Nature展望2026：人類重返月球，AI掌管實驗室，特朗普重塑科研

如果說 2025 年是 AI 爆發與太空競賽的預演，那么 2026 年將是這些變革落地生根、甚至重塑規則的實戰之年。

站在 2026 年的門檻上，科學的邊界正在微觀與宏觀兩個維度被同時拓寬：從硅基智能體獨立接管實驗室，到人類基因組的精準修補；從月球南極日漸擁擠的航線，到萬米深海之下對地幔的首次觸碰。然而，技術的高歌猛進并非孤立存在，地緣政治的震蕩與政策風向的轉向，也正為全球科研版圖投下復雜的陰影。

基于 Nature 對 2026 年的年度展望，我們梳理了未來一年中值得屏息以待的七大關鍵時刻，它們不僅關乎科學的突破，更關乎人類未來的走向。

AI 進階：從大模型炫技走向智能體實戰

2025 年，人工智能驅動的科學研究取得了顯著飛躍，并已成為科研不可逆轉的趨勢。

2026 年，集成多個大型語言模型（LLM）的 AI 智能體將得到更廣泛的應用，其能夠獨立執行復雜、多步驟的科研流程。例如，它們可以自主設計實驗方案、驅動自動化實驗室設備進行操作、收集數據并即時分析，甚至根據結果修正下一輪實驗，全過程僅需極少、甚至不需要人類監督。在材料科學和合成生物學領域，這種“無人實驗室”模式正在加速新材料和新藥物的篩選效率，將數年的工作量壓縮至數周。

Nature 展望顯示，2026 年可能見證首個由 AI 主導的重大科學突破，但同時也可能暴露系統嚴重缺陷，如研究者已報告的 AI Agent 易犯錯誤（例如意外刪除數據）。

此外，科研界正逐漸從對千億參數大模型的盲目崇拜中冷靜下來。訓練巨型 LLM 極其昂貴且耗能，且在處理嚴謹科學邏輯時常伴隨“幻覺”風險。2026 年的技術風向將轉向小型化、專業化，這些小型 AI 模型從有限數據中學習，專注于特定推理難題（如視覺邏輯謎題），不生成文本，而是處理信息的數學表示。2025 年 11 月報道的一個“Tiny Recursive Model（TRM）”就在 ARC-AGI 邏輯測試中擊敗了龐大 LLMs，展示了低成本提升 AI 推理能力的潛力。

盡管 AI 顯著加速了文獻綜述、代碼編寫、假設提出和實驗設計，但錯誤率高、推理緩慢、數據安全和倫理風險仍需警惕。專家強調，AI 是強大輔助而非替代品，必須由人類嚴格審核。2026 年，隨著 AI Agent 普及和小型專業模型興起，科學發現范式將進一步向人機協作轉型。

基因療法：定制可編程藥物，終結罕見病“孤兒”時代

2026 年，個性化基因療法的臨床試驗有望迎來重要進展，特別是針對兒童罕見遺傳病的 CRISPR 基因編輯治療。這將擴展自 2025 年全球首例個性化 CRISPR 療法成功案例，嬰兒 KJ Muldoon 的治療。該嬰兒出生于 2024 年 8 月，患有極罕見的氨甲酰磷酸合成酶 1（CPS1）缺乏癥，一種新生兒起病的尿素循環障礙，導致蛋白質代謝異常、血氨積累，可能引起腦損傷甚至致命。傳統治療依賴嚴格飲食控制或肝移植，但存活率僅約 50%。

KJ 的治療由 Rebecca Ahrens-Nicklas 和 Kiran Musunuru 領銜，采用堿基編輯，針對 KJ 獨特突變（Q335X 和 E714X）精確糾正單一 DNA 堿基。整個過程在 FDA 加速審評支持下僅用 6 個月完成（原預計 18 個月），由學術界、產業界和政府資助者協作。KJ 于 2025 年 2 月 25 日接受首劑靜脈輸注，共 3 劑，至 2025 年 6 月出院。目前，他能耐受更多膳食蛋白，氨水平穩定，但仍需藥物和監測。

