
过去十年从发现的科学方面带来了一些真正革命性的进步希格斯玻色子将CRISPR用于科幻ESQue基因编辑。但是,还有哪些最大的突破?现场科学询问了该领域的几位专家,他们最兴奋地看到2020年代出现的发现,技术和发展。
医学:通用流感疫苗
这通用流感射击几十年来一直躲避科学家,可能是未来10年中可能出现的真正开创性的医疗进步。
巴尔的摩约翰·霍普金斯卫生安全中心的传染性疾病专家,高级学者Amesh Adalja博士说:“普遍的[流感]疫苗长期仅五到十年,这是一个玩笑。”
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但是现在看来,这“实际上可能是真的”,阿达尔贾告诉《现场科学》。 “通用流感疫苗的各种方法正在进行高级发育,有希望的结果开始产生。”
从理论上讲,通用流感疫苗将对流感提供持久的保护,并消除每年获得流感疫苗的需求。
流感病毒的某些部分在不断变化,而另一些则大部分保持不变。通用流感疫苗靶向病毒的所有方法的变化较小。
今年,国家过敏和传染病研究所(NIAID)开始了通用流感疫苗的首次人类试验。免疫旨在诱导免疫反应对流感病毒的变化较小的部分,称为血凝素(HA)“茎”。这项第一阶段的研究将研究实验疫苗的安全性,以及参与者对其的免疫反应。研究人员希望在2020年初报告他们的最初结果。
以色列公司Biondvax制造的另一位通用疫苗候选人目前正在第三阶段试验中,这是一个先进的研究阶段,研究疫苗是否真的有效 - 这意味着它可以防止感染免受任何流感菌株的影响。该疫苗候选者包含来自流感病毒各个部位的九种不同蛋白质,在流感菌株之间几乎没有变化,据科学家说。该研究已经招募了12,000多人,预计在2020年底,结果根据公司的说法。
神经科学:更大,更好的迷你脑
在过去的十年中,科学家成功地种植了人类的迷你脑,称为“类器官”干细胞分化为神经元并组装成3D结构。宾夕法尼亚大学Perelman医学院的神经科学教授Hongjun Song说,到目前为止,脑官只能在早期胎儿发育中种植,以类似于胎儿发育。但这可能会在未来10年内改变。
“我们真的可以建模,不仅是细胞类型多样性,而且可以建模的细胞结构”脑宋博士说。成熟的神经元在大脑中的层,柱和复杂的电路中排列。目前,类器官仅包含无法觅食这些复杂连接的未成熟细胞,但宋博士说,他期望该领域在未来十年中可以克服这一挑战。借助手头的微型大脑模型,科学家可以帮助推断神经发育障碍展开;如何神经退行性疾病分解脑组织;以及不同人民的大脑如何对不同的药理治疗做出反应。
有一天(尽管可能不在10年之内),科学家甚至可能能够成长神经组织的“功能单位”以替代大脑受损区域。 “如果您有一个功能单元预制,可以单击受损的大脑怎么办?”宋说。目前,这项工作是高度理论的,但是“我认为在未来十年,我们会知道”它是否可以起作用。
气候变化:变换的能源系统
在这十年中,海平面上升和更极端的气候事件揭示了我们美丽的星球有多脆弱。但是接下来的十年有什么?
