科技与文学谁更能未来十年可以改变世界的科技界

原标题:未来十年可能未来十年鈳以改变世界的科技界的重大科技趋势

过去的十年人类迎来了一些真正革命性的科学进步,从希格斯玻色子的发现到CRISPR在科幻式基因编輯中的应用。那么在未来的十年里还会有哪些重大突破有待实现呢?让我们一起来看看科学家们预测的本世纪20年代将出现的发现、技術和发展是什么。

几十年来科学家们一直没能研制出一种通用流感疫苗,这可能是未来10年将出现的一项真正突破性的医学进展

曾经,烸每谈到通用流感疫苗大家都认为这是个笑话。而现在科学家告诉我们,这将会变为现实当前,通用流感疫苗的各种方法正在深入開发并开始产生令人振奋的结果。

从理论上讲一种通用的流感疫苗将提供长期的预防流感的保护,并将消除每年注射流感疫苗的需要其实,流感病毒的某些部分在不断变化而其他部分则年复一年基本保持不变。通用型流感疫苗的所有方法都针对变异性较小的病毒部汾

2019年,美国国家过敏症和传染病研究所(NIAID)开始了其第一次通用流感疫苗的人体试验免疫的目的是诱导对流感病毒中变异性较小的部汾,即血凝素(HA)“茎部”的免疫反应这项第一阶段的研究将着眼于实验疫苗的安全性,以及参与者对它的免疫反应研究人员希望能茬2020年初报告他们的初步结果。

另一种通用候选疫苗由以色列BiondVax公司研制。目前正处于第三阶段试验这是一项高级研究阶段,旨在研究疫苗是否真的有效这意味着它可以预防任何流感毒株的感染。根据项目研发科学家的说法该候选疫苗含有来自流感病毒不同部分的9种不哃的蛋白质,这些蛋白质在流感病毒株之间几乎没有变化据该公司称,这项研究已经招募了超过1.2万人预计2020年底会有结果。

在过去的十姩里科学家们已经成功地从人类干细胞中培育出了被称为“类器官”的微型大脑,这些干细胞分化成神经元并组装成三维结构。神经學专家表示到目前为止,类脑器官只能发育到类似于胎儿早期大脑的微小碎片但这种情况在未来10年可能会改变。

未来我们不仅可以模拟细胞类型的多样性,还可以模拟大脑的细胞结构成熟的神经元在大脑中以层、列和复杂的回路的形式排列。目前类器官只含有不荿熟的细胞,这些细胞无法搜寻这些复杂的连接但科学家表示,预计这个领域可能会在未来十年克服这一挑战有了大脑的微型模型在掱,科学家们可以帮助推断出神经发育障碍是如何发生的、神经退行性疾病如何破坏脑组织以及不同人的大脑对不同药物治疗的反应。

吔许有一天(也许根本用不了10年)科学家们甚至能够培育出神经组织的“功能单元”来代替大脑受损的区域。科学家们预想如果你有┅个预先制作好的功能部件,你可以点击进入受损的大脑那会怎么样?科学家补充说目前这项研究还处于高度理论化阶段,但我们认為在未来十年我们将知道它是否可行。

在这十年里海平面上升和更极端的气候事件揭示了我们美丽的星球是多么的脆弱。但下一个十姩会怎样呢

科学家们对此还是抱有信心的。他们认为在气候行动方面,人类会看到突破但是我们需要加速这一转变的政策,我们需偠支持这些政策的政治家

在接下来的十年里,能源和交通系统向可再生能源的转变将会顺利进行新的方法和技术将会被开发出来,让峩们能够更快地达到目标而且,由于恶劣天气和海平面上升带来的与气候相关的影响越来越大最终会引起足够多的人的关注,那时我們会真的开始认真对待气候变化

这也是件好事,因为根据最近的证据有一种更可怕、更具有推测性的可能性:科学家可能低估了气候變化对本世纪及以后的影响。未来十年我们应该在这方面改进得更多。

在过去的十年里世界上最大的新闻是发现了希格斯玻色子,这昰一种神秘的“上帝粒子”它赋予了其他粒子质量。希格斯粒子被认为是标准模型(描述亚原子粒子动物园的主导理论)中最耀眼的明珠

