一個新的十年已然開啟，2020年將是充滿挑戰與機遇的一年。隨著人類社會的飛速發展，我們對未知世界的探索也在不斷深入。浩渺的宇宙、神奇的生命，人類的創造力越強，對自然了解越多，希望消除不確定性、讓環境更適合自身發展的想法也愈發強烈。
今年科學探索的時間表上，有哪些事件會對人類產生重大影響？新年伊始，英國《自然》雜誌對此作了梳理，列出了「2020年值得關注的科學事件」。
深空探測活動精彩紛呈
2020年，我們將見證一場真正意義上的向火星進發的盛大場面：世界各國將有好幾艘宇宙飛船向火星進發，其中包括了三個火星登陸器。
美國國家航空航天局（NASA）將發射「火星2020」探測器（Mars 2020 rover），它將配備一架可拆卸的小型無人直升機，計劃帶著火星岩石樣本返回。如果著陸降落傘的問題能夠解決，俄羅斯太空飛行器也將把歐洲航天局（ESA）的火星探測器「漫遊者」送往這顆紅色星球。
美國宇航局的火星2020探測車上，一名工程技術人員正在工作。火星2020任務將配備一架可拆卸直升機。
中國將向火星發射第一個登陸器「火星一號」，並將部署一個小型探測器。阿拉伯聯合大公國也將發射一顆軌道飛行器，這是阿聯首次執行火星任務。
在離地球比較近的地方，中國計劃發射嫦娥五號去月球採集樣本並返回。而在太陽系的其他地方，日本「隼鳥二號」將採集小行星「龍宮」的岩石樣本送回地球。美國宇航局的「歐西里斯-雷克斯」將從小行星「貝努」上獲取一大塊岩石樣本。
宇宙大數據展示太空奇景
繼2019年世界首張黑洞「剪影」照片（梅西耶87星系中心超大質量黑洞圖片）發布引發轟動後，今年，事件視界望遠鏡（EHT）預計將發布新的宇宙探索成果。這次發布的將是關於銀河系中心黑洞的數據資料，其中可能包括多幅圖像，甚至還可能包括氣體在人馬座A周圍形成漩渦的視頻。
2020年，ESA的蓋亞任務將對銀河系的3D地圖進行更新，這將顯著改變科學家對銀河繫結構和演化的理解。引力波天文學家將公布2019年觀測到的宇宙碰撞及天體碰撞在時空中產生漣漪的圖像資料。這些宇宙活動中包括許多黑洞合併，也包括以前從未見過的黑洞與恆星碰撞活動。
大型對撞機之夢即將實現
歐洲核子研究中心（CERN）希望為未來的大型對撞機籌集資金。這個位於瑞士日內瓦附近的歐洲粒子物理實驗室將於2020年5月在布達佩斯召開特別會議，將把建立新型對撞機作為該實驗室粒子物理戰略方案的一部分。實驗室希望建造一台100公里長的對撞機，其威力是之前大型強子對撞機的6倍，預計造價210億歐元（合234億美元）。
在美國芝加哥附近的費米國家加速器實驗室，今年將公布期待已久的μ介子g-2的實驗結果，這是一項對μ介子在磁場中運動方式的高精度測量。物理學家猜測，微小的異常現象中可能隱藏著此前未知基本粒子的信息。
用合成酵母生產生物燃料和藥品
合成釀酒酵母的計劃將於2020年完成。目前，合成生物學已經能夠合成一些簡單生物的遺傳密碼，如支原體分枝桿菌，但合成釀酒酵母的染色體則是一項更具挑戰性的工作，因為其遺傳密碼要複雜得多。
