2010年12月31日，英國《自然》雜志列舉了2011年科研領(lǐng)域有可能會(huì )出現的重大突破和大事件。

                            

                          科學(xué)家在格陵蘭島鉆取的冰芯

                    

                                  “朱諾”探測器模擬圖

    2010年12月31日，英國《自然》雜志列舉了2011年科研領(lǐng)域有可能會(huì )出現的重大突破和大事件。 

    揭示埃姆間冰期的氣候。

    2010年7月份，格陵蘭島北部埃姆冰芯鉆探項目（NEEM）鉆到了冰蓋之下的基巖，在2537.36米深處得到了最底層的冰芯，即埃姆間冰期的表面。埃姆間冰期（大約13萬(wàn)年前到11.5萬(wàn)年前）是上一個(gè)間冰期，當時(shí)全球的平均氣溫比現在高5攝氏度。利用冰芯里同位素、溫室氣體、DNA（脫氧核糖核酸）、孢粉等，研究人員可以知道過(guò)去氣候變化的情況，進(jìn)而為未來(lái)氣候變化預測提供可靠的依據。

    全基因組關(guān)聯(lián)研究將證明其價(jià)值。

    全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）是一種檢測特定物種中不同個(gè)體間的全部或大部分基因，從而了解不同個(gè)體間的基因變化有多大的一種方法。GWAS已經(jīng)揭示了疾病和基因組特定區域之間的關(guān)聯(lián)，但令人沮喪的是，它仍然沒(méi)有揭示隱藏在這些關(guān)聯(lián)背后的生物化學(xué)機制。2011年，科學(xué)家有望透徹地解釋基因、非編碼的區域如何影響與它們有關(guān)的身體狀況。代謝作用、肥胖和糖尿病都將成為熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。

    干細胞研究準備就緒。

    研究人員已經(jīng)知道如何通過(guò)重新編程將人們的細胞變成誘導多功能干細胞（iPS），并在此基礎上得到其他類(lèi)型的細胞，例如，科學(xué)家已成功地將皮膚細胞變成了神經(jīng)細胞。今后，科學(xué)家會(huì )越來(lái)越多地將從病人那兒獲得的iPS細胞作為研究模型，研究人們的身體情況。從精神病患者那兒獲得的iPS細胞尤其有用，因為現在還沒(méi)有很好的研究精神病的動(dòng)物模型，而且科學(xué)家對細胞內部發(fā)生的情況幾乎一無(wú)所知?？茖W(xué)家也會(huì )利用這些iPS細胞來(lái)篩選藥物，另外深入了解為什么現存藥物對有些人有用，而對有些人則無(wú)濟于事。

    基因組測序呈爆炸性增長(cháng)。

    今年，人類(lèi)基因組測序服務(wù)的收費可能下降到每個(gè)基因組1000美元以下。隨著(zhù)下一代測序機器投放市場(chǎng)，其基因組完全被測序的人數將飆升。

    神秘的希格斯玻色子將“現形”。

    盡管大型強子對撞機（LHC）在2010年沒(méi)有探測到神秘的“上帝粒子”希格斯玻色子的“芳蹤”，但在新一年里，LHC或許會(huì )給我們帶來(lái)一些驚喜，比如找到超對稱(chēng)性存在的證據。超對稱(chēng)性認為，每個(gè)基本粒子都有一個(gè)未被發(fā)現的、超重的“伙伴”。與此同時(shí)，美國費米實(shí)驗室的萬(wàn)億電子伏特加速器（Tevatron）也不甘落后，試圖于今年搶先一步發(fā)現希格斯玻色子。

    暗物質(zhì)的關(guān)鍵時(shí)刻到來(lái)。

    意大利巨石峰國家實(shí)驗室進(jìn)行的XENON100實(shí)驗、美國的低溫暗物質(zhì)搜尋實(shí)驗計劃（CDMSII）等都在殫精竭慮地搜尋暗物質(zhì)粒子，研究結果有望于2011年公布。

