2017年十大新興技術(shù)：未來觸手可及

2017年十大新興技術(shù)：未來觸手可及

▲“液體活檢”可大幅降低癌癥診斷與護(hù)理難度（圖/東方IC）

世界經(jīng)濟(jì)論壇6月26日發(fā)布了2017年度全球十大新興技術(shù)榜單，從空氣中提取飲用水、從陽光中收集液態(tài)燃料等一系列突破性技術(shù)入選。

此榜單由世界經(jīng)濟(jì)論壇與《科學(xué)美國人》雜志的專家委員會(huì)聯(lián)合選出，能否在解決全球重大挑戰(zhàn)中發(fā)揮作用被視為評選的首要標(biāo)準(zhǔn)。入選的新興技術(shù)均在改善生活質(zhì)量、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和保護(hù)地球環(huán)境等方面具有巨大潛力。評選委員會(huì)同時(shí)對入選技術(shù)的成熟程度進(jìn)行評估，以期幫助其在今后3年至5年內(nèi)得到推廣。

1、無創(chuàng)技術(shù)診斷癌癥

被稱為“液體活檢”的超靈敏血液檢查可大幅降低癌癥診斷與護(hù)理難度。液體活檢是對抗癌癥的又一項(xiàng)進(jìn)步。首先，它可以在無法實(shí)施傳統(tǒng)組織活檢時(shí)充當(dāng)代替者。其次，相比于只提供有限信息的組織樣本，液體活檢可以提供更全面的信息。最后，通過鎖定循環(huán)腫瘤DNA，即從癌細(xì)胞進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)的遺傳物質(zhì)，可以比依靠癥狀或影像更快地發(fā)現(xiàn)疾病進(jìn)展或治療抗性。

2、人類細(xì)胞圖譜計(jì)劃

這項(xiàng)國際合作旨在破譯人體各種細(xì)胞類型的詳細(xì)功能。這項(xiàng)于2016年10月啟動(dòng)的項(xiàng)目由扎克伯格夫婦成立的慈善組織支持，旨在確定每個(gè)組織中的細(xì)胞類型；準(zhǔn)確了解每種細(xì)胞類型中基因、蛋白質(zhì)和其他分子的活動(dòng)以及控制該活動(dòng)的過程、定位細(xì)胞、了解細(xì)胞如何相互作用；一個(gè)細(xì)胞的遺傳信息發(fā)生變化時(shí)人類身體功能會(huì)發(fā)生什么變化。該項(xiàng)目的最終產(chǎn)品對于個(gè)性化保健來說意義重大。

3、深度學(xué)習(xí)練就“好眼力”

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(jì)算機(jī)的圖像識(shí)別能力開始超越人類。目前，機(jī)器視覺技術(shù)在自動(dòng)駕駛、醫(yī)學(xué)診斷、保險(xiǎn)索賠的破損評估、水位監(jiān)測、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

4、從陽光中收集液態(tài)燃料

這一技術(shù)可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為液體燃料等其他物質(zhì)。哈佛大學(xué)的科學(xué)家找出一款鈷-磷催化劑，利用太陽能，將水分子分解成氫氣和氧氣，并將二氧化碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物。隨后，燃燒釋放的二氧化碳將被重新轉(zhuǎn)化成燃料，而不是被排放至大氣中。這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)給太陽能和風(fēng)能行業(yè)帶來革命性的影響。

5、從空氣中提取用水

從空氣中提取用水的技術(shù)其實(shí)并不新鮮，但現(xiàn)有技術(shù)需要高含水量的空氣以及大量電力。這個(gè)現(xiàn)狀正在改變，來自美國麻省理工學(xué)院和加州大學(xué)伯克利分校的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)成功利用多孔晶體做到無需電力就實(shí)現(xiàn)從空氣到水的轉(zhuǎn)換。另一個(gè)例子是美國亞利桑那州創(chuàng)業(yè)公司——“零質(zhì)量水”，他們可以利用離網(wǎng)太陽能系統(tǒng)每天生產(chǎn)2升水至5升水。

6、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作基于管理整個(gè)農(nóng)田，基于局部農(nóng)田狀況和歷史數(shù)據(jù)，做出相應(yīng)的耕作決策：如何種植、收割、灌溉，以及使用殺蟲劑和肥料。相比之下，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)采用了高科技技術(shù)，結(jié)合傳感器、機(jī)器人、GPS（全球定位系統(tǒng)）、繪圖工具和數(shù)據(jù)分析軟件，在不增加勞動(dòng)力的情況下，對農(nóng)田進(jìn)行定制化耕作。

7、廉價(jià)的氫能汽車催化劑

氫能汽車催化劑旨在開發(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(jià)格高昂。目前很多研究正致力于減少對鉑的依賴，例如美國凱斯西儲(chǔ)大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)可以用摻雜氮和磷的碳泡沫催化劑作為替代。

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?；蛞呙缒芸焖偕a(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（無特定病原體）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(jià)。而且，通過這種方法制得的疫苗能快速適應(yīng)病原體突變。最終，科學(xué)家能找出可以抵抗病原體的人群，純化能為人類提供保護(hù)的抗體，然后設(shè)計(jì)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)

美國加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家正計(jì)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，并將碳排放降至零。與此同時(shí)，他們還計(jì)劃重新設(shè)計(jì)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，而雨水也能被收集利用，這些舉措將會(huì)使飲用水的需求量下降70%。

10、量子計(jì)算機(jī)

人們對量子計(jì)算已展望了50年，原因很簡單：它解決了傳統(tǒng)機(jī)器無法回答的問題。當(dāng)前小型量子計(jì)算機(jī)已制造出來，卻仍不能突破超級計(jì)算機(jī)的能力，但量子計(jì)算仍在快速發(fā)展。2016年，IBM公司為公眾提供渠道，接入第一臺(tái)具有云服務(wù)的量子計(jì)算機(jī)，未來量子計(jì)算將有更廣闊的發(fā)展前景。（本刊綜合）

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▲IBM的量子計(jì)算機(jī)（圖/IBM研究院）