023年重点研究的发展方向。近日，《自然》杂志盘点了未来一年值得关注的科学事件。
新一代疫苗
在新冠疫情期间成功部署并运用mRNA疫苗后，许多疫苗正在开发中。德国BioNTech公司预计将在未来几周内启动针对疟疾、结核病和生殖器疱疹的mRNA疫苗首次人体试验。BioNTech还与美国辉瑞公司合作，试验一种基于mRNA的候选疫苗，以降低带状疱疹的发病率。美国Moderna公司也推出了针对引起生殖器疱疹和带状疱疹的病毒的mRNA候选疫苗。
今年11月，BioNTech和辉瑞启动了一种旨在预防新冠病毒和流感的mRNA疫苗的I期试验。该联合疫苗含有编码新冠病毒奥密克戎 BA.4/BA.5和4种流感变异株结合蛋白的mRNA链。其他公司正在研究使用速效鼻腔喷雾剂提供新冠疫苗的可能性。这些喷雾剂在动物身上很有效，但通往人体试验的道路可能很长。
绚烂星空
詹姆斯·韦布太空望远镜（JWST）拍摄的第一批图像让世界惊叹不已。JWST关于早期宇宙的一些发现已于今年发表，天文学家将在未来一年继续分享该望远镜关于星系演化的发现。
欧洲空间局（ESA）正在开发的欧几里得太空望远镜计划绕太阳运行6年，并拍摄照片以创建宇宙的3D地图，该望远镜将于2023年发射升空。日本宇宙航空研究开发机构的X射线成像和光谱任务也是如此，将发射一颗地球轨道卫星，探测来自遥远恒星和星系的X射线辐射。
智利的薇拉·鲁宾天文台将于2023年7月开始拍摄图像。该望远镜有一个特殊的三镜设计和一个包含超30亿像素固态探测器的相机，将能够在短短三个晚上扫描整个南部天空。
世界上最大的可操纵望远镜——中国新疆奇台射电望远镜（QTT）即将开启。QTT完全可操纵的碟形天线横跨110米，将使其能够在任何给定时间观测天空中75%的恒星。
病原体观察名单
预计世界卫生组织将公布一份修订后的重点病原体清单。大约300名科学家将审查超过25个病毒和细菌家族的证据，以确定可能导致未来暴发的病原体。每个重点病原体的研发路线图将勾勒出知识缺口，确定研究重点，并指导疫苗、治疗方法和诊断测试的开发。
登月任务
就在今年12月11日美国宇航局的无人驾驶“猎户座”太空舱返回地球时，其他三项月球任务也发射了：阿拉伯联合酋长国的“拉希德”号月球车、美国宇航局的“月球手电筒”和日本的“白兔-R M1”，后者将于2023年4月尝试软着陆月球。印度空间研究组织的第三次探月任务“月船3号”将于2023年中期在月球南极附近着陆。明年还将出现首次平民登月之旅，届时将有11人乘坐SpaceX火箭星际飞船进行为期6天的私人太空飞行。
此外，明年4月，ESA将发射木星冰月探测器（JUICE）任务，旨在研究这颗巨型气体行星及其三颗卫星的环境。
CRISPR疗法
在使用CRISPR-Cas9系统治疗β-地中海贫血症和镰状细胞病这两种遗传性血液疾病的临床试验取得令人鼓舞的结果后，明年可能预示着CRISPR基因编辑疗法将首次获得批准。
美国Vertex Pharmaceuticals公司和瑞士CRISPR Therapeutics公司正在开发一种名为exa-cel的CRISPR疗法。其工作原理是收集一个人自己的干细胞，并使用CRISPR-Cas9技术编辑有缺陷的基因，然后将细胞注入人体内。预计Vertex公司将于明年3月向美国食品和药物管理局申请批准，以向β-地中海贫血症或镰状细胞病患者提供exa-cel。
气候基金
