蓓丽芙:《自然》展望2012年重要科学发现及事件

《自然》杂志于1月3日对2012年的重要科学发现及事件进行了展望，环境问题、空间探测以及药物研发都成为关注的焦点，其中生物、制药领域占据三席。

一个有用的人造基因组

合成生物学家能够白手起家打造完整的基因组，并按照自然模式工作，同时他们还能够为生物的遗传回路布线。然而迄今为止，还没有人将这两种方法整合起来 ――2010年，Craig  Venter的合成基因组大规模地移植于一种细菌，并且除了一个DNA水印之外没有包含任何新的遗传回路。或许2012年我们能够看到第一个真正有用的人造基因组。

DNA百科全书

生物学家知道，一度被称为“垃圾”的DNA实际上有一定的作用。但是该序列的功能是什么，以及它们能够做什么？迄今为止最佳的答案将来自于美国国立卫生研究院（NIH）的ENCODE（DNA元素百科全书）计划的一次重要更新，该计划旨在确定人类基因组中的所有功能元素。

制药的希望

如果在2012年的第三期临床试验中获得阳性结果，两种治疗阿尔茨海默氏症的单克隆抗体――Solanezumab和Bapineuzumab――将获得巨大成功。它们都能够与构成这种疾病患者大脑中的蛋白质斑块的淀粉样β缩氨酸相结合。其间，美国食品与药物管理局（FDA）将再次审议批准减肥药的棘手问题――由于对副作用的担忧，该局曾在去年驳回了一种药物的上市申请。FDA同时还将决定是否批准一种由马萨诸塞州剑桥市的Vertex制药研制的囊胞性纤维症的开创性药物（Ivacaftor）。这种药物仅仅对携带了一种特殊遗传突变的人群起作用，但却有望成为第一种基于病因――而非症状――治疗疾病的药物。而一些具有轰动性的药物将陆续失去专利保护，其中就包括抗凝血药物波立维（氯吡格雷）和抗精神病药物思瑞康（喹硫平）。

让我们谈谈地球

今年6月，因为联合国第四届地球峰会的召开，致力于可持续发展和绿色经济的形形色色的科学家、政治家和活动家们将齐聚巴西里约热内卢。作为2012年最重要的环境会议，这次会议恰逢联合国气候变化框架公约在第一届联合国地球峰会上签署20周年，而那次峰会也是在里约热内卢举行的。

火星甲烷的来源

美国宇航局（NASA）的好奇号探测器将于今年8月飞抵火星。这架斥资25亿美元的探测器将采用一种革命性的着陆方式――“天空起重机”――降落于盖尔陨石坑，并将在这里对岩层进行研究，以便了解这颗红色星球有水的过去。好奇号探测器还将对火星大气中的甲烷进行分析，从而有望揭示这些气体是由地质过程产生的，还是源于火星上的微生物。而在更远的地方，NASA的开普勒计划肯定能够为地球找到一颗真正的太阳系外“孪生兄弟”――它具有适当的大小，并围绕一颗与太阳类似的恒星运转，最重要的是，它是适宜人类居住的星球。

机器人，大脑还是石墨烯？

6个梦幻般的研究项目将争夺欧洲委员会的“未来与新兴技术旗舰计划”的巨额资助。将于今年下半年宣布的两个获胜项目将分别在接下来的10年中获得10亿欧元（13亿美元）。参加比赛的项目包括石墨烯――最有希望的碳的新形式、孤独者的机器人同伴、在行星尺度模拟人类的活动及其对环境的影响、自主能量净化传感器、在医疗保健中更有效地使用研究数据的方式，以及模拟大脑的超级计算机。

马约拉纳之谜

位于瑞士日内瓦附近的CERN的大型粒子加速器――大型强子对撞机――将在今年搜集足够多的数据，以确定或排除希格斯玻色子的存在，它被认为是赋予其他物质以质量的相关机制的关键部分。实验表明，在拓扑绝缘体材料中，电子的集体运动产生了一种表现上与马约拉纳费米子类似的准粒子。

“失去湖泊”的来访者

在几周之内，俄罗斯研究人员希望能够完成对南极洲冰原的钻探，从而到达沃斯托克湖――大约位于地表下3750米的一个巨大的淡水湖泊。这是一个与时间赛跑的工作：10到50米的冰层将研究小组与他们的目标隔开，而所有行动必须在最后一架飞机在2月升空前完成。在4月份还有更多的钻探研究，届时日本的地球号测量船将起航，对导致2011年日本东北部9.0级大地震的海底断层展开钻探。

最大的阵列

南非和澳大利亚将在3月知晓到底哪里会成为斥资21亿美元的“平方公里阵列”射电望远镜的家――  一旦建成，它将成为这颗星球上最大的射电望远镜。英国曼彻斯特市SKA项目开发办公室将作出最后的决定。其间，位于智利阿塔卡玛沙漠中的阿塔卡玛大毫米/ 亚毫米阵列将在年底完成60%的建造。

航天进展

2月份，美国加利福尼亚州的SpaceX  of  Hawthorne公司希望能够成为首家向国际空间站发射无人货物飞船的商业公司――这将成为私人航天的一个里程碑。至于官方的空间进展，中国在去年实现了无人飞船神舟八号与实验舱天宫一号的对接后，又信心满满地希望能够在今年实现由航天员操控的太空对接。