2012年最令人期待的科学探索

郑棉

对于2012年，人类有太多的美好愿望与期待，其中包括科学探索领域的重大突破与进展。美国《连线》杂志网站近日展望了2012年最令人期待的6大科学探索，如火星科学实验室登陆、探测南极冰下湖泊、研制合成生命等。

1.全球载人航天领域形成竞争新格局

载人航天工程是最令美国人骄傲和兴奋的科技成果和实力体现，每一年都有值得纪念的周年庆典。不过，值得注意的是，在经历了40多年的颠峰期后，美国载人航天工程似乎开始滑向低谷，甚至到了借用俄罗斯火箭升空的地步。随着中国载人航天事业的崛起，美国人重新找到了竞争对手。2011年12月底，中国公布了最新的太空活动5年计划，其中包括空间实验室计划，以及2020年登月计划。在全球舞台上，载人航天与国家地位和荣誉密切相关。2012年，就看谁将在这一领域率先取得重大突破。

2.火星科学实验室登陆

今年8月份，火星科学实验室即将登陆火星，人类通过遥控设备对火星探索的黄金时期仍将继续。在过去10年中，“火星奥德赛”号、“火星漫游者”号、“火星勘测轨道器”“凤凰”号火星车等一系列探测器令火星应接不暇。这一系列的火星任务表明了美国宇航局对太空遥控探索的实力。火星科学实验室探索的重点将是盖尔陨石坑，该陨石坑中含有粘土和硫酸盐矿物质，这些似乎表明火星曾经潮湿的过去。乐观地讲，火星科学实验室希望能够挖掘出一些有机分子。左图所示为2011年11月26日美国宇航局火星科学实验室发射时的场景。

3.探测南极冰下湖泊

在过去数年间，许多国际科考队曾经致力于钻探南极数千米冰层下的远古湖泊。一支由科学家和工程师组成的俄罗斯科考队在经历了20多年的钻探，最终钻透冰层抵达沃斯托克湖的水面。同时，其他科考队也在其他湖泊上方努力着，如英国和美国正在分别致力于钻透伊尔斯沃斯湖和维兰斯湖。右图所示为南极沃斯托克湖的位置。

4.全新深海潜艇下潜6 500米

自1964年起，许多重大深海科学发现都是由“阿尔文”号深海潜艇取得的。“阿尔文”号深海潜艇好像是一个可爱的钛球体，可以将科学家们带到海面以下数英里深的海底实施科考。届时，新“阿尔文”号将拥有全新的浮力泡沫和钛球体、更高级的相机系统以及更多的房间和更大的窗户。经过第二轮升级后，新“阿尔文”号将可以潜入到水面之下6 500米深的海底。右图所示为“阿尔文”号深海潜艇剖面图。

5.研制合成生命

2010年，科学家克雷格·温特等人宣称，他们已经制造出首个“合成细菌细胞”。经过深入论证，人们发现这种合成细胞距离形成生命所必须的基本需求还差得很远。从无到有地制造一个活细胞，这是一项巨大的挑战。从原始汤到能够活动的微生物需要太多的步骤，但全球很多的研究团队仍在努力克服一道道障碍。最近，美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校和哈佛大学联合研究团队发现，简单的非生命反应能够产生膜状容器，这是在生命持续反应与外部杂乱秩序之间建立阻隔的先决条件。无论如何，2012年将继续看到这一领域的研究进展。右图所示为温特研制的合成生命。

6.探索系外行星

美国宇航局的“开普勒”任务正在改变着我们长期以来对宇宙的认识。去年，“Kepler-16b”成为首颗被发现环绕一颗双子星轨道飞行的系外行星。之后，开普勒任务又发现了另外两颗行星，不过这两颗行星要么太热，要么太大，无法成为地球的候选星球。再后来，“Kepler-22b”被发现，成为首颗热量特征适宜液态水存在的类地行星。2012年，“开普勒”任务将可能继续给人们带来惊喜。右图所示为“Kepler-22b”的概念构想图。