科学家的新年愿望（2014）

giga97

（文/Stephanie Pappas）在过去的一年，科学界取得了良多突破：发现距离太阳系很远的新行星，确认上帝粒子的存在，发现早期人类进化历史的新线索……但是科学向前发展的脚步永不停止，我们不禁要问：今年又会有什么新玩意儿？
一个面向众多领域科学家的非科学性调查可以告诉我们某些领域的答案，它记录了一些科学家对2014年的勃勃雄心和理想展望：从物理世界的发现到系外卫星的探索，以下是科学家们的新年愿望。

物理学
在法国和瑞士边界的著名的大型强子对撞机LHC（Large Hadron Collider）到现在已经沉寂了两年。关闭对撞机是为了进行维护和改造，使其功能比以前更强。它要到2015年才将重新投入使用。
尽管如此，物理学的前进步伐却并未减慢。来自英国利物浦大学的物理学家塔拉·塞拉斯（Tara Shears）表示，大型强子对撞机LHC早期的最后一次试验结果即将公布，其他的大型试验也在进行当中。2014年，塞拉斯会在欧洲粒子物理研究所（CERN）观察氢的反物质——“反氢”。反物质与普通物质的质量相同，但具有相反的电荷。欧洲粒子物理研究所（CERN）的阿尔法试验（ALPHA experiments）希望能查明物质与反物质之间的引力相互作用。


欧洲粒子物理研究所（CERN）阿尔法试验设备。科研人员正研究氢的反物质——反氢。 图片来源：CERN


塞拉斯对位于国际空间站的阿尔法磁谱仪（Alpha Magnetic Spectrometer，AMS)的测量也很着迷。2013年4月，科学家们宣布AMS探测到了超量的高能正电子——电子的反物质粒子。最后，塞拉斯希望人们今年可以通过伊利诺斯州费米实验室的新测量室了解更多关于中微子（一种中性的亚原子粒子）的知识。
物理标准模型（Standard Model，SM）是解释微小粒子相互作用机制的一种模型。在塞拉斯的诸多愿望中，他最希望能取得一个能打破标准模型的发现——“迄今为止，包括希格斯波粒子的确认在内的发现，都与标准模型的预测相匹配。这很让人失望，因为这个模型不能解释所有宇宙运行的不可思议之处。”塞拉斯说：“我期待能有一次秘密测量，像特洛伊木马一样将标准模型从内部瓦解。”

大型强子对撞机（LHC）中的一次粒子碰撞模拟。LHC位于瑞士日内瓦附近，是世界上最大的粒子加速器。当两个质子在机器中碰撞时，会产生新的奇特粒子。 图片来源：CERN


外太空
另一些未解之谜则潜伏在对宇宙的远距离探索中——我们在离太阳系边缘很远的地方观测到了越来越多的行星。研究者们已经发现了超过800个这样的系外行星，但最令他们兴奋的还是其中十来个有潜力成为宜居行星的星球。
波多黎各大学行星科学家、行星宜居实验室主管亚伯·门德斯（Abel Mendez）表示, 在过去的一年中出现了不少有潜力的“地球2号”，但是这些行星的宜居性仍有待证实。门德斯对2014年寄予了很大的期望。 他想要对一个太阳系外的潜在宜居行星进行密度计算。他也很希望人们可以发现一个离地球更近一点儿的类地行星，这样他们就可以更好地描述宜居星球的特征。
2014年门德斯的终极愿望是什么呢？是系外卫星（exomoon）的发现——至今为止，科学家门都没能探测到他们所发现的系外行星是否也具有自己的卫星，但是按照在太阳系里的经验，它们应该有。
“单就下一年来说，这三个目标非常宏大，但实现它们，将代表系外行星科学的巨大进展。”门德斯说。

医学
让我们把目光移回地球。“2014年将会是医药科学走势强劲的一年。”纽约大学医学中心的生物伦理学家亚瑟.卡普兰（Arthur. Caplan）说。卡普兰预测医药领域的主要进展将是计算机断层扫描技术（computed tomography,CT）和核磁共振成像技术（ magnetic resonance imaging, MRI）被运用到阿兹海默病（Alzheimer's disease）的治疗当中。
此外，他也希望干细胞（可以分化成多种类型组织的细胞）可以在经年被应用于临床。“2014年可能会成为干细胞再生性药物在治疗某些棘手病症（比如脊椎损伤）时第一次实现真正突破的一年。”卡普兰说。
卡普兰对新一年里医学伦理学的发展也抱有很高期望。 他指出，电子版的知情同意书应该开始取代纸质版同意书，这样可以快速确认病人已真正理解他们所同意签署的流程。他也希望病人对用于科研用途的组织捐献常规发起挑战——当前，这些捐献器官的金钱收益还都会流向研究者或药物开发者，而非使这一切实现的器官捐献者。
最后，卡普兰还有个愿望： 食品药物管理局（FDA）应该在2014年制定家用遗传测试指南。最近有传言指监管机构将把注意力转向这些新测试。去年11月，加利福尼亚的遗传测试公司23andMe就收到了FDA的警告，被要求停止出售会向购买者透露特定疾病遗传风险的邮寄遗传测试服务。而后，23andMe应FDA要求暂停了这些基因检测服务。
卡普兰期望，家庭遗传测试的操作方式能在FDA发布新规定后发生改变。他指出：“利用现有方式进行检测服务的公司都不符合规定，但为了满足新规定的要求，他们将会开设更多咨询服务，并想方设法提高测试的准确性。”