    丙型肝炎治療將有大突破。

    全世界有1.7億人患有丙肝，在西方國家，丙肝是造成肝硬化和肝癌的首要原因。2011年，美國食品和藥物管理局（FDA）有可能批準美國Vertex制藥公司研發(fā)的丙肝治療藥物telaprevir上市銷(xiāo)售。2010年5月一項后期臨床試驗結果顯示，當把telaprevir加入到已有的治療方案（即干擾素阿爾法和利巴韋林聯(lián)合方案）中后可治愈75%的患者，而原來(lái)的方案只有44%的治愈率，而且新方案使治療周期減半到24周。

    搜尋類(lèi)地行星的任務(wù)繼續進(jìn)行。

    孜孜不倦地尋找行星的人希望美國國家航空航天局（NASA）的開(kāi)普勒望遠鏡能找到一顆圍繞類(lèi)似于太陽(yáng)的恒星運轉的類(lèi)地行星，它已經(jīng)在太陽(yáng)系外找到了幾百顆行星，不過(guò)，有關(guān)研究數據還沒(méi)有被完全披露出來(lái)。

    合成生物學(xué)的發(fā)展如火如荼。

    去年，研究人員通過(guò)重新編程，讓一個(gè)菌落的細菌一起發(fā)熒光。今年，合成生物學(xué)有望取得重大突破。更多科學(xué)家將給我們詳細解釋細胞的集體行為，這些研究最終目的是賦予細菌有用的功能，諸如制造出治療疾病的藥物等。

    私人設計的載人飛船有望受重用。

    NASA最后的飛行任務(wù)可能于今年4月份進(jìn)行，那時(shí)，NASA將把阿爾法磁譜儀（AMS）送往國際空間站，以探測反物質(zhì)和暗物質(zhì)。然而，美國國會(huì )可能授權另外一艘航天飛機于今年11月份進(jìn)行外星漫游。如果美國商業(yè)宇航公司SpaceX研發(fā)的“龍”號太空船（Dragon，首架私人設計的載人宇宙飛船，可以攜帶7名乘客或相等重量的貨物到低地軌道，足以為國際空間站進(jìn)行人員輪替和物資補充運輸）第二次發(fā)射成功，發(fā)射一艘私人公司研發(fā)出的載人或載貨宇宙飛船將不再是問(wèn)題。

    太陽(yáng)系探測精彩紛呈。

    今年3月，NASA的“信使”號探測器可能成為首個(gè)環(huán)繞水星運轉的宇宙飛船，并且，NASA的“拂曉”號探測器將圍繞小行星帶上最大的成員之一灶神星運轉。其他計劃中的太空發(fā)射任務(wù)還包括今年8月份即將升空的“朱諾”探測器和GRAIL探測器。目前，“朱諾”探測器正在建造當中，它將飛往木星，繪制木星地圖，以期解開(kāi)這顆巨大星球古老結構之謎。GRAIL是NASA“重力恢復與內部實(shí)驗室”探月任務(wù)的英文簡(jiǎn)稱(chēng)，它將對月球詭異的引力場(chǎng)進(jìn)行探測，所獲數據將有助于科學(xué)家了解月球、地球和其他行星體是如何演化的?；鹦强茖W(xué)實(shí)驗室的大小與汽車(chē)相當，它也將于2011年探測火星。

    高能激光點(diǎn)燃“人造太陽(yáng)”。

    位于美國加州的國家點(diǎn)火裝置（NIF）是美國科學(xué)家研制的、世界最大的激光核聚變裝置。NIF可以把200萬(wàn)焦耳的能量，通過(guò)192條激光束聚焦到一個(gè)2毫米大的冷凍氫氣球上，從而產(chǎn)生高達1億攝氏度的熱力，類(lèi)似恒星和巨大行星的內核以及核爆炸時(shí)的溫度和壓力。在此基礎上，科學(xué)家可進(jìn)行之前在地球上無(wú)法進(jìn)行的許多試驗?？茖W(xué)家估計NIF今年將點(diǎn)火成功。

    探測地球家園不遺余力。

    歐航局的“地球重力場(chǎng)和海洋環(huán)流探測衛星”（GOCE）重力任務(wù)將以前所未有的精度來(lái)探測地球的引力場(chǎng)，研究結果將于今年出爐，有助于科學(xué)家監測海平面的上升?？茖W(xué)家也將發(fā)射水瓶座的衛星來(lái)測量海水的鹽度；于2008年發(fā)射升空的地球遙感衛星Glory也將持續監測太陽(yáng)輻射和氣溶膠。