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美媒盘点2016十大新兴技术:改变生活 保卫地球

来源:cc国际代理会员_cc国际m.cc177.com_cc国际网投幕后直营时间:2016-6-27


? ? 美国《科学美国人》月刊网站6月23日刊发题为《2016年十大新兴技术》的文章称,以下是证明创新具有改善生活、改变行业和保卫我们地球的力量的10项技术。

? ? 自动驾驶汽车发展加快

? ? 谷歌等企业多年来一直在测试自动驾驶汽车。这些车对来自车载雷达、摄像头、超声测距仪、全球定位系统(GPS)及存储地图的大量数据进行处理,在没有人类干预的情况下畅行于日益复杂、迅速变化的交通环境中。

? ? 不过,消费者才刚刚开始使用具备自动驾驶能力的车辆。自动驾驶的推广将通过稳步实现车辆上日益智能化的安全和便利功能逐步进行。例如,某些车型已经提供自动平行泊车、车道自动保持、紧急制动甚至半自动巡航控制等功能。去年10月,特斯拉汽车公司推出一款供特斯拉车主下载的软件包,可实现有限形式的自动驾驶操作。自动驾驶系统或许存在缺陷——控制自动驾驶的软件十分复杂,但它们不会出现各种各样的分心和冒险行为,而分心和冒险行为是如今最常见的车祸原因。

? ? 物联网向纳米化迈进

? ? 利用廉价的微传感器和微处理器加上微型供电装置和无线天线搭建起来的物联网,正在迅速把网络世界从计算机和移动装置扩展至物质世界中的常见物品:恒温调节器、汽车、门锁甚至宠物跟踪器。人们几乎每天都会宣布推出新的物联网装置,分析师预计到2020年网上将有多达300亿台这样的装置。

? ? 科学家已开始把传感器的尺寸从毫米或微米级缩小到纳米级,小到能在生物体内循环,小到能直接混合到建筑材料中。这是向纳米物联网迈进的关键的第一步,而纳米物联网可以引领医学及其他许多行业进入一个全新的境界。

? ? 下一代蓄电池增大容量

? ? 在过去几年里,具有足够大的容量,可以为整个工厂、城镇甚至连接孤立乡间社区的“微型电网”供电的新型蓄电池得到了验证。这些蓄电池是以钠、铝和锌为基本材料的。

? ? 对于目前无法从电网获得电力供应的人来说,可再生能源发电和电网级蓄电池的结合是极具变革性的。

? ? 开放式人工智能生态系统

? ? 在过去几年里,多项新兴技术结合到了一起,让我们能更容易地制造开放的人工智能生态系统。这一生态系统不仅与我们的移动装置和电脑相连,而且与卧室中的恒温调节器、浴室中的体重计、手腕上的手环甚至停在屋外的汽车相连。今后几年里,互联网与物联网以及你自己的个人数据的互相连接——这些连接可以在任何地方通过与人工智能对话立即实现——可以释放更高的生产率,让数百万人更健康和幸福。

? ? 光遗传技术治疗大脑疾病

? ? 光遗传技术已为帕金森症震颤、慢性疼痛、视力损伤和抑郁等大脑疾病的治疗打开了新大门。大脑神经化学显然与某些大脑疾病存在重要关联,这便是药物可在一定程度上帮助改善症状的原因。但在大脑的高速电路同时受到扰乱的区域,光遗传学研究——尤其是在新兴的无线微芯片技术的支持下——可提供新治疗途径。例如最近的研究表明,在某些案例中,关闭特定神经元的非侵入性光疗法可以治疗慢性疼痛,从而提供了替代现有疼痛疗法的一种方案。

? ? 芯片器官带来生物学新视野

? ? 每个芯片器官的尺寸大约与USB存储器相仿。它由柔韧、半透明的聚合物制成。在芯片内部存在布局复杂的微流体管道,每根微流体管道的直径不到1毫米,布满取自目标器官的人类细胞。当营养物、血液及实验药物等测试用混合物被泵入管道时,这些细胞会复制活体器官的某些关键功能。

? ? 芯片内部的小室经过安排可以模拟某一器官组织的特殊结构,例如肺部微小的气囊。然后,空气通过气道可以非常准确地模拟人类的呼吸。与此同时,可以将混合着细菌的血液泵入其他管道,然后科学家就可以观察细胞如何对感染作出响应。这项技术将使科学家能看到以前从未看到过的生物机制和生理行为。

? ? 钙钛矿太阳能电池效率大增

? ? 2016年,钙钛矿太阳能电池的效率将达到20%以上——7年内提高了4倍,过去两年内更是令人惊叹地翻了一番。它们目前在商业上与光伏电池展开竞争,且可能远远没有达到效率极限。光伏电池技术目前已经成熟,钙钛矿电池仍处于迅速优化的过程中。

? ? 代谢工程学把微生物变工厂

? ? 随着合成生物学、系统生物学和进化工程学最近取得进展,代谢工程学现在能创造出可以制造以常规手段难以制取(因而十分昂贵)的化学物质的生物系统。在最近一次成功的演示活动中,经特殊设定的微生物生成了PLGA,这是一种可植入、能够生物降解的聚合物,可用于外科缝合、移植和修复,也可以用作治疗癌症和感染的药物输送材料。

? ? 区块链强化数据安全性

? ? 数字货币比特币背后的区块链技术是一种分散式的公共交易分类账,它不被任何个人或企业拥有或控制。任何用户都可以读取完整的区块链。借用编制密码的数学手段,资金每次从一个账户转移至另一个账户都被以一种安全和可证实的方式记录下来。由于区块链的众多副本散布在全球各地,它被认为能够有效防止篡改。

? ? 二维材料家族不断壮大

? ? 新材料可以改变世界。现在,一类具有巨大潜力的新材料——其中每种材料都由单层原子构成——正在出现。这个被称为二维材料的新型材料家族在过去几年里不断壮大,现已包括了呈网格状的碳、硼、六方氮化硼、锗、硅、磷及锡等。更多的二维材料已被证明在理论上是可能的,但尚未被合成出来。每一种材料都有令人兴奋的特性,而且可以像搭乐高积木那样把各种二维物质组合起来形成更多的新材料。

? ? 来源:参考消息网
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