2023年可能成为大新闻的11个科学故事

编译 高地雪

德国一群旅客登上公共汽车。德国的部分州已经放宽了当地公共交通上的乘客口罩令

随着新冠病毒大流行这场国际关注的突发公共卫生事件步入第四个年头，研究人员将继续努力，使这种疾病变得可控、寻常。他们将追踪奥密克戎的数百个亚变种——2022年，奥密克戎这一高传染性但似乎不那么致命的新冠病毒变异株在全球占据了主导地位。病毒学家将观察这种病毒在今年的演化过程，看看它是否会最终减缓变异速度，还是说会有一个新的变异株突然出现，绕开人类已经在此前的变异株冲击下建立起来的大部分免疫屏障。疫苗研究人员希望能够开发新的疫苗，针对多种冠状病毒提供更通用的保护。另一件优先事项是引入鼻喷式疫苗，它们能够在人体的黏膜内部促进免疫反应。与手臂注射疫苗相比，这些疫苗应当可以引发对初始感染更强、更快的防御。但公共卫生专家担心，疫苗可能仍不会迅速普及，从而在抗击新冠病毒和其他疾病的战役中造成长期后果。由于新冠病毒的演化已经使数种现有的抗体药物失效，研究人员将重新开始搜寻针对新冠的有效治疗方案。治疗“长新冠”的潜在药物的随机试验可能会得出第一批结果，从而使数百万困于疲劳和其他衰弱症状的人受益。

在本篇的其余部分，《科学》杂志的新闻部工作人员预测了有哪些其他领域的研究和政策可能成为今年的头条新闻。

多国达成气候损失协定

2023年，来自20多个国家的外交官将共同讨论一项协议的具体条款，该协议要求，对历史上大部分温室气体排放负有责任的发达国家应帮助支付气候变化造成的损失。这一承诺是2022年11月在埃及举行的联合国气候峰会上出台的唯一一项实质性新政策。新基金将支付与热浪、水灾和其他气候变化影响有关的经济损失和财产损害。但是各签署国暂时搁置了一些细节，比如哪些国家应该提供资金、哪些国家将收益、这些钱款该用于何处。这些细节可能会在2023年于阿联酋举办的联合国气候峰会上成为关注焦点。观察人士对该协议的前景表示怀疑，他们指出，发达国家此前就未能兑现提供此类财政支持的承诺。

两所大型生物医学赞助机构即将换帅

全球最大的两家生物医学研究赞助机构美国国立卫生研究院（NIH）和惠康基金会（Wellcome Trust）很可能会在今年更换负责人。美国国立卫生研究院2023年的预算高达475亿美元。2021年12月，弗朗西斯 • 柯林斯（Francis Collins）辞去了该院的院长一职，研究人员已经在等待白宫提名继任者的过程中逐渐失去耐心。该机构的下一任领导人需要得到参议院的批准才可上任，此人将负责监督该院努力增进研究人员的多样性，并且很可能要面临共和党议员就该机构如何应对新冠大流行的质询。该院下属的国家过敏和传染病研究所（年度预算66亿美元）也在等待新常任理事，安东尼•福奇（Anthony Fauci）领导了该研究所38年，直到2022年12月卸任。此外，每年为研究提供超过10亿英镑的非营利组织惠康基金会也将为负责人杰里米•法拉尔（Jeremy Farrar）寻找继任者。法拉尔在领导该基金会十年后，宣布于2023年年初卸任，转而担任世界卫生组织的首席科学家。

人类基因编辑即将获得许可

新的一年可能会迎来医学史上的一座里程碑：基于基因编辑的医疗方案首次获批。血红蛋白是血液中携带氧气的蛋白质，镰刀型红细胞疾病和乙型地中海贫血都是因患者的血红蛋白中携带基因缺陷而导致的。福泰制药和基因剪刀医疗两家生物科技公司已经进行了临床试验，他们移除了患者的血液干细胞，利用CRISPR基因编辑工具（规律成簇的间隔短回文重复编辑技术）激活了胎儿血红蛋白中的一段健康基因（细胞在胎儿出生后就会关闭这段基因），随即将编辑后的细胞重新注入患者体内。这种一次性治疗方案已经解决了大多数病人的重度疼痛发作和输血需求。这两家公司正在寻求美国和欧洲监管机构的批准，在今年年底前，大西洋两岸至少有一方有望做出决定。下一个问题是成本。传统的基因疗法通过添加而非修改基因来治疗遗传性疾病，其价格从85万美元到350万美元不等。组学的研究，为演化和生命史提供新见解。

巴西的维埃拉提提猴是众多濒临灭绝的灵长类动物之一，研究人员即将公布它们的基因组，这一成果从属于数个对动物物种进行DNA测序的项目之一

大量动物基因组公布

科学家们已对数以千计的人类和微生物基因组进行了测序和研究，但是对其他多细胞生物DNA的完整破译工作却有所滞后。相关工作将在今年开启新篇章，届时将公布大量非人类基因组序列，这些成果都得益于成本更低、结果更精准的测序技术发展。“地球生物基因组计划”是一个总括性的项目，它包括50多个下属测序小组，涵盖了广泛的物种。今年，该项目预计将公布2 000个测序结果。该项目下的许多小组都专注于特定类型动物的测序。例如，惠康桑格研究所的“达尔文生命之树项目”一直在研究昆虫和其他无脊椎动物，“动物法则项目”则对哺乳动物进行了仔细研究。另外两个项目将公布超过200种非人类灵长类动物的序列，其中许多物种已被列为受威胁或濒临灭绝。科学家们期望这些新数据可以促进比较基因

