浮云一別后，流水十年間！21世紀第二個十年已悄然離開。過去十年，不少革命性突破和發現給人類生活和認知帶來重大變革：希格斯玻色子填補了“標準模型”最后一塊拼圖，深化了人類對物質本質的理解；引力波的出現讓人類擁有了洞悉宇宙奧秘的全新方式；CRISPR則讓人類新添一把對抗疾病的利器，等等。
時代的車輪滾滾向前，2020年代的高速列車已啟程，會有哪些重大發現在前方等待我們呢？美國趣味科學網站在近日的報道中，給我們提供了一些答案。
通用流感疫苗
幾十年來，無數科學家孜孜以求，希望研制出“通用流感疫苗”。隨著技術不斷進步，未來10年內，這項真正的醫學突破有望“夢想照進現實”。
美國約翰霍普金斯大學健康安全中心傳染病專家阿梅什·阿達利亞博士說：“科學家正采用不同方法研制通用流感疫苗，初步實驗結果令人振奮。”
從理論上來說，通用流感疫苗能為人們提供長期保護，更重要的是，無需每年接種流感疫苗。通用流感疫苗這一特性使其不僅能抵御不斷變化的季節性流感病毒，也能抵御將來可能出現的大流行性流感病毒。如研制成功，不啻為人類的一個巨大福祉。
流感病毒的某些部分每年都變，其他部分則長年不變，目前所有研制通用流感疫苗的方法都針對病毒變異較小的部分。
2019年4月，美國國家過敏和傳染病研究所（NIAID）啟動了首個通用流感疫苗人體試驗。這一免疫方法旨在誘導對流感病毒變異較小部分（血凝素，能幫助流感病毒進入人體細胞）的免疫反應。這項一期研究將主要針對實驗疫苗的安全性，以及參與者的免疫反應，研究結果將于2020年年初發布。
而以色列BiondVax公司研制的另一種通用流感疫苗目前正進行臨床三期試驗，結果如顯示有效，意味著這種疫苗可抵抗所有流感病毒。據《科學家》雜志報道，該候選疫苗包含9種來自不同流感病毒（這些病毒菌株間差異很小）的蛋白。BiondVax公司稱，此研究迄今已招募12000多人，結果預計將在2020年底揭曉。
更大更好的“迷你大腦”
過去十年，科學家已成功利用人類干細胞培育出“迷你大腦”（所謂的“類器官”），
但賓夕法尼亞大學神經科學教授宋紅軍說，迄今為止，類腦器官只能發育成類似胎兒早期階段大腦的小塊。不過未來十年，這一情況將發生變化。“屆時，我們不僅可以建模細胞類型的多樣性，還可以建模大腦的細胞結構。”
成熟神經元在大腦內層層疊疊、縱橫交錯，但目前的類器官內都是無法形成復雜連接的未成熟細胞。宋紅軍表示，未來十年內有望克服這一挑戰。有大腦微型模型加持，科學家能推斷神經發育疾病如何逐步惡化；神經退行性疾病如何讓大腦組織分崩離析；以及不同人的大腦對不同療法如何反應等。
宋紅軍補充說，未來有一天（盡管可能并非10年內），科學家甚至能培育出神經組織的“功能單元”，來替換大腦的受損區域。盡管這項研究此時還處于高度理論化階段，“但我認為在未來十年內，我們會知道這條路是否行得通”。
向可再生能源系統轉型
過去十年，海平面不斷上升、極端氣候頻頻來襲，令人深刻認識到，我們棲息的美麗星球多么脆弱。未來十年，我們該如何保護地球呢？
賓夕法尼亞州州立大學著名氣象學教授邁克爾·曼說：“我認為，我們將在應對氣候變化方面取得突破，但在此期間，我們需要能加速這一轉變的政策，以及支持這些政策的政治家。”
伊利諾伊大學香檳分校大氣科學教授唐納德?伍布萊斯也表示，未來十年間，“能源和交通系統向可再生能源的轉型將順利進行，科學家也將開發出新方法和技術，使我們能更快成功轉型。此外，惡劣天氣或海平面上升帶來的影響日益加劇，人們的關注也會與日俱增，因此，會更嚴肅看待氣候變化問題。”
