Nature：2023年值得关注的科学事件

2023-01-02 17:01

新的一年，科学界有哪些事情值得关注？Nature 给出了他们的预测。

新一代疫苗

继在COVID-19大流行期间取得成功的mRNA疫苗之后，许多疫苗正在开发中。在未来几周，德国BioNTech公司有望启动针对疟疾、结核病和生殖器疱疹的mRNA疫苗的首次人体试验。BioNTech还与辉瑞合作，准备试验一种基于mRNA的候选疫苗，以降低带状疱疹的发病率。Moderna公司也正研发针对引起生殖器疱疹和带状疱疹的病毒的mRNA候选疫苗。去年11月，BioNTech和辉瑞公司开始了一种mRNA疫苗的I期临床试验，该疫苗旨在同时预防COVID-19和流感。还有公司正在研究使用迅速起效的鼻腔喷雾来递送COVID-19疫苗，这些鼻腔喷雾的动物实验结果良好，但通往人体试验的道路可能会比较长。

mRNA疫苗。图片来源：Nik Spencer / Nature

更好地凝望星空

詹姆斯•韦布空间望远镜（JWST）拍摄的第一批图像让世界惊叹不已。除此之外，韦布空间望远镜关于早期宇宙的一些发现也在去年发表了出来，2023年天文学家将继续分享该望远镜关于星系演化的成果和发现。欧洲航天局（ESA）开发的欧几里得太空望远镜将于2023年发射升空，它计划围绕太阳运行6年，并拍摄照片以创建宇宙的3D地图。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）计划发射一颗绕地球运行的卫星，探测来自遥远恒星和星系的X射线辐射。智利的Vera C. Rubin天文台将于2023年7月开始拍摄图像，它的望远镜包括特殊的三镜设计和一个内置超过30亿像素的固态探测器的相机，将能够在短短三个晚上扫描整个南部天空。世界最大的全向可动射电望远镜——中国的新疆奇台射电望远镜（QTT）也将启动，QTT的110米超大口径使它能够在任何时间观测天空中75%的恒星。

“奇台射电望远镜”效果图。图片来源：中国科学院新疆天文台

病原体“黑名单”

世界卫生组织（WHO）预计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有关证据，以确定可能导致未来疾病爆发的病原体。针对每一种重点病原体的研发路线图将概述知识缺口，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

去年11月，美国宇航局新一代登月火箭计划“阿耳忒弥斯1号”将无人驾驶的“猎户座”太空舱送上太空，进行为期25天的无人绕月测试飞行。在“猎户座”太空舱于12月11日成功返回地球的同时，其他三个装置也被发向月球——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”探测器和日本的HAKUTO-R任务1号，日本的这个月球探测器将于今年4月尝试在月球上软着陆。印度空间研究组织的第三次探月任务“月船3号”计划于2023年中期在月球南极附近着陆。2023年还将出现首次民间登月之旅，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。今年4月，欧洲航天局将发射木星冰月探测器（JUICE），以研究这颗巨大的气体行星及其三个卫星上的环境。

木星冰月探测器效果图。图片来源：ESA

CRISPR疗法

今年，CRISPR基因编辑疗法将有望首次获得批准。在此之前，使用CRISPR-Cas9技术治疗β-地中海贫血症和镰状细胞病这两种遗传性血液病的临床试验取得令人鼓舞的结果。美国的Vertex公司和CRISPR Therapeutics公司正在开发一种名为excel–cel的基因编辑疗法，其工作原理是收集病人自己的干细胞，并使用CRISPR-Cas9技术编辑有缺陷的基因，然后将干细胞注回该病人体内。Vertex预计将于3月向美国食品药品监督管理局（FDA）申请将exa-cel疗法用于治疗β-地中海贫血症或镰状细胞病的批准。

气候变化“损失与损害”基金

上个月在埃及举行的联合国气候变化大会第27次缔约方会议（COP27）就“损失和损害（Loss and Damage）”基金达成协议，标志着世界各国朝着气候正义迈出了重要一步。根据该协议，历来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，不过，相关细节仍有待确定。一个“过渡委员会”预计将在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11月在迪拜举行的联合国COP28会议上提交给来自世界各地的代表。

COP27会议。图片来源：UN

粒子物理学，超越标准模型

物理学家去年4月公布了μ介子g-2实验的第一个结果，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，发现这些粒子比研究人员最初预计的更具磁性。如果进一步结果成立，理论物理学将发生重大变化，即可能存在一种全新的基本粒子等待人们去发现，标准模型也就必须进行更新。此外，中国的江门中微子实验室也将开始寻找标准模型之外的物理现象，研究人员将使用一个位于地下700米的探测器来精确测量中微子的振荡。另一个备受粒子物理学家期待的事件是瑞典的欧洲散裂中子源（ESS）的开放，ESS将于今年迎来第一批研究人员，这个项目将使用有史以来最强大的线性质子加速器，产生强中子束来研究材料的结构。

建设中的江门中微子实验室。图片来源：《江门日报》

阿尔茨海默病的治疗药物

今年1月，美国监管机构将宣布lecanemab能否用于阿尔茨海默病患者，这种药物在一项临床试验中可以减缓认知能力的下降。由制药公司Eisai和生物技术公司Biogen开发的lecanemab是一种单克隆抗体，可以清除大脑中积聚的淀粉样蛋白β（Aβ）。上述临床试验包括了1795名早期阿尔茨海默病患者，结果显示，与安慰剂相比lecanemab可将患者认知能力下降速度减缓27%。然而，质疑声也从未消失，一些科学家认为lecanemab的效果有限，另一些则担心这种药物的安全性。另一种名为blarcamesine的阿尔茨海默病药物由美国Anavex公司开发，将继续进行临床试验，blarcamesine可以激活一种能提高神经元稳定性和相互连接能力的蛋白质。

乏燃料存储

乏燃料（spent fuel）是在核反应堆中经受过辐射照射、达到预期燃耗的核燃料，通常由核电厂或研究用核反应堆产生。乏燃料可视为核废料，包含有大量的放射性元素，如何安全处理是个难题。世界上第一个核废料储存设施将于今年在芬兰的Olkiluoto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，这些铜罐将被粘土覆盖，并被埋在地下400米的花岗岩基岩隧道中。核废料将在那里被密封存放几十万年，到那时辐射水平将降到无害水平。