努力消灭M痘

全球各国卫生部今年将努力消除M痘（以前被称为猴痘）在人际间的传播。2022年，M痘在全球范围内首次暴发，超过八万人患病，这促使世界卫生组织宣布它成为国际关注的突发公共卫生事件。到2022年年底，新增病例急剧减少，但每周仍有数百例新增病例。专家们希望能够更好地了解这种下降在多大程度上源于通过感染和免疫接种建立起来的免疫力，又在多大程度上源于受其影响最严重的群体（男同性恋者及其性伴侣网络）的行为改变。目前正在进行的研究有望揭示一种改良后的天花疫苗对该疾病的预防效果，并比较不同剂量和注射方式造成的不同效果。长期经历M痘暴发的非洲国家能否获得此种疫苗，将是对全球卫生政策的重大考验。

中国将发射空间望远镜

中国的太空科学事业将继续发展。今年，中国有三项发射任务，包括一台名为巡天号的空间望远镜。这台口径2米的望远镜是中国第一台天基光学航天探测器，虽然它的大小不及口径2.4米的哈勃空间望远镜，但其视野是后者的350倍，更有利于天文观测。巡天号将研究系外行星、恒星形成、星系演化，以及暗物质和暗能量（它们是控制宇宙膨胀的神秘事物）。该望远镜将与中国的天宫空间站共轨飞行，并能够与空间站对接以便维护。巡天号计划于2023年12月发射，并于2024年开始观测。中国科学院国家天文台已承诺分享观测数据。中国的另外两项发射任务包括一台X射线观测站（此为与法国合作的空间变源监测项目）以及与欧洲空间局合作的爱因斯坦探测器。

人类世或可得到地质标记

研究人员很快就会宣布被选为人类世“金钉子”的地点，这是一项颇有争议的提议，旨在指定一个以人类对地球不可磨灭的影响为标志的正式地质时间跨度。由国际地层委员会召集的人类世工作组已经选定了20世纪50年代作为人类世的开端。在20世纪50年代，化石燃料的使用量开始激增。该小组已经审查了全世界12个候选地点，这些地点含有湖泥、冰芯或其他能够清楚记录碳排放量变化的地质特征，可以用来正式定义新纪元的开端。在工作组宣布其选择之后，还需要三个委员会的批准。如果这个定义被否决，10年内都不可重新申请审核。目前还远不能保证审批顺利通过。许多地质学家承认人类活动造成了前所未有的变化，但是人类驱动的事件仍然只存在了较短的时间，因此，是否有必要改变一个描述数百万年地质时间的系统来标记前者，许多人对此表示怀疑。

一款全新的登革热疫苗即将面世

2022年年末，一款全新的登革热疫苗在欧洲获得批准，并可能很快在印度尼西亚得到广泛使用，它能保护的人远多于目前市场上的另一款疫苗——赛诺菲巴斯德于2015年上市的登瓦夏疫苗，只有以前感染过登革热病毒的人才能安全地接种这款疫苗。目前，武田制药公司对28 000多人进行了一项多国研究，研究显示其旗下的登加疫苗可以安全地保护从未感染过登革热的人。据估计，每年有1亿人因感染登革热病毒而出现发烧和其他衰弱症状，在极少数情况下会因此死亡。一些科学家希望能看到更多有关登加疫苗安全性的数据。他们的谨慎源于登瓦夏疫苗的经验：从未感染过登革热病毒的儿童在接种过疫苗后出现严重症状的风险更高。这个问题可能与一种不寻常的现象有关，即一组登革热病毒的抗体会“增强”另一组登革热病毒感染细胞的能力，它在登加疫苗的试验中尚未出现。法伐木和采矿的管制。然而，新政策的执行力度可能会受到限制，因为巴西的政府预算也需要用于其他方面，如抗击日益严重的贫困。不过，其他国家可能会通过恢复在博索纳罗任期内暂停的支持保护补贴来提供帮助。在卢拉于2022年10月当选总统数日后，挪威和德国都恢复了此类捐助。

研究人员在加拿大克劳福德湖取出一个沉积岩芯，地质界正考虑选中该地点来标记人类的地质足迹

亚马孙保护项目重启

巴西新任总统路易 • 达席尔瓦（Luiz Inácio da Silva）预计将于今年重启对亚马孙地区的保护、抗击气候变化，这与他的前任贾伊尔•博索纳罗（Jair Bolsonaro）支持发展的议程截然相反。在博索纳罗任内，巴西经历了规模前所未有的森林砍伐。卢拉曾在2003年至2010年间担任总统，他承诺终止非法砍伐森林的行为。他可能会首先废除博索纳罗颁布的数百项法律和法令，这些法律和法令削弱了对非

南非记录了人类演化的重要故事

2023年的新分析可能会表明，人属演化过程中的关键事件发生在南非。在科罗姆德拉伊洞穴内工作的研究人员说，他们计划发表新出土人属化石的说明，这些化石可能来自200多万年前，只略晚于目前发现的最早的人属化石，后者出土于270万年前的东非。出土于科罗姆德拉伊的化石具有独有的特征，包括很少发现的下肢部位，它们可能为一个有争议的假设提供支持：去年在附近的德里默伦采石场发现的化石属于直立人。直立人是人类的直系祖先，这一假设可能表明该物种最初出现在南非，而不是许多人认为的东非或亚洲。其他新发现的南非化石还包括人属的前身，对它们的分析也可能有助于我们理清生活在该地区的人亚族物种的历史和它们之间的关系。

资料来源 Science