9月13日，英国自然环境研究理事会（NERC）宣布投资800万欧元，为5项高风险和创新性的“推进科学前沿”计划提供资助。这是NERC首次推出此类计划，旨在促进真正具有冒险精神和雄心勃勃的科学研究，并开发新技术和方法。项目资助周期为3~4年，涉及领域主要包括地球宜居性历史、表观遗传学的意义、钙化光合作用、海洋生态系统及碳排放、地核分层系统^[1]。

1、热液喷口是否促成了早期地球的宜居性？由圣安德鲁斯大学牵头，将研究早期生命是如何维持的这一基本科学问题。一些证据表明，深海热液喷口提供的营养物质可能孕育了地球上最早的生命。为了验证这一假设，圣安德鲁斯大学研究人员将开发一种新的热液反应室，重现热液喷口的压力和温度条件，并引入不同的环境介质：气体（N₂、CO₂、CH₄）；液体（盐水、淡水）；不同磷酸盐相；催化矿物（磁铁矿、硫化物）。这将有助于理解火星和木卫二等其他行星上的火山活动在理论上是如何维持生命的。

2、表观遗传学在进化中的作用。由谢菲尔德大学牵头，将对表观遗传学进行首次全面研究，旨在揭示环境因素如何在改变生物的基因方面发挥作用。研究人员将追踪外赫布里底群岛圣基尔达赫塔岛的野生索艾羊的数量。野生索艾羊已在苏格兰的圣基达岛上与世隔绝、毫无拘束地生活了上千年的时间，处于这种环境下的索艾羊是研究自然进化的绝佳实验对象。该项目将调查表观遗传效应最常见的形式，即甲基化。

3、颗石藻钙化的光合基础。由牛津大学牵头，将开展两个方面的工作：将颗石藻化石所记录的其生理学特征与当前培养的细胞进行比较，以确定它们是如何适应数百年到数百万年的环境变化的；通过现代与过去的生物分子证据，研究颗石藻光合作用及其钙化间的直接联系、其基因的适应性以及化石的同位素组成。

4、海洋生态系统不稳定与碳输出（海洋前沿）。由东安格利亚大学牵头，旨在建立地球海洋生态系统稳定性的极限，以前所未有的规模开展建模研究。利用海洋浮游生物成像等新技术所产生的数据，研究人员将开发和使用一个全球生态系统模型，以更好地了解海洋生态系统是如何受到多种压力源的影响，包括：气候变化、海洋酸化、塑料微粒污染、人类渔业活动。这将测试生态系统在极端条件下的稳定性极限。

5、地核分层系统。由利兹大学牵头。确定地球磁场的起源对了解行星的宜居性及其演化至关重要，并被公认为地球科学的基本目标之一。由于缺乏基础物理学的支持，现行地核标准模型无法解释地震学和地磁的关键观测结果。研究人员认为，这些观测结果可以通过将地核看作一个耦合层系统来解释，每个层都有其独特的动力学。为了验证这一假设，研究人员将开发一种新的地核模型，该模型需要对现有计算机代码和算法进行重大改进。                                       （刘文浩）