上个月在埃及举行的《联合国气候变化框架公约》第二十七次缔约方大会（COP27）就损失和损害基金达成协议，标志着人们朝着气候正义迈出了重要一步。根据该协议，历史上一直对高排放负有责任的富裕国家将在经济上补偿受气候变化影响最大的较贫穷国家。但细节仍有待进一步制定。“过渡委员会”预计将在明年3月底前召开会议，就如何安排这些资金提出建议。这些建议将于明年11月在阿联酋迪拜举行的联合国COP28会议期间提交给来自世界各地的代表。
超越标准模型
物理学家在今年4月公布了μ介子g-2实验的第一批结果，预计将在2023年公布更精确的结果。该实验研究了被称为μ介子的短寿命粒子在磁场中的行为，并对粒子物理学的标准模型进行了灵敏测试。
中国江门中微子实验室也将使用位于地下700米的探测器精确测量中微子（电中性亚原子粒子）的振荡，寻找标准模型之外的物理现象。
另一个备受粒子物理学家期待的事件是瑞典隆德附近的欧洲散裂源（ESS）的开放。这个泛欧洲项目将使用有史以来最强大的线性质子加速器，产生强中子束研究材料的结构。ESS将于明年迎来第一批研究人员。
阿尔茨海默氏病药物
1月初，美国监管机构将宣布一种药物lecanemab能否提供给阿尔茨海默氏病患者，这种药物在一项强有力的临床试验中被发现可以减缓认知能力下降的速度。lecanemab由日本Eisai公司和美国Biogen公司开发，是一种单克隆抗体，可以清除大脑中积聚的β淀粉样蛋白。这项临床试验包括1795名早期阿尔茨海默氏病患者，结果显示，与安慰剂相比，lecanemab可将智力衰退减缓27%。然而，一些科学家认为这只是一个有限的好处，其他人则担心这种药物的安全性。
由美国Anavex公司开发的另一种名为blarcamesine的阿尔茨海默氏病药物将继续进行临床试验。Blarcamesine可激活一种蛋白质，提高神经元的稳定性和相互连接能力。
乏燃料存储
世界上第一个核废料储存设施将于明年在芬兰西南海岸的奥尔基洛托岛投入使用。芬兰政府于2015年批准建造深地下储存库，以安全处理乏燃料。多达6500吨的放射性铀将被装在铜罐中，这些铜罐将被黏土覆盖，并被埋在地下400米的花岗岩基岩隧道中。核材料将在那里被密封数十万年，到那时辐射水平将是无害的。（辛雨）
《中国科学报》 (2022-12-21 第2版 国际)
《科学》预测2023年大科学事件
近日，《科学》杂志预测了2023年可能成为头条新闻的科学事件。
公共卫生：继续对抗新冠病毒
随着新冠疫情作为全球卫生紧急事件进入第四个年头，研究人员正在继续努力使这种疾病变得可控和正常。他们将追踪奥密克戎病毒的数百个亚变种，病毒学家将在今年观察病毒的进化，看它最终是否会放慢速度，还是会出现更危险的变种，从而避开人类对该病毒建立的大部分免疫力。疫苗研究人员希望开发出新的疫苗，为对抗各种病毒变种提供广泛的保护力。另一个优先的事项是引入鼻用疫苗，在人体粘膜内部促进免疫反应——与在手臂上打针相比，这种方法应该能对最初的感染产生更强、更快的防御。但公共卫生专家担心，广泛的疫苗接种犹豫可能会持续下去，对抗击新冠和其他疾病产生长期影响。此外，科学家将重启寻找新冠有效疗法的研究，因为病毒的进化已使几种现有的基于抗体的药物失效。同时，治疗“长新冠”的潜在药物的随机试验可能会产生初步结果，使数百万患有疲劳和其他衰弱症状的人受益。
气候政策：各国考虑气候损失协议
