2017年全球十大新興技術(shù)

試想有一天人類可以輕松從空氣中提取出飲用水，農(nóng)民可以根據(jù)農(nóng)作物的葉片形狀、土壤濕度為其提供低成本的針對(duì)性培育，類似樹葉光合作用的能量生成、儲(chǔ)存設(shè)備可以用于日常生活……這些都有可能在不遠(yuǎn)的將來實(shí)現(xiàn)。

6月27日，《科學(xué)美國(guó)人》與世界經(jīng)濟(jì)論壇聯(lián)合發(fā)布2017年全球十大新興技術(shù)，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)員特聘教授及教務(wù)長(zhǎng)Lee Sang-Yup認(rèn)為，這十大技術(shù)代表未來科技的發(fā)展方向，會(huì)和我們未來幾年的生活發(fā)生巨大關(guān)聯(lián)。這些技術(shù)并非停留于愿景階段，而是能在未來幾年產(chǎn)生可觸及、能產(chǎn)生重大影響的技術(shù)。

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(duì)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)組織活檢的時(shí)候充當(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為全面的信息。

最后，通過鎖定循環(huán)腫瘤DNA，即從癌細(xì)胞進(jìn)入到血液循環(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。

雖然對(duì)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(shí)監(jiān)控植物的生長(zhǎng)狀態(tài)還相對(duì)較遠(yuǎn)，但現(xiàn)在已經(jīng)有了一些相對(duì)簡(jiǎn)易的技術(shù)，如印度尼西亞使用了一套價(jià)格低廉的現(xiàn)代化監(jiān)控系統(tǒng)，依靠太陽(yáng)能及手機(jī)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控

從空氣中提取飲用水

運(yùn)用無需接入電網(wǎng)的太陽(yáng)能技術(shù)生產(chǎn)清潔水。從空氣中提取水的技術(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(guó)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(yáng)能系統(tǒng)每天生產(chǎn)2至5升水。

深度學(xué)習(xí)練就“好眼力”

在一張圖像面前，人工智能的觀察分析能力正在超越醫(yī)生等人類專家的解讀。得益于深度學(xué)習(xí)這個(gè)新興人工智能領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)開始廣泛地應(yīng)用在無人駕駛、醫(yī)療診斷、保險(xiǎn)索賠損害評(píng)估和水位、作物產(chǎn)量監(jiān)控等領(lǐng)域。

在零售行業(yè)管理機(jī)制中，因?yàn)槌杀据^低，競(jìng)爭(zhēng)壓力會(huì)較大，因此，中小企業(yè)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)也會(huì)受到影響，基于此，要想完善服務(wù)品牌和資源配置結(jié)構(gòu)，就要結(jié)合實(shí)際問題建立健全統(tǒng)籌性較好的管控體系，確保能對(duì)關(guān)鍵因子予以綜合考量，全面整合服務(wù)結(jié)構(gòu)和品牌優(yōu)勢(shì)，針對(duì)性提高管理工作的綜合效率。

機(jī)器視覺在工業(yè)領(lǐng)域有著舉足輕重的意義，比如工業(yè)機(jī)器人。它可以通過機(jī)器視覺，感知物體并作出相應(yīng)的操作指引，出現(xiàn)一個(gè)扳手，它就能告訴你所維修的發(fā)動(dòng)機(jī)需要擰的螺絲與方向。

當(dāng)然，機(jī)器視覺表現(xiàn)不僅于此，還在于可以通過識(shí)別佩戴者眼前工作的內(nèi)容，收集圖文聲像的大數(shù)據(jù)，評(píng)估工作效率、工作完整度等等。

人們常說“借一雙慧眼”，當(dāng)計(jì)算機(jī)視覺可以識(shí)別和認(rèn)知的范圍和內(nèi)容達(dá)到一定高度，即意味著人類擁有了另外一雙眼睛，通過這雙眼睛，人工智能協(xié)助人類處理更多的工作，生產(chǎn)力達(dá)到新一個(gè)高度，意味著新一輪工業(yè)革命的到來。

人工樹葉

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)。我們可以模仿葉子來人造光合作用生成和儲(chǔ)存能量嗎？

前景越來越樂觀，答案是用陽(yáng)光活化催化劑來把水分子分解成水和氫，然后用氫將二氧化碳轉(zhuǎn)換為烴類。

在這樣的封閉系統(tǒng)內(nèi)，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳將被轉(zhuǎn)化回燃料而不是排放到大氣中，這項(xiàng)成果對(duì)太陽(yáng)能和風(fēng)能產(chǎn)業(yè)來說是革命性的。

人類細(xì)胞圖譜

這項(xiàng)國(guó)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Chan Zuckerberg Initiative（臉書C E O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(duì)于個(gè)性化保健來說意義重大。

