你期待怎样的2022？这几大科学事件值得关注

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你期待怎样的2022？这几大科学事件值得关注

原创 Nature Portfolio Nature Portfolio 2022-01-05 12:40

原文作者：Davide Castelvecchi

Omicron、探月工程、粒子物理学等纷纷在列。

新冠疫情持续

看不到尽头的新冠疫情迈入第三年，目前的当务之急是充分明确Omicron的影响——Omicron是去年11月底发现的一种传播力超强的变异株（参见：令科学家警惕的Omicron变异株）。初步研究表明，疫苗对Omicron的有效性大打折扣。科学家们仍然在马不停蹄地研判Omicron的严重性。

2022年，研究者和公共卫生机构会继续监测新冠病毒（SARS-CoV-2）的新变种，同时对康复者进行随访，追踪新冠感染对人体的长期影响。

富裕国家已经开始为本国公民接种现有疫苗的加强针（参见：新冠疫苗加强针的五问五答 |《自然》长文），出于对Omicron的戒备，加强针接种工作很可能会继续推进，但全球仍有近一半的人口连一针都没打。至关重要的一点是：药企是否会放弃疫苗专利，或是采取其他方式使低收入国家打得起疫苗，缓解全球疫苗分配严重不均的问题。与此同时，关于病毒起源的讨论也会继续。世卫组织组建了一支26名科学家的专家组，将再次开展病毒溯源工作。

疫苗升级

疫苗研发人员已经将目光投向了新一代疫苗，以抵抗新冠病毒的迅速变异。2022年可能会有针对特定变异株的信使RNA疫苗问世，一些公共卫生官员也希望让其他类型的疫苗发挥更大作用（参见：mRNA疫苗：光环背后不为人知的历史 |《自然》长文）。蛋白质疫苗是一种更为传统的免疫手段（参见：比mRNA疫苗更具优势的新冠蛋白质疫苗来了），有些蛋白质疫苗已经有数十年的使用历史，包括预防肝炎和带状孢疹的疫苗。2021年，新冠蛋白疫苗在三期临床试验中展现出良好的前景。相比于mRNA疫苗，DNA疫苗生产成本更低，也无需冷藏，因此新冠DNA疫苗可能是低收入国家不错的选择（参见：印度将推出全球首个新冠DNA疫苗）。

针对其他主要病毒和疾病的疫苗也有望取得进展，如艾滋病、疟疾和莱姆病的疫苗。

物理学界迎来丰年

大型强子对撞机（Large Hadron Collider）的光束线，这台对撞机会在2022年重启。来源：Valentin Flauraud/AFP/Getty

在多年的停机和大规模维护后，瑞士日内瓦近郊的欧洲核子研究组织（CERN）的大型强子对撞机（LHC）终于要在今年6月重启了。LHC的主要探测器——ATLAS（超环面仪器实验）和CMS（紧凑缪子线圈）——已用额外的探测器部件层进行了改造升级。此次升级使ATLAS和CMS能从它们每秒产生的4000万次的质子碰撞中收集更多数据。

世界上四台引力波探测器——分别位于日本、意大利和美国（两台）——也将在完成升级后，在12月启动新一轮观测。

位于密歇根州立大学的稀有同位素束流装置（Facility for Rare Isotope Beams）预期于2022年初开始运行。这台造价7.3亿美元的多级加速器旨在利用已知元素合成数千种新的同位素。它将用于探索中子星的核结构和物理性质，以及超新星爆炸。

探月工程

俄罗斯的月球25号探测器（Luna 25）将于明年开启探月之旅。来源：Sergei Bobylev/TASS/Getty

各国航天局和私人公司的一大批轨道飞行器和着陆器将在今年飞向月球。美国航空航天局（NASA）将发射阿耳忒弥斯一号（Artemis I），这是对NASA一再推迟的发射系统的首次测试，其最终目标是让宇航员重返月球。同时，NASA的CAPSTONE轨道飞行器也将开展实验，为“门户”（Gateway）空间站做准备——Gateway将是首个绕月飞行的空间站。

印度的第三次登月任务——月船3号（Chandrayaan-3），计划首次在月球实现软着陆（一种不损伤飞船的着陆方式），并将搭载印度自己的月球车。日本也将通过SLIM任务，尝试在月球进行首次软着陆。俄罗斯计划通过月球25号（Luna 25）探测器重铸苏联探月荣光。韩国将以探路者月球轨道器（Pathfinder）作先锋，开启本国的月球探索之旅。

私人航天方面，东京的ispace公司正准备发射Hakuto-R着陆器，将阿联酋的拉希德月球车送上月球。还有两家美国公司——分别是宾州匹兹堡的太空机器人科技公司（Astrobotic Technology）以及德州休斯顿的直觉机器公司（Intuitive Machines）——正着手研制探测器，将NASA的设备送上月球。

奔向星辰

今年俄罗斯和欧洲的ExoMars联合任务同样值得关注。本次任务拟于9月发射，将搭载欧空局的罗莎琳德·富兰克林号探测器前往火星，探测器将在火星搜寻古生命的遗迹。这次发射原定于2020年进行，但因降落伞等问题推迟至2022年。

中国也计划完成天宫空间站的建设，并已安排了一千多项实验，包括天体和地球观测，以及微重力和宇宙射线对细菌生长的影响（参见：1000项科学实验正排队上“天宫”）。

气候行动

气候变化会加剧干旱。图为加州旱灾之后一处干涸的湖泊。来源：David Swanson/Reuters

受到今年在格拉斯哥举办的联合国气候峰会（COP26）的鼓舞，全球代表将于今年11月齐聚埃及沙姆沙伊赫，参加COP27。各国有望在此次大会上做出与2015年巴黎协定一致的气候承诺，即将全球均温较前工业化时期的涨幅控制在2˚C以内。同时，研究人员将根据COP26上达成的承诺监测各方的温室气体排放，包括减少煤炭用量、降低甲烷排放等。2020年全球温室气体排放量受疫情影响有所减少，但在2021年出现了回升。

保护生物多样性

各国正在制定一系列新的目标，以减缓生物多样性丧失（参见：不同物种“抢椅子”，生物多样性将何去何从？|《自然》长文）。2010年确立的爱知生物多样性目标（Aichi Biodiversity Targets）中的大部分目标在2020年的最后期限前都未达成。原定于2020年在昆明举办的联合国生物多样性大会，第二阶段会议拟于2022年4月25日至5月8日举行。但出于对Omicron变异株的担忧，这一计划可能会再度延期。人类活动造成的生物栖息地丧失及其他因素，已使近100万种动植物濒临灭绝。

原文以The science events to watch for in 2022为标题发表在2021年12月17日《自然》的新闻版块上