為將這一模式推廣，研究團隊計劃在 2026 年啟動新型“傘式”臨床試驗（umbrella trial），申請 FDA 批準在費城開展。該試驗針對尿素循環障礙，涵蓋由 7 種基因變異引起的代謝病患者，而非單一患者。所有變異版本視為同一藥物，大幅簡化審批流程，允許更多兒童受益。這標志著個性化基因編輯從個案向群體擴展，潛在適用于其他罕見代謝病。

此外，另一團隊計劃在 2026 年啟動針對免疫系統遺傳病的類似試驗，采用個性化基因編輯策略。這些進展得益于 FDA 新監管路徑和政府資助，旨在加速超罕見病治療。專家強調，盡管 KJ 目前狀態良好，但仍需長期監測安全性、療效和可擴展性。總體而言，2026 年或成為罕見遺傳病基因療法從實驗性向可及性轉型的關鍵節點。

醫學里程碑：數十萬人級癌癥早篩與監管審批大提速

2026 年最受矚目的醫學事件，莫過于英國一項大規模臨床試驗 NHS-Galleri 最終結果的公布。這不僅是一次測試，更是對人類能否先發制人對抗癌癥的終極驗證。

這項試驗招募了超過 140,000 名 50 至 77 歲的健康志愿者。核心技術來自 GRAIL 公司的 Galleri 測試，它利用下一代測序技術檢測血液中的 細胞游離 DNA (cfDNA)。

與普通基因檢測不同，Galleri 尋找的是 DNA 上的甲基化模式。癌細胞脫落的 DNA 具有特定的化學標簽，這不僅能讓測試在癥狀出現前“嗅”出癌癥信號，還能以極高的準確率（92%）定位癌癥起源的組織或器官，如胰腺、卵巢等難以篩查的部位。

試驗的主要終點數據將在 2026 年正式出爐。研究人員將對比試驗組與對照組，看該測試是否顯著降低了晚期癌癥（3 期和 4 期）的發病率。如果成功，英國 NHS 計劃立即在全國范圍內推廣該技術，使其成為常規體檢的一部分。這將是全球首個國家級的多癌種血液篩查項目，標志著癌癥篩查從“單一器官”向“全身掃描”的范式轉變。

與此同時，英國臨床試驗監管迎來 20 年來最大更新：《人類用藥品（臨床試驗）（修正）條例 2025》將于 2026 年 4 月 28 日全面生效。新規將徹底終結以往繁瑣的雙重審批制度。研究人員只需提交一份申請，即可同時獲得英國藥品和保健品管理局（MHRA）的監管批準和研究倫理委員會（REC）的倫理許可。此舉旨在將審批時間縮減一半（部分試點已從 91 天降至 41 天）。

但新規也規定，所有涉及藥品的試驗必須在招募首位參與者前公開注冊，并在試驗結束 12 個月內公布結果摘要和通俗版摘要，以提升透明度、參與者多樣性和患者安全。

美國 FDA 在 2026 年也將推進一項極具爭議但也極具誘惑力的改革，默認單次關鍵試驗即可獲批。即只要一項臨床試驗設計足夠嚴謹，且有確鑿的確證性證據（如藥效動力學數據、自然病史對比等）支持，即可視為滿足上市要求。這一變化將大幅降低創新藥企的研發成本，但也引發了關于藥物安全性證據是否會因此縮水的激烈辯論。

月球競逐：大國博弈進入決賽圈

2026 年將標志著人類月球探測史上的一個關鍵轉折點。這一年，月球軌道將迎來久違的人類身影，而月球表面，尤其是戰略要地南極，將見證前所未有的技術展示與資源博弈。如果說此前幾年是重返月球的熱身賽，那么 2026 年則是決賽圈的開端。