今年，来自二十多个国家的外交官将讨论一项协议的条款，该协议要求发达国家支付气候变化造成的损失，发达国家对历史上大部分温室气体排放负有责任。这一承诺是2022年11月在埃及举行的联合国气候峰会上提出的唯一实质性新政策。一个新的基金将支付与高温、洪水和气候变化等影响有关的经济和财产损失，但是签署该协议的国家尚未敲定其细节，比如哪些国家应该支付，哪些国家应该受益，以及钱应该如何花。这些细节可能会成为今年在阿拉伯联合酋长国举行的联合国气候峰会的焦点。观察人士对这项协议的前景持怀疑态度，他们指出，发达国家并没有兑现过去提供此类金融支持的承诺。
生物医学：资助大户将迎来新的负责人
全球最大的两家生物医学研究机构——美国国立卫生研究院（NIH）和威康信托基金——可能在今年迎来新的“掌门人”。研究人员急切期待美国政府提名Francis Collins的继任者，后者于2021年12月辞去了NIH主任职务。该机构的下一任负责人将督促提高NIH研究人员多样性的努力。同样在等待主任人选的还有NIH下属国家过敏和传染病研究所，上个月Anthony Fauci辞去了该职务，他曾领导了这个研究所38年。此外，每年为研究提供超过10亿英镑资金的非营利组织威康信托基金将为其主任Jeremy Farrar寻找替代者，后者宣布将在任职10年后于今年早些时候离职，成为世界卫生组织的首席科学家。
生物医学：人类基因编辑接近成功
新的一年可能给医学研究带来一个里程碑：第一个基于基因编辑的医疗方法将被批准。镰状细胞病和乙型地中海贫血患者的血红蛋白基因存在缺陷。生物技术公司Vertex Pharmaceuticals和CRISPR Therapeutics已经进行了临床试验，研究人员移除了患者的血液干细胞，使用CRISPR基因编辑工具打开了胎儿血红蛋白的健康基因（这些基因在出生后被细胞关闭），然后再注入修饰过的细胞。这种一次性的治疗结束了大多数患者的剧烈疼痛和输血需求。两家公司正在寻求美国和欧洲监管机构的批准，后者可能在年底前做出决定。随后，该疗法的下一个担忧将是治疗成本。据悉，基因疗法通过添加而不是修改基因治疗遗传疾病，其价格从85万美元到350万美元不等。
基因组学：动物基因组增殖
科学家已经对数千个人类和微生物基因组进行了测序和研究，但对其他多细胞生物DNA的完全解读却一直滞后。新的篇章将在今年开启，大量非人类基因组序列将被揭开。“地球生物基因组计划”包括50多个测序项目，涵盖广泛的生物体，预计今年将发布2000个序列。该框架下的许多研究小组都专注于特定类型的动物，如英国威康桑格研究所的达尔文生命树项目一直在研究昆虫和其他无脊椎动物，而动物分类项目则详细研究了哺乳动物。另外两个联盟将公布200多种非人类灵长类动物的序列，其中许多已被指定为受威胁或濒危物种。科学家预计，新的数据将促进比较基因组学研究，并为揭示进化和生命史提供见解。
公共卫生：消灭mpox
卫生当局今年将努力消除mpox（之前被称为猴痘）的人际传播。mpox于2022年首次在全球范围内暴发，超过8万人患病，世界卫生组织因此将其划为国际关注的突发公共卫生事件。2022年底，mpox新病例数量急剧下降，但每周仍有数百例报告。专家希望能更好地了解，这种下降有多少源于通过感染和免疫建立起来的免疫力，有多少可以由受影响最严重的群体——男同性恋者——的行为变化来解释。正在进行的研究可能会揭示一种重新使用的天花疫苗如何预防这种疾病，并比较不同的剂量和注射方式。而非洲国家能否获得这种疫苗将是对全球卫生政策的一个关键考验。
天文学：中国将发射太空望远镜
