2020年值得期待的科學事件大盤點飛向火星、氣候會議和利用動物培育人體器官……2020有啥科學事件值得期待 美國宇航局火星2020任務將採用可拆卸的直升無人駕駛飛機。圖片來源：NASA/JPL-Caltech 近日，《自然》展望了2020年值得期待的科學進展，空間、氣候、健康等仍是2020年研究熱點。其中，中國的火星一號和嫦娥五號任務備受矚目。 火星計劃 2020年，包括3個著陸器在內的幾艘宇宙飛船將向火星進發。美國宇航局計劃將下一代火星車火星2020送上這顆紅色星球，它將收集岩石樣本，並在未來任務中將樣本送回地球，它還將配備一架可拆卸的小型無人直升機。中國也計劃在2020年實施首次火星探測任務：向火星發射第一個著陸器，它將部署一個小型火星車。如果降落傘技術問題得到解決，俄羅斯航天器也會把歐洲空間局（ESA）的漫遊者火星車送往火星。阿拉伯聯合酋長國將發射一顆人造衛星，

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這是阿拉伯國家首次執行火星任務。 除了探測火星，中國在2020年將實施嫦娥五號任務，實現月面無人採樣返回；按計劃，日本的小行星探測器隼鳥2號將在2020年把採集到的小行星樣本送回地球；美國的奧西裡斯-REx探測器也會在小行星貝努上實施採樣作業。 大天空 大數據 今年的黑洞照片首秀無疑大熱，拍下這張照片的事件視界望遠鏡項目，預計在2020年發布新成果，這次可能是關于銀河系中心的黑洞。ESA的蓋亞探測器將會更新銀河系的三維圖譜，讓科學家能更好地了解銀河系的結構和演化過程。引力波天文學家將公布他們在2019年觀測到的宇宙碰撞寶藏，這些碰撞在時空中產生了漣漪。其中包括許多黑洞的合並，但也包括以前從未見過的黑洞與恆星的碰撞。 超級對撞夢想 歐洲核子研究中心希望能爭取獲得更多資金，以推動新一代大型對撞機項目。位于瑞士日內瓦附近的歐洲粒子物理實驗室將于5月在匈牙利布達佩斯召開一次特別會議，一個委員會將決定該實驗室歐洲粒子物理戰略更新的部分內容。該實驗室希望建造一台100公裡長的機器，其功率是大型強子對撞機的6倍，擬耗資210億歐元。 在美國，伊利諾伊州芝加哥附近的費米國家加速器實驗室應該會公布期待已久的 μ介子g-2的結果。物理學家希望，微小的異常現象能夠揭示此前未知的基本粒子。 合成酵母 合成生物學家重建面包酵母（釀酒酵母）的努力將于2020年完成。研究人員已經能完全取代簡單生物，例如蕈狀支原體的遺傳密碼，但在酵母細胞中進行這項工作更具挑戰性，因為它們十分復雜。這項名為合成酵母2.0的研究由來自四大洲的15個實驗室合作完成的。研究小組已經用合成的DNA片段替換了釀酒酵母的16條染色體。 他們還嘗試重組和編輯該酵母的基因組，以了解有機體是如何進化的，及其是如何應對突變的。研究人員希望，工程酵母細胞將為制造從生物燃料到藥物的大量產品提供更有效和更靈活的方法。 氣候任務 8月，聯合國環境規劃署將發布一份有關地球工程的重要報告。地球工程指對地球環境進行的大規模改造，被認為是應對氣候變化的一種有潛力的方法。 同樣在2020年，國際海底管理局將發布人們期待已久的法規，使海底採礦成為可能。但科學家擔心，對于這種行為如何破壞海洋生態系統，以及對已經受到壓力的環境可能造成的災難性影響，人們了解得還不夠。 在明年于英國格拉斯哥召開的聯合國氣候變化大會上，各國也需要繼續推動落實《巴黎協定》。根據2015年的協議，各國必須提出最新的溫室氣體減排目標，以幫助將全球變暖控制在2攝氏度以內。但大多數國家在兌現承諾方面行動遲緩。此外，條約本身也前途未卜：預計美國將在當時正式退出。 人鼠到來 隨著研究人員在這項充滿倫理意味的技術上取得進展，在其他動物身上為人類培育替代器官的夢想有望實現。日本東京大學幹細胞科學家Hiromitsu Nakauchi計劃在小鼠和大鼠胚胎中培育人類細胞組織。然後，他將把這些雜交胚胎移植到替代動物體內（直到今年3月日本的一項新法律生效，這一步驟才被允許）。Nakauchi與合作者也用豬胚胎做了類似實驗。這類研究的最終目標是培育出能移植到人體內的器官。