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《科學(xué)美國人》發(fā)布2017十大新興技術(shù):醫(yī)療科技領(lǐng)域被看好
星之球科技 來源:基因谷2017-07-05 我要評論(0 )
6月27日,《科學(xué)美國人》與世界經(jīng)濟(jì)論壇聯(lián)合發(fā)布了2017年全球十大新興技術(shù)。
6月27日,《科學(xué)美國人》與世界經(jīng)濟(jì)論壇聯(lián)合發(fā)布了2017年全球十大新興技術(shù)。這份榜單由《科學(xué)美國人》、《科學(xué)美國人》全球顧問委員會、世界經(jīng)濟(jì)論壇全球?qū)<揖W(wǎng)絡(luò)、世界未來委員會共同選出,涵蓋了在醫(yī)療、計算機(jī)、環(huán)保等領(lǐng)域的最新技術(shù),它們在提高生活質(zhì)量、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、保護(hù)地球環(huán)境等方面具有無限潛能。
“新興技術(shù)正在重新定義工業(yè),它們使傳統(tǒng)的界線變得模糊,在我們前所未見的尺度上創(chuàng)造新的機(jī)遇,”世界經(jīng)濟(jì)論壇管理委員會成員、第四次工業(yè)革命中心主任Murat Snmez說,“所有機(jī)構(gòu)都必須通過正確的政策、規(guī)劃與合作方式,讓技術(shù)革新為人類構(gòu)建更美好的未來,同時避免技術(shù)泛濫帶來的風(fēng)險。”
入選榜單的十大新興技術(shù)分別為:無創(chuàng)技術(shù)診斷癌癥、從空氣中提取飲用水、深度學(xué)習(xí)練就“好眼力”、人工樹葉、人類細(xì)胞圖譜、精密農(nóng)業(yè)、物美價廉的新能源汽車、基因疫苗、可持續(xù)發(fā)展的生活社區(qū)、量子計算。
2017年全球十大新興技術(shù)一覽:
1. 液體活檢
液體活檢技術(shù)的出現(xiàn),標(biāo)志著人類在攻克癌癥的道路上又前進(jìn)了一大步。與傳統(tǒng)的組織活檢相比,液體活檢具備多項(xiàng)優(yōu)勢:首先,對于組織活檢無法企及的部位,液體活檢可以成為替代品。其次,組織活檢只能反映出樣品中的信息,而液體活檢可以檢測出患者的整體情況。此外,液體活檢主要檢測的是循環(huán)腫瘤DNA(ctDNA),它們通常會從腫瘤組織進(jìn)入血管中。因此,與依靠癥狀和圖像進(jìn)行診斷相比,液體活檢對癌細(xì)胞的定位更加迅速。
2. 從空氣中收集凈水
此前,科學(xué)家已經(jīng)能夠從空氣中收集凈水,但現(xiàn)有的技術(shù)需要耗費(fèi)大量電力,并且只有在濕度較高時才能實(shí)現(xiàn)。而現(xiàn)在,情況正在發(fā)生改變。來自MIT和加州大學(xué)伯克利分校的研究團(tuán)隊通過一類新型多孔晶體——金屬有機(jī)骨架(metal-organic frameworks),在空氣濕度低至20%的環(huán)境下成功收集凈水,且這一過程完全不需消耗能量。此外,一家位于亞利桑那州的初創(chuàng)企業(yè)Zero Mass Water,通過離網(wǎng)型太陽能系統(tǒng),每天可以生產(chǎn)2.5升水。
3. 深度學(xué)習(xí)與機(jī)器視覺
在深度學(xué)習(xí)的幫助下(尤其是隨著卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展),計算機(jī)的圖像識別能力開始超越人類。目前,機(jī)器視覺技術(shù)在自動駕駛、醫(yī)學(xué)診斷、保險索賠的破損評估、水位監(jiān)測、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
4. 從陽光中收集液態(tài)燃料
我們能否模仿樹葉的光合作用,讓“仿生樹葉”生成、儲存能量?現(xiàn)在,這個問題的答案正呼之欲出。哈佛大學(xué)的科學(xué)家找出一款新型鈷-磷催化劑,利用太陽能,其將水分子分解成氫氣和氧氣,隨后這些氫將二氧化碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物。在這樣一個封閉系統(tǒng)中,燃燒釋放的二氧化碳將重新被轉(zhuǎn)化成燃料,而不是被排放至大氣中。這項(xiàng)技術(shù)可能會給太陽能和風(fēng)能行業(yè)帶來革命性的影響。
