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粒子對撞機
漫長的等待終於結束：大型強子對撞機 (LHC) 在停機兩年後將於 3 月重啟。位於瑞士日內瓦附近的歐洲核子研究中心 (CERN) 的這臺機器將以 13 萬億電子伏特的碰撞能量重新啟動，幾乎是當前記錄的兩倍。科學家們希望額外的能量將有助於對撞機發現填補粒子物理學標準模型空白的現象。超對稱的流行理論，已經受到質疑，如果升級後的 LHC 找不到該理論預測的許多重粒子的證據，則可能會進一步失寵。
氣候協議
作為世界上最大的碳排放國，美國和中國在 2014 年做出了減少溫室氣體排放的歷史性承諾。這可能為 12 月在巴黎舉行的聯合國氣候談判達成新的全球氣候協議掃清道路，各國希望在會上最終確定一項具有法律約束力的 2020 年後協議。與此同時，大氣中吸收熱量的二氧化碳的平均年水平可能會首次突破百萬分之 400，達到數百萬年來的最高水平。
埃博拉疫情結束
衛生工作者希望阻止幾內亞、賴比瑞亞和獅子山的埃博拉疫情。 這需要更廣泛地使用已被證明有效的公共衛生措施，例如快速檢測和隔離埃博拉患者。 疫苗試驗計劃在年初進行； 結果應在 6 月前公佈。 幾項藥物的測試已經在進行中，使用埃博拉倖存者富含抗體的血液的治療試驗也在進行中。 如果證明有效，血液療法可以快速而廣泛地推廣。
矮行星之旅
彗星已經過時，矮行星正在流行。 3 月，美國宇航局的黎明號探測器將抵達穀神星，這是火星和木星之間的小行星帶中最龐大的天體。 據認為，穀神星的地殼下有水冰。 在飛行了 50 億公里後，美國宇航局的新視野號探測器終於將於 7 月 14 日到達冥王星，進行最接近的觀測。 這次相遇有望首次近距離觀察這個多岩石的世界及其衛星，並獲得有關冥王星大氣層的新資料。
嶄新的實驗室
耗資 10 億美元的弗朗西斯·克里克研究所將於 11 月在倫敦市中心開放，其染色體形狀的建築將容納 1250 名研究人員。 在更北的地方，耗資 6100 萬英鎊的國家石墨烯研究所將於今年春天在英國曼徹斯特大學開放。 該中心由英國政府部分資助，是曼徹斯特建立其所謂的石墨烯城市活動的關鍵要素。 位於華盛頓州西雅圖的、由微軟億萬富翁保羅·艾倫資助的耗資 1 億美元的艾倫細胞科學研究所將開始深入研究人體的最基本單元。
降膽固醇藥物
製藥公司正在競相將一類新的降膽固醇藥物推向市場，其中一些可能會在今年完成上市。 這些療法透過靶向蛋白質 PCSK9 來降低低密度脂蛋白 (LDL) 膽固醇的水平，在臨床試驗中顯示出前景。 去年，兩種藥物脫穎而出：一種來自加利福尼亞州千橡市的安進公司，該公司於 10 月份申請了美國批准；另一種來自巴黎的賽諾菲公司，該公司已獲得美國監管機構的快速審查保證。 預計將在 2015 年夏季前就這兩種藥物做出決定。
時空漣漪
對時空結構中漣漪的搜尋將獲得更好的工具。 到今年年底，位於華盛頓州里奇蘭和路易斯安那州利文斯頓的雷射干涉引力波天文臺 (LIGO) 探測器將完成重大升級，以提高其靈敏度。 經過二十年的嘗試，LIGO 團隊希望能夠瞥見阿爾伯特·愛因斯坦近一個世紀前預測的引力波。 今年秋天，歐洲航天局的雷射干涉儀太空天線 (LISA) 探路者將開始測試類似的引力波探測技術，為計劃於 2034 年發射的任務做準備。
古代謎題的答案
古遺傳學家希望從在西班牙北部的一個深洞中發現的 40 萬年前的西瑪德洛斯胡索斯人身上，完成完整的基因組測序。 考慮到該標本的骨骼已經退化，古代人類的線粒體基因組於 2013 年釋出，這是一項艱鉅的努力成果。 由於核 DNA 相對稀缺，解碼其餘基因組預計會更加困難。 但是，結果可能有助於闡明人類、尼安德特人和另一個稱為丹尼索瓦人的古代群體之間的進化關係，並確定遠親人科動物之間近親繁殖的事件。
政治策略
重大變革正在醞釀之中。 俄羅斯政府將在 2013 年剝奪俄羅斯科學院的獨立性後，審查俄羅斯科學院的 450 個研究所。 英國公民將於 5 月參加自 2010 年以來的首次大選，議會將決定是否允許三親體外受精，這將是全球首例。 歐盟將考慮如何取代 2014 年被廢除的科學顧問職位，而美國將看到其國會轉由共和黨控制。
海洋展望
兩艘新的美國研究船正在全力前進：美國國家科學基金會將正式委託其駛往北極的“Sikuliaq”號，而伍茲霍爾海洋研究所的“尼爾·阿姆斯特朗”號將開始科學作業。 德國也獲得了一艘新的研究船，其名稱與其前身相同：“Sonne”號。 在海上的其他地方，美國旨在即時監測海洋的海洋觀測計劃將於 5 月底完成。 在國際法院暫停捕鯨活動後，日本可能會在南極水域重新開始“科學”捕鯨活動。
請檢視《自然》特刊： 2015 年科學展望
本文經許可轉載，並於 2014 年 12 月 30 日首次發表。
《自然》517 10 doi：10.1038/517010a