但一些研究人員認為，在實驗室裡培養類有機物更安全、更有效。 此外，其他可能在2020年對科學界產生重要影響的事件還包括：美國大選、針對登革熱等傳染病的一種新技術將進行測試、一種瘧疾疫苗將開始臨床試驗等。 版權聲明：凡本網注明“來源：中國科學報、科學網、科學新聞雜志”的所有作品，網站轉載，請在正文上方注明來源和作者，且不得對內容作實質性改動；微信公眾號、頭條號等新媒體平台，轉載請聯系授權。郵箱：shouquan@stimes.cn。2019，中國從數學大國向數學強國邁進 ■本報見習記者 韓揚眉 世界強國必然是數學強國。2019年，李克強總理強調，卡脖子問題根子在基礎研究薄弱，四部委聯合發文加強數學研究，任正非等企業家在不同場合多次強調數學之重要……全社會對數學的重視程度前所未有，數學研究迎來了發展的春天。未來，數學仍將乘風破浪，在解決國家重大需求和強國建設中擔當重任。 過去一年裡，華為公司中央研究院理論研究部技術專家白鉑和團隊成員努力鑽研著逼近論、信息論、圖計算和最優化算法等數學基礎理論，以期構建出一套新的信息網絡架構，在6G和第三次人工智能浪潮中搶佔先機。 然而，白鉑深知，一切尚無定論。他坦承，一個數學理論成果真正能成為系統中運行的算法，需要探索很長時間。甚至，有的理論誕生很多年也未得到真正運用，但也必須嘗試探索。 白鉑和團隊成員的實踐，驗證了華為公司主要創始人兼總裁任正非今年在接受採訪時所強調的，數學在華為起了關鍵作用，過去30年，華為真正的突破是數學，而未來的很多技術和解決方案要通過數學來實現。 事實上，不僅在企業界，從國家到社會各界越發認識到數學科學的重要性。2019年對中國數學界來說，是非常重要的一年。全社會對數學的重視程度達到了改革開放以來的新高度，數學發展的春天來了。中科院院士、中科院數學與系統科學研究院研究員袁亞湘告訴《中國科學報》。 認識提升成果卓著 數學實力往往影響國家實力，這一認識在過去一年裡越發深入人心。回顧2019年，我國數學界發生了很多大事。 5月，任正非在接受媒體採訪時27次提到了數學，表示芯片砸錢不行，得砸數學家、物理學家、化學家，華為至少有700多個數學家。其言論引發了社會對于數學基礎研究與基礎教育的廣泛熱議和關注。 7月，科技部、教育部、中國科學院、國家自然科學基金委員會共同發布《關于加強數學科學研究工作方案》，強調要持續穩定支持基礎數學科學，加強應用數學和數學的應用研究，為切實加強我國數學學科研究制定了具體工作方案。 9月，在國家傑出青年科學基金工作座談會上，李克強總理指出，基礎研究決定一個國家科技創新的深度和廣度，卡脖子問題根子在基礎研究薄弱。 9月，中國科協組織召開中國數學發展戰略研討會，10餘位院士專家圍繞數學國際發展前沿及應用趨勢、推動我國數學發展的政策建議等開展研討並建言獻策。 …… 中國科學院大學數學科學學院教授郭田德表示，我們切身感受到，在我國，數學科學被提到了前所未有的重要地位，作為科研人員，我們也感到很振奮、深受鼓舞。 與此同時，年輕華人數學家潛心研究取得卓著成果，在國際舞台上嶄露頭角並擔任要職。 6月，在2019年第八屆世界華人數學家大會上，朱歆文、惲之瑋、付保華等人斬獲有華人菲爾茲獎之稱的ICCM數學獎。 10月，袁亞湘正式就任國際工業與應用數學聯合會主席，這是中國科學家首次在國際應用數學組織中擔任重要位置，這反映了我國應用數學方面國際學術地位和影響力的顯著提升。 11月，年僅42歲的孫斌勇當選2019年最年輕中國科學院院士，他的工作被國際同行評價為眾多國際數學家工作不可替代的基礎。 中國數學水平不斷與世界接近，在一小群華裔數學家裡面，中國的純數學已經達到了世界一流水平。著名華人數學家、菲爾茲獎得主丘成桐說。 基礎應用同等重要 數學是自然科學的基礎，也是重大技術創新發展的基礎。 比如，華為的5G標準源于10多年前一位土耳其數學家的一篇數學論文。華為以該論文為核心研發的5G基本專利數量，目前在全球排第一位；區塊鏈中關鍵技術的底層基礎是數學，它決定了區塊鏈的安全性。 又如，在航空航天領域，飛機的結構設計離不開數學。飛機重量減少1克，