精密農(nóng)業(yè)

傳感器、機(jī)器人、GPS定位系統(tǒng)、地圖繪制工具、數(shù)據(jù)分析軟件，所有這些工具都被利用起來，為農(nóng)作物“量身定做”它們所需要的照料方案。

盡管對(duì)世上大多數(shù)的農(nóng)民來說，使用無人機(jī)來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)植物的健康情況，或許都還是一個(gè)有些遙遠(yuǎn)的未來，但是，不那么高端的科學(xué)技術(shù)正在投入運(yùn)用。

舉例來說，來自悉尼大學(xué)的Salah Sukkarieh，已經(jīng)在印度尼西亞展示了一種簡(jiǎn)化的低成本監(jiān)控系統(tǒng)，主要依靠太陽(yáng)能和手機(jī)運(yùn)作。

物美價(jià)廉的新能源汽車

減少燃料電池催化劑中的鉑用量有助于將氫動(dòng)力汽車推向大眾市場(chǎng)。氫燃料電池——這種具有前景的零排放技術(shù)正在取得進(jìn)展。到目前為止，氫燃料電池中的催化劑含有價(jià)格昂貴的鉑，阻礙了技術(shù)發(fā)展。

但是通過努力，目前對(duì)這種稀有并且昂貴的鉑金屬的依賴已經(jīng)降低。最新的進(jìn)展包括一種不含鉑的催化劑，一些催化劑甚至不含有金屬。

基因疫苗

由DNA或RNA合成的非蛋白疫苗，可促進(jìn)人體免疫力提升，預(yù)防傳染性疾病擴(kuò)散。

與傳統(tǒng)的疫苗相比，以基因?yàn)榛A(chǔ)的疫苗在很多方面來說都更有優(yōu)越性。

一個(gè)原因是生產(chǎn)會(huì)更為迅速，這對(duì)應(yīng)對(duì)突然爆發(fā)的疾病更為重要。與在細(xì)胞培養(yǎng)物或者雞蛋中培養(yǎng)蛋白質(zhì)相比，生產(chǎn)基因材料應(yīng)該更為簡(jiǎn)單和便宜。

一種以基因?yàn)橹С鲋圃煲呙绶椒ǎ诓≡w突變的時(shí)候，能夠快速適應(yīng)，最終讓科學(xué)家能夠辨識(shí)出哪些人群對(duì)于一種病原體有抵抗力，分離出能夠提供保護(hù)的抗體，并且設(shè)計(jì)出基因序列，刺激細(xì)胞，來產(chǎn)生這些抗體。

可持續(xù)發(fā)展的生活社區(qū)

環(huán)保居所的設(shè)計(jì)不只是為一座房子裝上太陽(yáng)能發(fā)電板，設(shè)計(jì)師們要將整個(gè)社區(qū)的房屋連接起來，打造能源循環(huán)、資源共享的可持續(xù)發(fā)展體系。將綠色建造一次應(yīng)用于多種建筑中，有潛力為我們所消耗能源和水的數(shù)量帶來革命性的改變。

如美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校一個(gè)研發(fā)項(xiàng)目能夠按計(jì)劃實(shí)施，把本地產(chǎn)生的太陽(yáng)能發(fā)送到智能微電網(wǎng)中，能夠降低一半的電力消耗，并且把碳排放量降低為零。

與此同時(shí)，該項(xiàng)目計(jì)劃重新設(shè)計(jì)供水系統(tǒng)，讓來自馬桶和下水道的廢水能夠當(dāng)場(chǎng)被重新利用，讓馬桶和洗衣機(jī)使用雨水，能夠把對(duì)飲用水的需求降低70%。

量子計(jì)算

這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展將為解決新生問題提供有力支持。量子計(jì)算機(jī)幾乎有著無限的潛力，能與之匹敵的唯有建造量子計(jì)算機(jī)的困難和昂貴成本。這也解釋了為什么如今小型的量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)制造出來，卻還不能成功突破超級(jí)計(jì)算機(jī)的能力。

但是量子計(jì)算機(jī)也正在取得進(jìn)展，2016年，科技企業(yè)IBM為公眾提供渠道，接入第一臺(tái)提供云服務(wù)的量子計(jì)算機(jī)。這項(xiàng)行動(dòng)讓20多篇使用量子計(jì)算云服務(wù)的論文得以誕生，目前還有50多家創(chuàng)業(yè)企業(yè)和全球大公司，專注于讓量子計(jì)算機(jī)成為現(xiàn)實(shí)。

既然量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)取得了這樣的進(jìn)展，人們那句“量子準(zhǔn)備好了”的話正脫口欲出。

（澎湃新聞網(wǎng)2 0 1 7.7.1）