5. 人類細(xì)胞圖譜計劃
人類細(xì)胞圖譜計劃于2016年10月正式啟動,這個國際合作項(xiàng)目旨在破譯人類身體的秘密,由陳-扎克伯格倡議支持。此項(xiàng)目希望確定所有組織的不同細(xì)胞類型、各類細(xì)胞分別由哪些基因、蛋白和其他分子來控制細(xì)胞活動、細(xì)胞的準(zhǔn)確位置,以及細(xì)胞是如何與其他細(xì)胞交流,在細(xì)胞發(fā)生改變后又是如何影響身體機(jī)能的……該計劃最終將為個性化醫(yī)療提供有力的幫助。
6.精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)
第四次工業(yè)革命為農(nóng)民提供了一系列新的工具,這些工具能夠在減少水和農(nóng)藥使用量的同時,提高作物的產(chǎn)量與質(zhì)量。傳感器、機(jī)器人、GPS、地圖工具以及數(shù)據(jù)分析軟件全部按照植物養(yǎng)護(hù)的需求量身定制。雖然對于全世界的大多數(shù)農(nóng)民來說,距離利用無人機(jī)來實(shí)時監(jiān)控植物的生長狀態(tài)還相對較遠(yuǎn),但現(xiàn)在已經(jīng)有了一些相對簡易的技術(shù),例如悉尼大學(xué)的Salah Sukkarieh已經(jīng)在印度尼西亞使用了一套價格低廉的現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng),依靠太陽能及手機(jī)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。
7.廉價的氫能汽車催化劑
此項(xiàng)目的目的是開發(fā)一種零排放的氫燃料電池技術(shù)。目前使用的催化劑含有金屬鉑,價格高昂,因此項(xiàng)目暫時陷入瓶頸。但是,現(xiàn)在很多研究正在致力于減少對這種稀有而昂貴金屬的依賴,目前最新的研究已經(jīng)能夠做到不利用鉑,甚至是完全不使用金屬。例如,凱斯西儲大學(xué)的科學(xué)家就研制出摻雜氮和磷的碳泡沫催化劑,其活性不亞于標(biāo)準(zhǔn)催化劑。
8.基因疫苗
基于基因的疫苗在很多方面優(yōu)于現(xiàn)在的傳統(tǒng)疫苗。基因疫苗能夠快速生產(chǎn),這對于應(yīng)對突然暴發(fā)的疫情非常關(guān)鍵。相比于在細(xì)胞培養(yǎng)物或SPF雞蛋中生產(chǎn)的傳統(tǒng)蛋白疫苗,基因疫苗制作起來也更簡單、廉價。而且,通過這種方法制得的疫苗能夠快速適應(yīng)病原體突變。最終,科學(xué)家能夠找出能夠抵抗病原體的人群、純化能夠?yàn)槿祟愄峁┍Wo(hù)的抗體,然后設(shè)計出基因序列,誘導(dǎo)人體細(xì)胞產(chǎn)生這種抗體。
9. 可持續(xù)型社區(qū)
如能將綠色建筑理念一次性應(yīng)用到大規(guī)模的建筑過程中,它將可能為能量、水資源的消耗帶來一場革命。目前,加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家正計劃通過智能微電網(wǎng),將本地產(chǎn)生的太陽能用于建筑的電力供應(yīng),這將減少一半的電力消耗,并將碳排放降至0。與此同時,他們還計劃重新設(shè)計建筑的排水系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)廁所和下水道中水資源的就地循環(huán)利用,而雨水也將被收集利用,這些舉措將會使飲用水的需求量下降70%。
10. 量子計算機(jī)
量子計算機(jī)擁有無限的潛能,與之相對應(yīng)的是極高的建造難度和高昂的花費(fèi)。這也就不難解釋,為什么小型量子計算機(jī)的運(yùn)算能力仍未超越超級計算機(jī)。不過在2016年,IBM將量子計算機(jī)的發(fā)展推向了一個新高度,它們成為首家向公眾提供量子計算機(jī)云服務(wù)的公司。這項(xiàng)技術(shù)為超過20篇等待發(fā)表的學(xué)術(shù)論文提供了實(shí)驗(yàn)平臺。目前,全球超過50家企業(yè)正在努力讓量子計算機(jī)成為現(xiàn)實(shí),這其中既有大型企業(yè),也有不少初創(chuàng)公司。這些進(jìn)展讓人們開始相信,量子時代正向我們走來。
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