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就能多承載1克油，就能飛得更遠，（飛機減重）依賴于數學優化算法和模型。郭田德說，航天領域專家與數學家們正合作為多載1克油而奮鬥。 改革開放以來，我國經濟社會、工程技術等高速發展，對應用數學的需求越來越迫切。 袁亞湘表示：我國應用數學趕上了發展的大好時代，無論是理論研究還是工業應用，都處于國際第一梯隊。 應用數學和數學應用的重要性越發被社會所認知，然而，純數學無用論的思想仍有諸多支持者，仍有人鼓吹純數學研究不值得投入大量經費。 事實上，基礎數學與應用數學同等重要。正是因為基礎數學距離應用較遠，不受工業界重視，國家才應給予更多重視。 丘成桐在2019年第八屆世界華人數學家大會上接受《中國科學報》採訪時表示，數學是基礎科學的基礎，研究數學的本質和目標是追求永恆不變的真理。而真理能夠幫助我們了解宇宙的結構，了解大自然和社會發展的規律。 比如，人工智能中關于深度學習的問題，追根溯源是與希爾伯特的第13個問題（著名數學家在1900年巴黎數學家大會上提出的23個懸而未決的純數學問題之一）密切相關。 未來，對中國數學的發展是一個重要的轉機，無論數學是否應用，純數學都是重要的，我們要挑戰世界第一流科學，要培養引領全世界數學發展的數學家。丘成桐說。 尊重規律未來可期 2019年，我國的數學工作者一如既往地為我國從數學大國走向數學強國而奮鬥著。 袁亞湘十分欣慰，2019年，我國數學發展整體態勢很好，我國數學工作者在數學領域多個分支方向上取得非常優秀的研究成果和進展，特別是一大批優秀中青年數學家在國際著名學術期刊上發表了數目可觀的高水平論文，他們的工作得到了國際同行的高度評價。 需要注意的是，數學的火熱似乎也帶來了一些負效應。 郭田德看到，濫用甚至錯誤運用數學的現象時常出現。比如，一些論文濫用數學來傳遞技術的深度，只是將知識堆砌在一起而不是嘗試論證新的論點；偽造定理，即使定理的結論並不支持論文的主要主張，也常被插入到論文中為實證結果提供權威性；此外，一些論文以過于寬泛的方式引用理論，或者引用一些不是那麼相關的定理。 事實上，並非所有想法與主張都能使用精確的數學進行描述，有些可能用物理、化學的語言描述就足矣。郭田德提醒，

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錯誤和濫用數學必將給數學學科的研究與發展帶來衝擊，甚至誤導一些學者，特別是一些青年學者。 從數學大國向數學強國邁進，未來可期，但任重道遠。 我們仍需清醒地認識到，科技界浮躁之風依然嚴重，

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科研管理和評價體系、收益分配，以及項目經費使用等制度依然對基礎科學，特別是對數學不利；吸引一流的數學人才仍然是挑戰；唯帽子和論文的人才評價方式助長浮躁逐利之風；數學研究缺乏自己的特色，

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專注原創性研究較少，

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基礎研究還比較薄弱…… 希望科技管理部門、高等院校、科研院所能為廣大數學工作者，特別是廣大青年數學工作者營造一個寬鬆的學術環境，提高廣大青年科技人員，特別是沒有任何帽子的青年科技人員的待遇，讓他們安心科研和教學。也希望廣大青年數學工作者能甘于寂寞，刻苦鑽研，為中國數學的發展努力工作，為實現中國數學的強國夢而奮鬥！面對即將到來的2020年，袁亞湘充滿期待。 《中國科學報》 (2019-12-23 第1版 要聞)，