這項名為「人工合成酵母基因組項目（Sc 2.0項目）」的研究將由來自四大洲的15個實驗室合作完成，其中也包括中國科學家團隊。研究小組已用合成的DNA片段替換了釀酒酵母的所有16條染色體。研究人員還嘗試重組和編輯基因組，或刪除基因組的一部分，以了解酵母是如何進化和如何應對突變的。研究人員希望，經過基因編輯的酵母細胞能夠以更有效、更靈活的方式，來製造一系列產品，包括生物燃料和藥品等。
地球工程應對氣候變化控溫2℃以內
2020年8月，聯合國環境規劃署將發布一份關於地球工程科技方面的重要報告，其中包括從大氣中吸收二氧化碳、阻擋陽光等應對氣候變化的措施。
今年，國際海底管理局將發布一份各國期待已久的海底採礦相關法規。科學家們擔心，海底採礦可能會破壞海洋生態系統，對海洋環境造成災難性影響，但其實人們對此了解還很不夠。
2020年11月，《聯合國氣候變化框架公約》第26次締約方大會將在英國格拉斯哥召開，屆時將迎來《巴黎協定》的關鍵時刻。根據2015年的協議，各國必須提出最新溫室氣體減排目標，以便將全球升溫幅度控制在2℃以內，但大多數國家在兌現承諾方面行動遲緩。
未來，《巴黎協定》前途未卜。就在會議召開當月，美國大選將進入高潮，如果川普連任，那麼美國極有可能在大選結束後正式退出《巴黎協定》。
「人鼠」胚胎有望培育人體器官
這項充滿倫理困擾的技術正不斷取得進展，在動物身上為人類培育替代器官的夢想有望實現。東京大學幹細胞科學家中內啟光計劃在小鼠和大鼠胚胎中培育人類細胞組織，然後將這些雜交胚胎移植到代孕動物體內。2019年3月，日本一項新法律生效，這一步驟被允許進行。中內啟光與合作者還用豬胚胎做了類似實驗。這類研究的終極目標是培育出能夠移植人體的器官。但一些研究人員認為，在實驗室里培養「類器官」會更安全、更有效。
利用細菌感染創造無害蚊子
在印度尼西亞日惹市，一項可阻止登革熱傳播技術的重大測試將得出結論。研究人員將攜帶沃爾巴克氏細菌的蚊子釋放到自然環境中，並讓其在野生種群中傳播開來，這種細菌可抑制由蚊子傳播的登革熱、基孔肯雅熱和寨卡病毒。目前，在印尼、越南和巴西進行的小規模試驗已顯示出十分誘人的前景。
此外，將在赤道幾內亞比奧科島進行的一種瘧疾疫苗試驗同樣大有希望。2020年，世界衛生組織希望消除昏睡病（或稱「非洲錐蟲病」）這一公眾健康問題，這種給人類帶來重大危害的疾病是由采采蠅（也叫「舌蠅」、孑孓蠅）所攜帶的。
室溫下超導材料接近夢想
物理學家一直有一個夢想，即創造出一種在室溫下無電阻導電的材料，目前這種超導材料只能在數百萬千帕的壓力下才能工作。2018年，鑭「超級氫化物」打破了此前的超導溫度紀錄。接下來，研究人員希望能在最高不超過53℃的溫度條件下，合成出具有超導性能的鑭「超級氫化物」。
固態電池將成能源行業新秀
不少公司都計劃開始銷售使用鈣鈦礦的太陽能電池。作為第三代太陽能電池，它的發展前景十分被看好。鈣鈦礦太陽能電池比傳統太陽能電池板使用的矽晶體更便宜、更易生產。將鈣鈦礦與「串聯」電池中的矽相結合，可以生產出市場上效率最高的太陽能電池板。
今年7月的東京奧運會期間，能源行業可能將取得另一項里程碑式的成就：豐田公司預計將推出首款使用「固態」鋰離子電池的汽車原型。這些電池用固體材料替代電池內分隔電極的液體，既能提高儲存能量的密度，而且壽命更長，但充電速度較慢。
作者：方陵生/編譯編輯：許琦敏責任編輯：任荃