《新科學家》評選表觀遺傳學與能源電氣化為本世紀頂尖理念

本月的科學周刊《新科學家》(New Scientist) 發布「21世紀21大頂尖理念」指南,將表觀遺傳學 (epigenetics) 與能源系統電氣化 (electrification) 列為重塑新千禧年科學與社會的變革性概念。

這份於1月19日發布的系列報告,聚焦於挑戰多學科既有思維的突破性成果,涵蓋氣候科學、演化生物學、能源技術及人工智慧等領域。

超越DNA的基因調控

表觀遺傳學探究環境因素與分子交互作用如何在不改變DNA序列的前提下影響基因活性,過去25年已成為演化研究的核心焦點。2001年人類基因組計畫揭示人類蛋白質編碼基因數量遠低於預期——約2萬個,遠少於最初估計的4萬個——促使科學家尋求解釋生物複雜性的替代機制,此領域因而備受矚目。

聖安德魯斯大學演化生物學家凱文·拉蘭德斷言:「表觀遺傳遺傳在動植物界皆普遍存在。」他在去年出版的著作中,與團隊彙整研究證據,指出表觀遺傳學影響著生命之樹各分支的演化進程。

並非所有研究者都認同此觀點。愛丁堡大學遺傳學家艾德里安·伯德主張,目前尚無明確機制能證明環境因素可影響哺乳動物基因組,並指出許多表觀遺傳標記會在胚胎發育過程中消失。

從超級工廠到電網轉型

能源系統電氣化是《新科學家》名單上的另一項關鍵趨勢,其概念加速發展可追溯至2016年——特斯拉開設首座「超級工廠」,以前所未見的規模生產電池技術、電動馬達與太陽能板。

卡加利大學的莎拉·黑斯廷斯-西蒙解釋:「這種電池開啟了多元新可能:智慧型手機、電腦,以及以相對低廉成本攜帶大量能源的能力。」

這類設施開創的規模經濟效應,大幅降低了生產成本。在加州與澳洲等地區,太陽能已如此充沛,電網營運商有時甚至免費供應給消費者。英國能源智庫Ember的戴夫·瓊斯指出,超級工廠的整合「透過電池技術實現了可調度的太陽能,並推動了電動車的發展」。

《新科學家》系列報導同時探討其他重大進展,包括2015年《巴黎協定》確立的1.5°C氣候目標、為人工智慧注入動能的變壓器架構,以及榮獲2022年諾貝爾化學獎的「點擊化學」——該技術使分子能「如樂高積木般」相互連接。該刊物同步發布「21世紀五大最糟構想」名單,其中碳抵消與比特幣等概念雖「最初充滿希望,最終卻遭扭曲或誤用」。

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