随着今年的3项发射任务，中国的空间科学工作将不断成熟，其中包括中国巡天太空望远镜。这台望远镜是中国首个天基光学探测器，虽然没有2.4米的哈勃太空望远镜那么大，但它的视场将是“哈勃”的350倍，更有利于天文观测。它将研究系外行星、恒星形成和星系演化，以及暗物质和暗能量这些控制宇宙膨胀的神秘现象。该望远镜将与中国天宫空间站在同一轨道上飞行，并可进行对接维护。中国的另外两项发射任务是与法国合作的空间可变物体监测项目——X射线天文台，以及与欧洲空间局合作的爱因斯坦探测器。
地质：人类世可能会有一个标志
研究人员将很快宣布他们选择的一个地点作为人类世的“金钉子”，这是一个有争议的提议，旨在指定一个官方地质时间跨度，以人类对地球的不可磨灭的影响为标志。由国际地层学委员会组建的人类世工作组已经将化石燃料使用激增的20世纪50年代，定为人类世的起点。该小组已经审查了全球12个候选地点，这些地点含有湖泥、冰芯或其他特征，这些特征清楚地记录了碳排放的变化，可以用来正式定义新时代。在工作组宣布选择之后，还需要另外3个委员会的批准，如果该定义被否决，10年内都不能重新审议。许多地质学家承认人类活动造成了前所未有的变化，但质疑是否有必要改变一个描述数百万年地质时间的系统，以标记由人类驱动的短暂事件。
传染病：登革热疫苗即将首次亮相
上个月，一种针对登革热的新疫苗在欧洲获得批准，并可能很快就会在印度尼西亚广泛使用，从而比目前市场上的产品保护更多的人。此前，只有曾感染过该病毒的人才能安全地接种2015年以来上市的登革热疫苗，即赛诺菲巴斯德的Dengvaxia。现在，武田制药公司在研究中发现，该公司生产的Qdenga疫苗可以安全地保护从未感染过登革热的人。据估计，这种病毒每年导致1亿人出现发烧和其他虚弱症状，在极少数情况下可能致命。一些科学家希望看到更多关于Qdenga的安全性数据。他们的谨慎来自于Dengvaxia的经验：从未感染过这种病毒并接种了疫苗的儿童出现严重症状的风险更高。这一问题可能与一种不寻常的现象有关，即一种登革热病毒的抗体“增强”了另一种不同登革热病毒感染细胞的能力，但这在Qdenga试验中并没有出现。
领导层：亚马孙生态保护重启
巴西新任总统卢拉预计今年将继续努力保护亚马孙和应对气候变化，这与他的前任博索纳罗的支持发展议程背道而驰，后者主持了创纪录的森林砍伐。卢拉曾于2003年至2010年担任总统，他承诺结束非法砍伐森林。他可能会从撤销博索纳罗发布的数百项法律和法令开始，后者削弱了对非法伐木和采矿的监管。然而，施行这些措施可能会受到对巴西预算的其他要求的限制，如对抗日益加剧的贫困。但其他国家可能会通过恢复博索纳罗任期内暂停的保护补贴来提供帮助。挪威和德国都在卢拉2022年10月当选总统后恢复了这种捐款。
人类起源：南非讲述人类故事
今年的新分析可能会支持这样一种观点，即人属进化的关键事件发生在南非。在Kromdraai洞穴工作的研究人员说，他们计划发表对新出土的人属化石的描述，这些化石可能追溯到200万年前，不久之后，东非最早的人属化石（270万年前）就被发现了。Kromdraai化石的独特特征，包括很少发现的下肢，可能支持一个有争议的假设，即去年在附近的Drimolen采石场发现的化石属于直立人——直立人是人类的直接祖先，这可能表明该物种最初出现在南非，而不是许多人认为的东非或亚洲。对其他新的南非化石的分析，包括人属的先驱，也有助于解开生活在该地区的人属物种的历史和关系。