美國 NASA 的 Artemis II（阿耳忒彌斯 2 號）任務將是自 1972 年阿波羅計劃結束以來，人類首次飛離近地軌道、重返月球領域的載人任務。四名宇航員將搭乘“獵戶座”（Orion）飛船，執行為期約 10 天的繞月飛行任務。本次任務不會著陸，核心目標是驗證深空生命維持系統、通信導航以及隔熱盾在載人再入大氣層時的安全性。

與此同時，中國將于 2026 年 8 月發射嫦娥七號，這是中國月球探測工程第四階段的核心任務，聚焦月球南極資源勘探。

嫦娥七號的目標著陸區是沙克爾頓隕石坑（Shackleton Crater）附近的南極高地。這里光照條件極佳（適合太陽能發電），但巨石嶙峋、隕坑密布。繼 2023 年印度“月船 3 號”成功在南極附近軟著陸后，嫦娥七號將挑戰更高精度的定點著陸技術，并在此部署地震儀以研究“月震”，并尋找水冰。

深空探測： 鎖定“第二地球”，帶回火衛樣本

2026 年的太空探索將不再局限于月球，人類的目光將投向更深遠的宇宙腹地。這一年，我們將見證從火星衛星取樣返回的壯舉，開啟對“第二個地球”的大規模搜索，并直面太陽活動最劇烈的風暴眼。

日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）計劃于 2026 年發射的火星衛星探測任務（MMX），將是這一年行星科學領域最大的亮點。MMX 將造訪火星的兩顆衛星——火衛一和火衛二。探測器將在火衛一表面著陸，采集至少 10 克樣本，并計劃于 2031 年將其帶回地球。這將是人類歷史上首次從火星衛星帶回樣本。

2026 年底，歐洲航天局（ESA）將發射 PLATO 衛星，這是一個專為獵取系外行星設計的空間望遠鏡。

PLATO 搭載了 26 臺高靈敏度相機，能夠同時監測超過 20 萬顆明亮恒星。PLATO 的核心任務非常具體且宏大：尋找在類太陽恒星的宜居帶內運行的地球大小的行星。它將精確測定這些行星的半徑、質量和年齡，尤其是那些表面溫度允許液態水存在的巖石行星。通過分析恒星的微小震動，PLATO 還能反推宿主恒星的精確屬性，從而確認那些“超級地球”是否真的具備孕育生命的潛力。

圖 | PLATO 航天器的有效載荷模塊（來源：Nature）

此外，雖然印度的首個太陽探測器 Aditya-L1 已于 2023 年發射，但 2026 年才是它真正的高光時刻。

太陽活動遵循約 11 年的周期，而 2025-2026 年正值第 25 個太陽周期的極大期。此時，太陽表面的黑子數量將達到頂峰，太陽耀斑和日冕物質拋射（CME）將異常頻繁。

Aditya-L1 駐留在距離地球 150 萬公里的拉格朗日 L1 點，這里擁有不受地球遮擋的連續視野。在這一特殊時期，它將通過其搭載的日冕儀（VELC）等 7 臺載荷，以前所未有的時間分辨率記錄太陽風暴的形成過程。這些數據對于建立更精準的空間天氣預報模型至關重要，能幫助人類保護近地衛星、電網和通信系統免受太陽風暴的毀滅性打擊。

極限探索：向下鉆穿地殼，向上打破物理“標準模型”

2026 年，人類將在兩個極端的尺度上發起挑戰：在宏觀上，中國的一艘巨輪將嘗試鉆透地殼，觸碰地球的“心臟”；在微觀上，歐美的物理學家將分別通過關閉和啟動最精密的機器，試圖打破粒子物理的現有法則。

2026 年，中國自主設計的超深水大洋鉆探船“夢想”號將開啟其首次科學考察征程。該船專為穿透海洋地殼進入地幔而設計，能鉆探至海面以下 11,000 米深度，采集地幔樣本。這將幫助科學家驗證關于板塊構造驅動力、海洋地殼形成機制以及深部生物圈極限的理論。

