2017年十大新興技術：未來觸手可及

2017年十大新興技術：未來觸手可及

▲“液體活檢”可大幅降低癌癥診斷與護理難度（圖/東方IC）

世界經濟論壇6月26日發(fā)布了2017年度全球十大新興技術榜單，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入選。

此榜單由世界經濟論壇與《科學美國人》雜志的專家委員會聯(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準。入選的新興技術均在改善生活質量、促進產業(yè)轉型和保護地球環(huán)境等方面具有巨大潛力。評選委員會同時對入選技術的成熟程度進行評估，以期幫助其在今后3年至5年內得到推廣。

1、無創(chuàng)技術診斷癌癥

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理難度。液體活檢是對抗癌癥的又一項進步。首先，它可以在無法實施傳統(tǒng)組織活檢時充當代替者。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，即從癌細胞進入血液循環(huán)系統(tǒng)的遺傳物質，可以比依靠癥狀或影像更快地發(fā)現(xiàn)疾病進展或治療抗性。

2、人類細胞圖譜計劃

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

3、深度學習練就“好眼力”

在深度學習的幫助下（尤其是隨著卷積神經網絡的發(fā)展），計算機的圖像識別能力開始超越人類。目前，機器視覺技術在自動駕駛、醫(yī)學診斷、保險索賠的破損評估、水位監(jiān)測、農業(yè)生產等領域具有廣闊的應用前景。

4、從陽光中收集液態(tài)燃料

這一技術可將二氧化碳轉化為液體燃料等其他物質。哈佛大學的科學家找出一款鈷-磷催化劑，利用太陽能，將水分子分解成氫氣和氧氣，并將二氧化碳轉化成有機物。隨后，燃燒釋放的二氧化碳將被重新轉化成燃料，而不是被排放至大氣中。這項技術可能會給太陽能和風能行業(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其實并不新鮮，但現(xiàn)有技術需要高含水量的空氣以及大量電力。這個現(xiàn)狀正在改變，來自美國麻省理工學院和加州大學伯克利分校的一個科研團隊成功利用多孔晶體做到無需電力就實現(xiàn)從空氣到水的轉換。另一個例子是美國亞利桑那州創(chuàng)業(yè)公司——“零質量水”，他們可以利用離網太陽能系統(tǒng)每天生產2升水至5升水。

6、精準農業(yè)

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

7、廉價的氫能汽車催化劑

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。目前使用的催化劑含有金屬鉑，價格高昂。目前很多研究正致力于減少對鉑的依賴，例如美國凱斯西儲大學的科學家發(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。基因疫苗能快速生產，這對于應對突然暴發(fā)的疫情非常關鍵。相比于在細胞培養(yǎng)物或SPF（無特定病原體）雞蛋中生產的傳統(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快速適應病原體突變。最終，科學家能找出可以抵抗病原體的人群，純化能為人類提供保護的抗體，然后設計出基因序列，誘導人體細胞產生這種抗體。

9、可持續(xù)型社區(qū)

美國加州大學伯克利分校的科學家正計劃通過智能微電網，將本地產生的太陽能用于建筑的電力供應，這將減少一半的電力消耗，并將碳排放降至零。與此同時，他們還計劃重新設計建筑的排水系統(tǒng)，從而實現(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，這些舉措將會使飲用水的需求量下降70%。

10、量子計算機

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

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▲IBM的量子計算機（圖/IBM研究院）