2017全球十大新興技術(shù) 包括基因疫苗、從陽光中收集液態(tài)燃料...

日前，《科學美國人》與世界經(jīng)濟論壇在2017夏季達沃斯論壇期間聯(lián)合發(fā)布了2017年全球十大新興技術(shù)。這份榜單由《科學美國人》雜志、《科學美國人》全球顧問委員會、世界經(jīng)濟論壇全球?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、環(huán)保等領(lǐng)域的最新技術(shù)，它們在提高生活質(zhì)量、促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、保護地球環(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)造新的機遇。”世界經(jīng)濟論壇管理委員會成員、第四次工業(yè)革命中心主任穆拉特·松梅茲(Murat Sönmez)說，“所有機構(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)泛濫帶來的風險。”

自2012年起，世界經(jīng)濟論壇開始評選年度十大新興技術(shù)。在此前五年的榜單中，3D打印、CRISPR-Cas9、光遺傳等技術(shù)已經(jīng)成為我們生活、研究中的重要元素。而在今年的榜單中，又有哪些將改變?nèi)祟惖奈磥恚?/p>

1、液體活檢

液體活檢技術(shù)的出現(xiàn)，標志著人類在攻克癌癥的道路上又前進了一大步。與傳統(tǒng)的組織活檢相比，液體活檢具備多項優(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入血管中。因此，與依靠癥狀和圖像進行診斷相比，液體活檢對癌細胞的定位更加迅速。

2、從空氣中收集凈水

此前，科學家已經(jīng)能夠從空氣中收集凈水，但現(xiàn)有的技術(shù)需要耗費大量電力，并且只有在濕度較高時才能實現(xiàn)。

而現(xiàn)在，情況正在發(fā)生改變。來自MIT和加州大學伯克利分校的研究團隊通過一類新型多孔晶體——金屬有機骨架(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、深度學習與機器視覺

在深度學習的幫助下(尤其是隨著卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展)，計算機的圖像識別能力開始超越人類。目前，機器視覺技術(shù)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。與其他深度學習結(jié)構(gòu)相比，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖像和語音識別方面能夠給出更優(yōu)的結(jié)果。這一模型也可以使用反向傳播算法進行訓練。相比較其他深度、前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要估計的參數(shù)更少，使之成為一種頗具吸引力的深度學習結(jié)構(gòu)。

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。

哈佛大學的科學家找出一款新型鈷-磷催化劑，利用太陽能，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，而不是被排放到大氣中。這項技術(shù)可能會給太陽能和風能行業(yè)帶來革命性的影響。