伍布萊斯說，最近有證據表明，科學家可能低估了氣候變化對本世紀及以后的影響，因此，人們對氣候變化嚴陣以待是好事。而且，未來十年，對氣候變化可能帶來的影響，我們的了解會更多。
找到軸子
過去十年，物質世界微觀領域最激動人心的發現非希格斯玻色子莫屬，這一發現堪比人類首次登月。希格斯玻色子又被稱為“上帝粒子”，其使命是賦予其他基本粒子質量。粒子物理學標準模型描述了構成物質的各種粒子，希格斯玻色子被認為是標準模型“皇冠上的明珠”。
發現希格斯玻色子的狂喜，并沒有讓物理學家停下探索的腳步，一些此前默默無聞的粒子逐漸走上物理學的舞臺中央，其中最令人矚目的當屬軸子。
諾貝爾物理學獎得主、麻省理工學院教授弗蘭克·維爾切克說，未來十年，我們很有可能發現軸子。1978年，維爾切克首次提出軸子理論。他認為，軸子可能并非單個粒子，而是一類很少與普通物質相互作用的粒子。軸子的存在可以解釋一個長期存在的未解之謎：為什么物理學定律對物質粒子和反物質粒子“一視同仁”，即使它們的空間坐標發生了翻轉。
此外，軸子也是暗物質的主要候選粒子之一，暗物質將星系束縛在一起，迄今仍不知其鄉關何處。
維爾切克說：“發現軸子將是基礎物理學領域的一項偉大成就。目前，全球各地有不少實驗在‘抓捕’軸子，在未來五到十年內，我們很可能發現軸子。”這些實驗包括“軸子暗物質實驗”和位于歐洲核子研究中心的軸子太陽望遠鏡。
當然，維爾切克也表示，在粒子物理學領域還存在其他可能性：我們可能發現來自宇宙最早期的引力波；也有可能找到所謂的弱相互作用重粒子，它也是暗物質候選粒子。
發現存在類地大氣系外行星
1995年10月，米歇爾·馬約爾和迪迪埃·奎洛茲宣布發現首顆繞類日恒星旋轉的系外行星，這一發現猶如哥倫布發現新大陸，大大拓展了人類視野。
這顆行星名為“飛馬座51b”，公轉周期為4.2個地球日，質量約為木星的一半。NASA稱，這一發現永遠改變了“我們看待宇宙和我們在宇宙中位置的方式”。迄今，天文學家已確認4104顆繞太陽系外恒星運行的系外行星。
麻省理工學院行星科學家兼天體物理學家薩拉·西格認為，未來十年，系外行星探索領域前景無限。她解釋說：“詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將于2021年發射升空，這對天文學和系外行星科學未來十年的發展影響巨大。借助它，科學家將首次能在紅外線中‘看見’系外行星，這意味著他們甚至可以發現繞距離很遠恒星運行的微弱行星。”
這一望遠鏡也將為了解這些系外世界的“性格特征”打開新窗口。西格解釋說：“如果存在合適的巖石行星，我們將能探測到其上的水蒸氣。存在水蒸氣意味著存在液態水海洋，眾所周知，液態水對生命不可或缺，所以，發現液態水至關重要。系外行星搜索領域的‘圣杯’是要找到一顆擁有與地球相似大氣層的星球，即一顆能維持生命繁衍生息的星球。”
西格也強調說，當然，在此過程中，我們會遭遇“成長的煩惱”！“詹姆斯·韋伯太空望遠鏡升空、其他超大地基望遠鏡即將投入使用，搜索系外行星的科學家也越來越多，正從以前的單兵或小分隊作戰模式轉為上百人的集體作戰模式。盡管還沒有達到激光干涉引力波（LIGO）實驗的千人團隊規模，但組織工作已變得相當困難。”
十年，不過是宇宙長河里的一粒微塵，卻也可以在科學發展史上寫下濃墨重彩的篇章，過去十年已經證明了這一點。雄關漫道真如鐵，而今邁步從頭越！歷史總在重演，科技永遠向前。我們有理由相信，未來十年也必將涌現出一些大發現，引領我們進入一個更加美麗的新世界。
