2017年十大新兴技术：未来触手可及

2017-09-03

发明与创新 2017年29期

2017年十大新兴技术：未来触手可及

▲“液体活检”可大幅降低癌症诊断与护理难度（图/东方IC）

世界经济论坛6月26日发布了2017年度全球十大新兴技术榜单，从空气中提取饮用水、从阳光中收集液态燃料等一系列突破性技术入选。

此榜单由世界经济论坛与《科学美国人》杂志的专家委员会联合选出，能否在解决全球重大挑战中发挥作用被视为评选的首要标准。入选的新兴技术均在改善生活质量、促进产业转型和保护地球环境等方面具有巨大潜力。评选委员会同时对入选技术的成熟程度进行评估，以期帮助其在今后3年至5年内得到推广。

1、无创技术诊断癌症

被称为“液体活检”的超灵敏血液检查可大幅降低癌症诊断与护理难度。液体活检是对抗癌症的又一项进步。首先，它可以在无法实施传统组织活检时充当代替者。其次，相比于只提供有限信息的组织样本，液体活检可以提供更全面的信息。最后，通过锁定循环肿瘤DNA，即从癌细胞进入血液循环系统的遗传物质，可以比依靠症状或影像更快地发现疾病进展或治疗抗性。

2、人类细胞图谱计划

这项国际合作旨在破译人体各种细胞类型的详细功能。这项于2016年10月启动的项目由扎克伯格夫妇成立的慈善组织支持，旨在确定每个组织中的细胞类型；准确了解每种细胞类型中基因、蛋白质和其他分子的活动以及控制该活动的过程、定位细胞、了解细胞如何相互作用；一个细胞的遗传信息发生变化时人类身体功能会发生什么变化。该项目的最终产品对于个性化保健来说意义重大。

3、深度学习练就“好眼力”

在深度学习的帮助下（尤其是随着卷积神经网络的发展），计算机的图像识别能力开始超越人类。目前，机器视觉技术在自动驾驶、医学诊断、保险索赔的破损评估、水位监测、农业生产等领域具有广阔的应用前景。

4、从阳光中收集液态燃料

这一技术可将二氧化碳转化为液体燃料等其他物质。哈佛大学的科学家找出一款钴-磷催化剂，利用太阳能，将水分子分解成氢气和氧气，并将二氧化碳转化成有机物。随后，燃烧释放的二氧化碳将被重新转化成燃料，而不是被排放至大气中。这项技术可能会给太阳能和风能行业带来革命性的影响。

5、从空气中提取用水

从空气中提取用水的技术其实并不新鲜，但现有技术需要高含水量的空气以及大量电力。这个现状正在改变，来自美国麻省理工学院和加州大学伯克利分校的一个科研团队成功利用多孔晶体做到无需电力就实现从空气到水的转换。另一个例子是美国亚利桑那州创业公司——“零质量水”，他们可以利用离网太阳能系统每天生产2升水至5升水。

6、精准农业

传统农业耕作基于管理整个农田，基于局部农田状况和历史数据，做出相应的耕作决策：如何种植、收割、灌溉，以及使用杀虫剂和肥料。相比之下，精准农业采用了高科技技术，结合传感器、机器人、GPS（全球定位系统）、绘图工具和数据分析软件，在不增加劳动力的情况下，对农田进行定制化耕作。

7、廉价的氢能汽车催化剂

氢能汽车催化剂旨在开发一种零排放的氢燃料电池技术。目前使用的催化剂含有金属铂，价格高昂。目前很多研究正致力于减少对铂的依赖，例如美国凯斯西储大学的科学家发现可以用掺杂氮和磷的碳泡沫催化剂作为替代。

8、基因疫苗

基于基因的疫苗在很多方面优于现在的传统疫苗。基因疫苗能快速生产，这对于应对突然暴发的疫情非常关键。相比于在细胞培养物或SPF（无特定病原体）鸡蛋中生产的传统蛋白疫苗，基因疫苗制作起来也更简单、廉价。而且，通过这种方法制得的疫苗能快速适应病原体突变。最终，科学家能找出可以抵抗病原体的人群，纯化能为人类提供保护的抗体，然后设计出基因序列，诱导人体细胞产生这种抗体。