據相關資料披露，“夢想”號排水量達 33,000 噸，具備在 16 級超強臺風下生存、在 6 級海況下正常作業的能力。船上搭載了全球面積最大（超 3,000 平方米）、功能最全的 9 大船載實驗室，可實現巖芯的即時分析。

圖 |“夢想”號（來源：Nature）

位于日內瓦的歐洲核子研究中心（CERN）的大型強子對撞機（LHC）將于 2026 年完成其第三輪運行周期。隨后的三年（2026-2029），這臺巨型機器將完全停機，為高亮度大型強子對撞機（HL-LHC）升級做準備。升級后的機器（預計 2030 年啟動）將把碰撞率提高 5 到 10 倍。

與此同時，美國費米實驗室的 Mu2e 探測器預計于 2026 年 4 月完成建設。實驗的核心目標是探測一種被標準模型嚴格禁止的現象：繆子（Muon）在不產生中微子的情況下直接轉化為電子。

在現有理論中，繆子衰變必須伴隨中微子的產生。如果 Mu2e 探測到了無中微子的直接轉化，這將是“帶電輕子味破壞”的鐵證，意味著存在未知的全新物理機制或粒子。

該實驗將利用巨大的超導磁體系統（需在 2026 年建成后進行漫長的調試），將探測靈敏度比現有世界紀錄提高 10,000 倍。盡管探測器在 4 月完工，但由于磁體調試的極端復雜性，正式的數據采集預計要等到 2027 年。

政策震蕩：特朗普執政次年的科研割裂與重塑

隨著特朗普步入其第二任期的次年，2026 年美國科學界正從最初的政策“休克”轉入深度的“陣痛期”。如果說 2025 年是政策轉向的急剎車，那么這一年將見證這些激進變革，從公共衛生爭議到氣候數據的“消聲”，產生深遠的連鎖反應，美國科學界的版圖正在被重新繪制。

最激烈的沖突爆發于公共衛生與環境領域。白宮對未經證實醫學主張的直接背書正在挑戰監管底線，例如將泰諾與自閉癥強行關聯的言論，迫使 FDA 在巨大的政治壓力下重新審查這一基礎藥物的安全性。與此同時，反疫苗情緒滲透進聯邦政策，可能導致常規疫苗推薦的回滾。在氣候領域，原定發布的“國家自然評估報告”被叫停，標志著環境政策正從單純的“退出協定”升級為對關鍵科學數據的系統性“不可見化”，為放寬化石燃料開采掃清了理論障礙。

象牙塔內的對立也在加劇，美國高校不得不在雙重夾擊中求存。一方面，更為嚴苛的移民限制正在阻斷國際人才的流動，導致頂尖實驗室面臨用工荒；另一方面，圍繞聯邦撥款的意識形態審查愈演愈烈。凡是涉及“多樣性、公平與包容”或特定氣候正義的研究項目，都面臨資金凍結的風險。大學與政府之間關于學術自由與經費分配的法律訴訟，注定將成為 2026 年的新常態。

然而，這并非一幅全盤衰退的圖景，而是一種極度的割裂。特朗普政府明確將國家科研優先權收縮至與“國家安全”和“經濟霸權”直接相關的領域，人工智能和量子計算預計將迎來創紀錄的聯邦投資盛宴。這種為了在大國博弈中確立優勢而采取的贏家通吃策略，雖然受到部分技術產業的歡迎，但其代價是基礎科學與社會科學預算被挪用，這引發了學界對于美國長期創新生態失衡的深層憂慮。

1.https://doi.org/10.1038/d41586-025-03673-6

2.https://doi.org/10.1038/d41586-024-01684-3

3.https://doi.org/10.1038/d41586-025-03223-0

4.https://www.nature.com/articles/d41586-023-02690-7

5.https://doi.org/10.1038/d41586-022-01253-6

6.https://doi.org/10.1038/d41586-022-01388-6

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