2015年，科学、技术和工程学等各个领域的巨大进步将再次以深刻的方式影响和改变世界，从埃博拉药物到虚拟现实；从开垦商业太空栖息地到机器人开源革命，美国《大众科学》杂志网站近日为我们遴选出2015年十大最值得关注的科技动态，这些进步让我们对新的一年充满更美好的期待。

    一、离岸风力发电时代到来

    2014年，当员工开始在美国马萨诸塞州的港湾城市科德角（Cape Cod）安装高压电缆时，他们其实也在为一个可再生能源的新时代奠定基础。这些电缆会将电力源源不断地从美国的第一个离岸风力发电厂——科佩风力发电厂（Cape Wind）输送到其他地方。

    从2016年年底开始，这个发电厂的130个庞大涡轮机将为新英格兰地区（包括缅因州、新罕布什尔州、佛蒙特州、马萨诸塞州，罗得岛州、康涅狄格州共6个州）的25万居民提供其总用电量的75%；而且，在接下来的25年内，有望为他们节约72亿美元。

    目前，美国风力发电厂的总发电量约为610亿瓦，但大多数风力发电厂都位于这个国家的中部地区，远离人口密集的沿海地区。能源咨询师布鲁斯·汉密尔顿说，到2020年，从缅因州到德州，目前已经提出的这些离岸风力发电计划，有望再提供30亿瓦的电力，足以为200万户家庭供电。

    在发展离岸风力方面，美国落后英国和丹麦等国家整整10年，但这种情况可能会发生变化，汉密尔顿说：“科佩风力发电厂的成功是一个明显的标志：在美国，离岸风力发电的时代已经到来。”

    二、埃博拉药物到达西非

    2013年12月，一名2岁的几内亚男童开始发烧，排出黑色粪便并且呕吐，发病4天后，这名男童于2013年12月6日死亡。男童死后，她的母亲出现出血症状，在12月13日死亡。然后，男童的3岁姐姐也在12月29日死亡。男童的祖母后来也有同样症状，于2014年1月1日死亡。两名参加祖母葬礼者把病毒带回村落（西非部落传统葬礼有清洗、触摸和亲吻遗体等习俗）。一名卫生人员将病毒带到另一村落且死亡，医治卫生人员的医生也丧生。这名卫生人员与这名医生把病毒传染给来自其他乡镇的亲戚。盖凯杜是盖凯杜省首府，跟另外两个西非国家接壤，令埃博拉疫情蔓延。

    截至2014年11月9日，历史上最严重的埃博拉疫情已经造成14098人染病；5160人死亡，其中绝大多数在西非。

    但这一情况将在2015年出现转机。澳大利亚昆士兰大学的病毒学家伊恩·麦凯说：“这一流行病的规模之大，驱使所有人以远超以往的速度来研制疫苗或推出相关药物。”在记者发稿前不久，研究人员刚刚在西非对两种主要的抗病毒新药：brincidofovir和Favipiravir（法匹拉韦）进行了临床试验。

    Brincidofovir原本用于干扰病毒DNA复制，目前正进行针对巨细胞病毒和腺病毒感染的三期试验，约有1000人接受了该药物治疗。此前，生产商Chimerix公司针对埃博拉病毒开展了两次测试，发现该药物的确能在试管研究中抑制病毒。不过，Brincidofovir无法在猴子身上测试，因为猴子体内的一种酶会让药物迅速失活。但Chimerix公司称，针对豚鼠和老鼠的研究正在进行中。

    抗击埃博拉病毒药物法匹拉韦由日本科学家研制而成，研究表明，在老鼠接触埃博拉病毒后连续6天接受法匹拉韦治疗，可免于感染埃博拉。不过，和猴子不同，老鼠只有轻微症状，因此，试验鼠经过了基因改造，抵抗病毒的免疫防御完全缺失，这让试验结果变得很难诠释，所以需要进行更进一步的测试。

    世界卫生组织助理总干事玛丽-保莱·基尼表示，两种实验性的埃博拉疫苗可能最快于2015年1月到达西非的医疗工作者手中。其中一种疫苗由制药巨头葛兰素史克研发，其利用冷冻的黑猩猩感冒病毒作为载体，将两株埃博拉病毒（苏丹株和扎伊尔株）的遗传物质递送至人体内，疫苗注入后，这两种基因能产生一种蛋白质，激活人体的免疫系统，从而对抗病毒。而另一种疫苗则由位于爱荷华州埃姆斯的“纽琳基因（NewLink Genetics）”公司研制，这一疫苗包含有一种改造后的家畜病原体，其中包含有一个埃博拉病毒基因。

    因为有这么多生命危在旦夕，因此，一般要耗时数年的新药和新疫苗的研制过程被压缩到数月。尽管埃博拉疫情的发病率在有些地方已经下降，但美国贝勒医学院院长皮特·霍特兹说：“每周我们都会看到感染数量的快速增加。”没有人能保证这些在动物身上有效果的疫苗和药物在人体上也有同样好的表现，但聊胜于无，是目前所有病人的想法。不管怎样，这些疫苗和药物带来的是希望。

    三、超快数据传输加快科学发展进程

    当大型强子对撞机（LHC）于今年春季“重出江湖”时，它将产生有史以来最庞大的数据量——每年将产生40千兆兆字节的数据。这种汹涌而至的数据量的飙升反映了科学界的一个趋势：日益精密的仪器将产生越来越庞大的数据。

    尽管这是一件好事，但也是一个问题，尤其对那些与LHC这样的大型设备远隔千里的科学家来说，如何快速获取这些有价值的数据成了他们亟待解决的问题。尽管海量数据能在超高速光纤网络（比如美国能源部的影子光纤网络“ESnet”，其数据传输率为1011/秒）中，以火箭般的速度传输，但一到缓慢的水下缆线，传输速度就直线下降。

    不过，到今年1月底，ESnet将能横跨大西洋进行数据传输，在美国和欧洲的实验室之间，提供3.4×1011/秒的数据传输速度，这将改变全球合作的速度和格局。

    ESnet负责人格里格·贝尔说：“不仅在物理学领域是如此，在气候科学和基因组学领域也是如此，数据传输成为最棘手的问题，全球各地有大量的团队在工作，我们的使命是使距离变得无关紧要。”

    四、探测器将揭示矮行星的秘密

    史上第一次，人类将于同一年内对两颗新行星进行探测。这里的“新”不仅指此前从未曾有探测器到达过，而且也指类型之新。冥王星和谷神星都是矮行星，谷神星还是太阳系中最小的、也是唯一一颗位于小行星带的矮行星，这意味着它们不仅体积大、体型圆（与地球类似），而且与其他行星共享轨道（与地球不同）。研究表明，对这些处于中间地带的行星的研究将是我们理解太阳系的形成和演化历程的关键。

    美国国家航空航天局（NASA）的宇宙飞船将于2015年3月份“拜访”谷神星。谷神星是小行星带的一个异类，它的宽度约为590英里，重量为这一小行星带内所有其他小行星总重量的三分之一，其大约诞生于46亿年前太阳系形成初期。研究表明，谷神星的表面拥有黏土矿物和霜冻，其大气层很稀薄，或许还有一个地下海洋。