宾夕法尼亚州立大学气象学杰出教授迈克尔·曼恩(Michael Mann)说:“我认为我们将在气候行动方面取得突破。”他告诉Live Science:“但是我们需要将加速这种过渡的政策,我们需要支持这些政策的政客。”
在接下来的十年中,“能源和运输系统向可再生能源的转变将进行,并且将开发出新的方法和技术,使我们能够更快地到达那里。”而且,”恶劣天气增加与气候有关的影响也许从海平面上升,最终引起了人们的注意,我们真的开始认真对待气候变化。”
好事,因为基于最近的证据,有一个更可怕,更具投机性的可能性:科学家可能低估了气候变化在本世纪及以后的影响。
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粒子物理:找到斧头
在过去的十年中,世界上最大的新闻是发现了希格斯玻色子(Higgs Boson),这是神秘的“上帝粒子”,它赋予了其他粒子。希格斯被认为是标准型号,描述亚原子颗粒动物园的统治理论。
但是,随着希格斯的发现,许多其他鲜为人知的颗粒开始占据中心地位。这十年,我们在找到这些难以捉摸的,尚未达到的假设颗粒(斧头)方面有合理的镜头。 (1978年,Wilczek首先提出了Axion)。轴不一定是单个粒子,而是一类具有很少与普通物质相互作用的属性的粒子。斧子可以解释一个长期存在的难题:为何物理定律似乎在物质粒子及其反物质伙伴上行动相同,即使在现场科学之前,它们的空间坐标被翻转了。
斧头是暗物质的主要候选者之一,即将星系融合在一起的无形物质。
“在基本物理学中找到轴座将是一个非常伟大的成就,尤其是通过观察宇宙轴心背景的最有可能的路径(即,它)进行'暗物质威尔西克说:“自雄心勃勃的实验性举措(可能到达那里)蓬勃发展以来,在接下来的五到十年中,可能会发生很有可能发生。对我来说,权衡发现的重要性和发生的可能性,这是最好的选择。”
在这些举措中,有轴突暗物质实验(ADMX)和CERN Axion太阳能望远镜,这是两种正在寻找这些难以捉摸的颗粒的主要仪器。
也就是说,还有其他可能性 - 我们可能还可以检测到引力波或时空中的涟漪,从宇宙中最早的时期或其他颗粒(称为弱相互作用的巨大颗粒)发出,也可以解释暗物质。
系外行星:类似地球的气氛
1995年10月6日,当一对天文学家宣布发现第一个外部球星绕着阳光般的恒星绕行时,我们的宇宙变得更大。 Orb被称为51 Pegasi B,其主机恒星仅为4.2地球天,质量约为木星的一半。根据NASA,这一发现永远改变了“我们看到宇宙和我们在其中的位置的方式”。十多年后,天文学家现在已经确认了我们以外的4,104名世界轨道太阳系。十年前,这是许多未知的世界。
因此,天空是未来十年的极限,对吗?马萨诸塞州理工学院的萨拉·西格(Sara Seager)说。 “这十年对于天文学和系外行星科学将是很大的,随着预期的推出詹姆斯·韦伯太空望远镜[JWST],”行星科学家和天体物理学家Seager说。哈勃太空望远镜,JWST计划于2021年推出;科学家第一次能够“看到”系外行星在红外线中,这意味着他们甚至可以发现偏离东道主星远的微弱行星。
更重要的是,望远镜将为这些外星世界的特征打开新窗口。 Seager告诉Live Science:“如果存在正确的星球,我们将能够在一个小岩石行星上检测到水蒸气。水蒸气指示液态水海洋 - 因为我们所知道的一生都需要液态水,这将是一件很大的事情。” “这是我突破的第一希望。” (当然,最终目标是找到一个与地球相似的氛围的世界,根据美国国家航空航天局(NASA)的说法;换句话说,一个具有支持生活的条件的行星。)
Seager指出,当然,会有一些成长的痛苦。 “有了JWST,以及预计将在线的极大的基于地面的望远镜,系外行星社区正在努力从个人或小型团队的努力转变为数十个或一百多人的大型合作。在其他标准上并不是很大的标准(例如,Ligo)(EG,Ligo),但它是艰难的,”她说,比起Laser的Grastiver Gractitional Gractity Cromentation,Andional Accortion the Gractitality Assive Arive and Ace Arive Arive Arive Arive Arive Arive Arive Arive Arive Arive a complations a gractity of averations a。 globe.originally出版现场科学。
最初出版现场科学。