古生物学   
2014年，古生物学领域将实现“新老对话”，新科技将使我们对脆弱化石的研究变得更加容易。
“化石修复与分析的技术正如雨后春笋般蓬勃发展。” 科罗拉多州莫里森自然历史博物馆馆长马修·莫斯布鲁克（Matthew Mossbrucker）表示：“比如，精密的CT扫描和虚拟映像将有助于检测人们曾经被认为是触不可及的化石——它们可能是被尘封在坚硬的岩石中，或是在机械检测下特别容易碎。
研究者们甚至可以利用新的3D打印技术来扫描这些化石，制成全新完美的3D复制品，用以研究或展览。莫斯布鲁克和他的同事计划在今年将CT扫描技术用于分析坚硬砂岩中的易损化石。“这些方式不会替代传统的化石分析方法，但将成为我们攻克难关的又一手段。”他说。

机器人学
康奈尔大学的机器人学与生物机械学研究者安迪·瑞纳（Andy Ruina）说他的2014年愿望“十分乏味”（译者注：pedestrian：平淡无奇的，此处系双关）”，因为他只想让他的机器人变得更像一个行人（pedestrian：步行者）。
瑞纳告诉我们，挑战在于创造一款有腿的机器人，使它们可以像人类一样在崎岖地面上行走，并只耗用与人类行走时相近的能量。迄今，波士顿动力公司研制的人形机器人阿特拉斯（Atlas）已经可以在复杂地形上行走，但得随身拴着一个电源才行。瑞纳还希望今年能出现新的机器控制理论，既能够阐释生物体如何运动并操作物体，也为设计制造可以实现相同动作的机器人描绘蓝图。

美国国防部高级研究计划局(DARPA)的人形机器人阿特拉斯（Atlas），目的是协助一系列紧急服务,包括搜索和救援行动。图片来源：CERN
亚利桑那州立大学的机器人专家杰肯坦·凡加福劳丹（Jekanthan Thangavelautham）也有相似的梦想，他希望能制造一种户外运动速度媲美灰猎犬的机器人（速度约为70千米/小时）。他非常期待能有完全通过3D打印制造的机器人出现，也寄望有越来越多的机器人投入到实际应用中。比如，在军事方面，机械外骨骼的应用就能够大大提高士兵运载重物和军备的能力。

编译自：Stephanie Pappas. Bizarre Physics, Exomoons & Humanoids: Science Wishes for 2014. Live Science.

文章题图：shutterstock友情提供

原文出處 ： http://www.guokr.com/article/437844/

jameskua

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jameskua

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jameskua

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樱桃蓝调

对我来说，这不算有什么了不起，因为对人类的生活没有什么帮助

giga97

樱桃蓝调 发表于 25-4-2014 02:32 PM
对我来说，这不算有什么了不起，因为对人类的生活没有什么帮助

想當初法拉第在國王面前表演「磁場的改變產生電場」的實驗， 表演完畢後國王說這表演很有趣， 可是有什麼用呢？
法拉第回答：“目前不知道有什麼用， 但是將來一定會很好用。”

樱桃蓝调

giga97 发表于 25-4-2014 02:44 PM
想當初法拉第在國王面前表演「磁場的改變產生電場」的實驗， 表演完畢後國王說這表演很有趣， 可是有什麼 ...

英国为了研究这个粒子，对撞出来的粒子，而花了很多钱，背后的目的我不知道为何，这个粒子证明真的那么重要吗，几千亿的英磅只是要发现这个反质子，这个反质子中国业很努力的在找，折应该是在军事上的更强大的武器，不然不会那么多国家疯狂找反质子

樱桃蓝调

人一直找源源不绝的能源，之前还说要制造人造太阳，科学家受控于国家，也只能为国家做事，发明也只能满足国家的欲望

giga97

樱桃蓝调 发表于 25-4-2014 02:54 PM
英国为了研究这个粒子，对撞出来的粒子，而花了很多钱，背后的目的我不知道为何，这个粒子证明真的那么重 ...

不要攻擊英國， 粒子對撞機在很多國家的大學裏都有， 如果你是指建在瑞士日內瓦近郊歐洲核子研究組織的對撞型粒子加速器，那是是一個國際合作計劃，由全球85國中的多個大學與研究機構，逾8,000位物理學家合作興建，經費一部份來自歐洲核子研究組織會員國提供的年度預算，以及參與實驗的研究機構所提撥的資金。（參考：wiki 大型強子對撞機)

人一直找源源不绝的能源.......