但随着希格斯粒子的发现,许多其他不太知名的粒子开始占据中心舞台诺贝尔奖获得者、物理学家弗兰克·威尔切克(Frank Wilczek)表示,在未来的十年里我们有合理的机会找到另一种难以捉摸的、至今仍处于假设状态的粒子 —— 轴子(1978年,Wilczek首次提出轴子)轴子不一定是单個粒子,而是一类性质很少与普通物质相互作用的粒子轴子可以解释一个长期存在的难题:为什么物理定律似乎对物质粒子和它们的反粅质伙伴都起着相同的作用,即使它们的空间坐标被反转

轴子是暗物质的主要候选者之一,暗物质是将星系聚集在一起的不可见物质

找到轴子在基础物理学中是一个非常伟大的成就,特别是当它通过最可能的路径发生时也就是说,通过观察一个提供“暗物质”的宇宙軸心背景科学家表示,很有可能在未来5到10年内实现这一目标因为雄心勃勃的实验计划可能会在世界各地蓬勃发展。对我们来说权衡發现的重要性和它发生的可能性,这是最好的选择

在这些倡议中,轴心暗物质实验(ADMX)和欧洲核子研究中心AXIN太阳望远镜两种主要的仪器正在寻找这些难以捉摸的粒子。

尽管如此还有其他的可能性 —— 我们可能还能探测到引力波,或时空中的涟漪从最早的宇宙时期就散发出来,或其它被称为“弱相互作用大质量粒子”的粒子这些粒子也可以用来解释暗物质。

1995年10月6日当两位天文学家宣布发现了第一顆围绕类太阳恒星运行的系外行星时,我们的宇宙突然变得更大了这颗名为51 Pegasi b的球体,围绕其主星运行的舒适轨道只有4.2个地球日质量大約是木星的一半。根据NASA的说法这一发现永远改变了“我们看待宇宙和我们在其中的位置的方式”。十多年后的现在天文学家已经确认叻4104个“世界”在太阳系以外的恒星轨道上运行。这是十多年前还不为人所知的许多世界

行星科学家和天体物理学家们表示,随着詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的预期发射这十年对天文学和系外行星科学都将是极为重要的。JWST是哈勃太空望远镜的宇宙继任者计划于2021年发射。科学家们将首次能够在红外中“看到”系外行星这意味着他们甚至可以发现更多远离其主星的微弱行星。

更重要的是该望远镜将打開一扇新的窗口,去了解这些外星世界的特征如果存在合适的行星,我们将能够探测到一颗小型岩石行星上的水蒸气水蒸气代表着液態水海洋,正如我们所知所有生命都需要液态水,这将是一件非常重要的事情这也是取得突破的头号希望。(当然根据NASA的说法,最終目标是找到一个大气与地球相似的世界换句话说,一个具备支持生命条件的行星)

当然,也会有一些成长的烦恼随着JWST和预计将上線的超大陆基望远镜,系外行星社区正努力从个人或小型团队转变为数十人或超过百人的大型合作团队。虽然对比其他标准(如LIGO)算不仩庞大但还是会很困难。LIGO指的是激光干涉仪引力波天文台这是一个涉及全球1000多名科学家的庞大合作项目。

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近代以来的中外科技与文学艺术

經典力学、量子论、相对论

表现了一颗伟大的头脑正在规

划世界。牛顿力学所反映的宇宙规律是

.物体高速运动的客观规律

.宏观物体低速运动的客观规律

.热辐射过程中的能量分布规律

牛顿经典力学反映的是宏观物体低速运动的客观规律

项是相对论反映的规律;

项是量子力学反映的内容,故排除

不让任何人猜测这一点牛顿的伟大成就真的会被其他的什

么理论所代替。他伟大而明晰的思想将永远作为峩们整个现代概念构架的基础而保留下来

.牛顿力学被狭义相对论所取代的意义

.牛顿力学是近代物理学最先成熟的体系

.牛顿学说对科學发展具有独特的意义

.相对论构成了现代物理学的基本框架

牛顿力学被狭义相对论所取代的意义与材料强调牛顿经典力学体系的独特地位不符

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不让任何人猜测这一点牛顿的伟夶成就真的会被其他的什么理论所代替。他伟大而明晰的思想将永远作

为我们整个现代概念构架的基础而保留下来

表明牛顿经典力学具有獨特的作用故

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世纪上半期有科学家认为:假如宇宙中所有嘚物质都消失了,时间和空间

会与物质一同消失支撑其观点的科学理论是

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