在新的一年中，探測黑洞的全球網絡將正式啟動，研究者將繼續(xù)角逐量子科技主導權，治療癌癥的免疫療法藥物也有望獲得批準進入市場……

英國《自然》雜志為我們展望了2017年最值得期待的科學事件———

太空返航

中國的嫦娥五號探月任務將會送回上世紀70年代以來的首批月球樣本。如果任務取得成功，嫦娥五號收集到的2千克巖石和土壤應將會拓展有關月球形成與演變的研究。

今年9月，擁有20年歷史的NASA卡西尼探測器即將光榮退役，并飛入土星內環(huán)。研究者期待它能在土星大氣層中解體前，發(fā)回大量數(shù)據(jù)。

微生物

2017年將會有更多關于人類微生物組 (人體內的病毒、細菌和其他微生物及其基因) 對健康影響的研究，研究者將會考察微生物組對大腦發(fā)育和癌癥所起的作用。

美國人類微生物組項目二期的成果也將在明年揭曉，這一項目主要關注人類微生物群與早產的關系，以及腸道炎癥和II型糖尿病的發(fā)病情況。

遺傳學爭端

美國法院可能會對加州大學伯克利分校和博德研究所的CRISPR–Cas9專利之爭做出裁決。取得這項基因編輯技術發(fā)明權的機構能收入數(shù)10億美元的專利許可費用。基于后續(xù)研究的結果，CRISPR–Cas9系統(tǒng)的競爭對手、一直難以重復的NgAgo基因編輯系統(tǒng)的命運沉浮也將揭曉。

在英國，診所現(xiàn)在可以申請許可證來實施一項有爭議的輔助生殖技術。這一操作會混合來自三人的DNA，旨在防止嬰兒遺傳來自母親線粒體 (細胞中制造能量的結構) 的疾病。

量子爭霸

物理學家希望可以在2017年看到量子計算機執(zhí)行連頂級經典計算機也無法完成的計算。谷歌、D-wave和其他一些技術公司都已加入對量子霸權的爭奪中，但它們并不是攀登計算新高峰的唯一選手。

微軟正在研發(fā)一種雄心勃勃的替代技術——拓撲量子計算，這種技術對材料中類似粒子的物體運動信息進行編碼，方法似乎更加穩(wěn)健。微軟或許能在2017年晚些時候首次成功執(zhí)行計算。

照亮黑洞

今年4月，“事件視界望遠鏡”——由全球9臺射電望遠鏡組成的觀測陣列將全面投入使用，它將觀測銀河系中心的超大質量黑洞。如果這一嘗試成功，所獲得的圖像應將有助于檢驗廣義相對論，闡明黑洞的行為。

與此同時，激光干涉引力波天文臺 (LIGO) 和處女座干涉儀團隊將會迎來首次高級聯(lián)合運行，讓研究者得以將引力波的來源鎖定到具體的星系。

神奇的材料

2017年下半年，價格低、厚度薄的太陽能電池將走出實驗室，拉開市場化進程的帷幕。自2009年以來，鈣鈦礦基太陽能電池的效率一直在顯著提升，但直到最近，研究者才在克服這一材料的一些嚴重缺陷(包括穩(wěn)定性和毒性) 方面取得了重大進展。與此同時，他們也在推動著電池生產成本的下降。

隨著投資12億歐元的歐洲X射線自由電子激光項目在德國漢堡上線，材料科學領域也會受到提振：這一設備讓研究者得以研究瞬間的化學反應，以及原子尺度細節(jié)下的生物和物理過程。

第九大行星

對外太陽系的探索或許將幫助我們鎖定第九大行星的位置。在科學家的設想中，它是一顆每2萬年左右環(huán)繞太陽1周的巨大行星。此前，很少有證據(jù)表明這顆行星的存在，但2016年的一項研究發(fā)現(xiàn)，一些柯伊伯帶天體 (遠在冥王星軌道之外的冰冷天體) 的行為，暗示存在著第九大行星。今年12月，NASA的凌日系外行星巡天衛(wèi)星 (TESS) 將發(fā)射升空，在此之后，人類又將增添一位搜尋系外行星的獵手。

免疫藥物

CAR-T，一種史無前例的癌癥免疫療法似乎已蓄勢待發(fā)，將要打入市場。兩家制藥公司———風箏制藥和諾華制藥正在加緊申請這一療法的許可。CAR-T療法需要對患者免疫系統(tǒng)中的T細胞進行基因改造，并用它們來抗擊癌癥。盡管在一些公司的研究中，這一療法的毒性問題導致了病人死亡，但CAR-T作為治療白血病和淋巴瘤患者的最后手段，仍然有望在今年獲得批準。

藍色冰洋

全球最大的海洋保護區(qū)將會在今年12月進入保護期，屆時南極洲羅斯海的部分地區(qū)將會禁止商業(yè)捕魚和礦物開采。在南極洲的另一地區(qū)，一座大型冰山可能會從拉森冰架崩裂，將拉森冰架的冰雪量縮小至1893年發(fā)現(xiàn)以來的最低點。在更為溫暖的地區(qū)，有關過去數(shù)年來普遍的珊瑚白化事件的研究將會揭示為何一些地區(qū)的珊瑚相對完好地幸存了下來。