這一點很容易理解， 因為能源可以帶來安逸的生活。 想一想沒有洗衣機、 沒有汽車代步，晚上沒有電燈的生活。
可是目前的化石能源污染環境嚴重， 核分裂反應爐又有安全上的隱憂。
所以應該是說，人一直找源源不绝乾淨又安全的能源， 希望地球可以讓人類繼續再生活下去。


人造太陽的科學稱法是“核融合反應炉”，理想情況是可以用來至海水的H2O來產生乾淨的能源；這個東西在未來30年內無法商轉。

樱桃蓝调

giga97 发表于 25-4-2014 03:20 PM
不要攻擊英國， 粒子對撞機在很多國家的大學裏都有， 如果你是指建在瑞士日內瓦近郊歐洲核子研究組織的對 ...

无论什么研究都好最主要是不能破坏环境和不会伤害物种，可是造我看来每个国家都是要加强自己军事上的军火

樱桃蓝调

他们的对撞机是要找反质子，你看了反质子的资料再说

giga97

樱桃蓝调 发表于 25-4-2014 03:28 PM
无论什么研究都好最主要是不能破坏环境和不会伤害物种，可是造我看来每个国家都是要加强自己军事上的军火

軍火有時不是萬惡的， 60年代美蘇冷戰時期， 大家競相發展核武。
美國擔憂被核彈攻擊後，軍事通訊會中斷，所以開始發展ARPANET(wiki : 美國高等研究計劃署網路）ARPANET 是Internet 發展的雛形。
後來大家在使用的Internet上各種的便利時都忘記原來當初Internet是核武戰略的重要部分。國家在軍火上這一環，如果有讀歷史都懂的人類的歷史本來就是戰爭的縮影， 朝代的盛起衰落都與戰爭有關。

giga97

樱桃蓝调 发表于 25-4-2014 03:30 PM
他们的对撞机是要找反质子，你看了反质子的资料再说

CERN 的研究項目很多， 但是與量子論的驗證有密接關係。
大家會對反質子有興趣可能是來至小說電影《天使与魔鬼》。


CERN 與反物質束流的部分請參考
http://goo.gl/Csqe5j CERN首次產生出反物質束流

射出一束反物质束流，听起来像是科幻电影里的反派科学怪人才干得出来的事情。如今，这样的壮举已经被欧洲核子研究中心（CERN）的科学家实现了。他们制造反物质束流，可不是为了占领地球统制全人类，而是为了进一步探索新物理学，试图回答一个源自宇宙创生之初的大问题。

樱桃蓝调

giga97 发表于 25-4-2014 03:54 PM
軍火有時不是萬惡的， 60年代美蘇冷戰時期， 大家競相發展核武。
美國擔憂被核彈攻擊後，軍事通訊會中斷 ...

我还是有我自己的opinion 国家想怎样他们自己承担，我还是忠于自然法则，自然法则的意思是，不可以破坏环境和伤害他人和物种，我听过一个故事就是说美国的宇航局的队长去了缅甸去修行，他在禅修期间发生了一些他无法解释的现象，可是其实这个课程主要是可以平静自己的情绪，而这位队长就是为了平静自己的情绪而上课，他觉得对他控制情绪有帮助，在他去了第三次的时候，他就写了一封很长的信给庙里的老师，老师就问了他的职业是干嘛的。这位宇航局的队长是研究核武的部门，他们用了一种纯金，是一种99.9纯度非常高的金属放在火箭的顶部，这个金属的作用是在于过滤杂质。

giga97

樱桃蓝调 发表于 25-4-2014 04:11 PM
我还是有我自己的opinion 国家想怎样他们自己承担，我还是忠于自然法则，自然法则的意思是，不可以破坏环 ...

所以你的結論是科學對人類已經沒有用？

樱桃蓝调

giga97 发表于 25-4-2014 04:46 PM
所以你的結論是科學對人類已經沒有用？

绝对有用，可是就不要破坏环境咯，我还没说完，那位宇航局的队长在禅修期间，他的身体离地六寸，下不了地面上，这个现象我解析不了

giga97

樱桃蓝调 发表于 25-4-2014 04:50 PM
绝对有用，可是就不要破坏环境咯，我还没说完，那位宇航局的队长在禅修期间，他的身体离地六寸，下不了地 ...

破壞環境最大的是商業和工業， 因為他們要滿足消費者來換取利潤。

而我們就是那萬惡的消費者， 所以我們最該反省而不是從事科學研究的人。

抱歉，我對玄學沒興趣，而且也不應在科學論壇討論。

樱桃蓝调

giga97 发表于 25-4-2014 05:01 PM
破壞環境最大的是商業和工業， 因為他們要滿足消費者來換取利潤。

而我們就是那萬惡的消費者， 所以我 ...

看不见的东西就叫玄学，那祝你科学梦成真。我无话可说