从生命的起源到宇宙的命运，科学仍有许多未解之谜。但科学家正在取得进展。2015年是科学丰收的一年：我们见证了气候协议的达成、矮行星的图像，以及火星上存在流动水体的证据。
那么，2016年会发生什么？是否有重大科学谜题可能得到解答？我们请三位专家进行了推测。
1. 物理学的“标准模型”之外还有什么？
大型强子对撞机此前已在清单上划掉一项任务，即 发现希格斯玻色子 （2012年）。2015年，经过数年升级，大型强子对撞机开始第二次运行（Run 2），目前以几乎两倍于此前的能量使质子对撞。本月，首批实验揭示了一个 新粒子的迹象。
这可能预示着“超对称”的存在。超对称是一种理论，提出在 标准模型 （即我们目前关于亚原子世界的最佳理论）中，每一种粒子都有一个更重的超对称伙伴。超对称之所以重要，是因为它可以解释物理学中的许多基本谜题，例如“暗物质”究竟是什么，以及物理定律似乎经过精细调节、从而能够产生我们周围世界的方式。不过，这一新粒子也可能预示着隐藏维度、第二种希格斯玻色子，或者——在我们过于兴奋之前——只是一场虚惊。要确定结论，我们还需在2016年获得更多数据。
2. 我们能否创造更多元素？
自20世纪30年代以来，科学家一直通过让粒子相互碰撞以生成新原子的方式制造人造元素。目前我们已知约24种人造元素，使元素周期表延伸至尚未命名的 118号元素。随着近期 117号元素的合成 以及 官方认可 了最近发现的四种元素，已知元素周期表中的剩余空缺现已全部填补。
科学家正继续尝试扩展元素周期表，努力合成 120号及以上元素，不过有关已发现122号元素的说法 似乎站不住脚。近期的主要进展是使用富中子同位素钙-48作为“原子核炮弹”，射入另一重原子核中以生成新元素。 后续的成功 可能涉及以更重的原子作为“子弹”，而非使用更重的靶原子，也可能取决于能否获得性能更好的核加速器。人们希望，与大多数迅速衰变的人造元素不同，一组新的更重元素可能存在于 “稳定岛”之中。
3. 什么是“暗物质”？
暗物质 是一种神秘物质，似乎遍布宇宙，其数量是构成恒星、行星和我们自身的普通物质的五倍。即便如此，迄今我们只能通过天文观测其对恒星和星系的引力作用，间接推断暗物质的存在。在我们能够对其进行更直接的测量之前，我们无法确切知道它是什么，也不清楚它如何与粒子物理的标准模型相契合。
大型地下氙实验（LUX）等专项实验正在达到新的精度水平，它们试图直接探测一种 暗物质候选粒子，即被称为“弱相互作用大质量粒子”的粒子，它与地球上的普通物质相互作用。因此，2016年可能是我们终于能在实验室中观测到这一神秘物质的一年。
4. 火星上（或其他任何行星上）有生命吗？
在地球上，只要有水的地方——无论是沙漠中央还是深海热液喷口——我们就能找到生命。因此，另一颗行星上存在水，也意味着那里可能存在生命。近期对火星的探测极大地深化了我们对这颗行星的认识，表明火星过去曾经 富水 ，而且更近期的研究显示，火星目前仍 存在流动的咸水。
在持续研究火星的同时， 朱诺号探测器 将于2016年研究木星上有多少水。另一颗最有希望找到生命的天体可能是土卫二（土星的卫星）。它的表面覆盖着冰壳，但近期发现其上有间歇泉喷射出 水蒸气，这使其成为太阳系中（地球之外）最有可能存在生命的天体之一。
5. 引力波是否存在？
正如麦克斯韦的电磁方程预言了光等电磁波的存在，爱因斯坦的广义相对论预言了引力波——即时空结构中的涟漪。尽管爱因斯坦的理论在2015年迎来百年纪念，我们仍 从未观测到它们。这主要是因为它们极其微弱： 激光干涉引力波天文台（LIGO） 正在寻找由这些波引起的位移，这些位移在四公里的距离上比质子（与中子共同构成原子核）还要小10,000倍。
与大型强子对撞机一样，LIGO探测器在经历重大升级后于2015年重新投入运行，不到一周内， 传言四起 ，称存在一项发现。LIGO官方尚未发表任何声明，但2016年或许将是我们再次证实爱因斯坦正确的一年。
6. 大脚怪（Bigfoot）是真实存在的吗？
技术的进步使我们现在能够更细致地寻找传闻中的或此前从未被发现的动物。自动相机，又称“陷阱”相机，是一种小型相机，当红外光束被切断时会被远程触发，可在某处长时间放置而无需人工参与。它们正越来越多地用于野生动物研究，以监测稀有或难以发现的动物，例如远东豹（Panthera pardus orientalis），该物种 时隔62年后首次在中国被记录到。
无人驾驶飞行器（UAV）或“无人机”也越来越多地用于野生动物研究，以便从空中勘察难以抵达的区域。例如，一项加拿大研究发现，熊现在开始利用鹅及其蛋等食物来源，这可能是 北极气候变化所致。这些无人机可以飞越大脚怪（或任何疑似动物）可能的栖息地上空，希望能拍摄到某些影像。
本文发表并不意味着世界经济论坛认可其中的观点。
如需了解议程最新动态， 请订阅我们的每周简报。
作者：Gavin Hesketh是皇家学会大学研究员，同时担任伦敦大学学院（UCL）粒子物理学讲师。Louise Gentle是诺丁汉特伦特大学行为生态学高级讲师。Simon Cotton是伯明翰大学化学高级讲师。
图片：大型离子对撞机实验（ALICE）的概览，该实验是大型强子对撞机（LHC）的一部分。REUTERS/Pierre Albouy。
