全球十大新技术

自2012年起，世界经济论坛开始评选年度十大新兴技术。在此前五年的榜单中，3D打印、CRISPR-Cas9、光遗传等技术已经成为我们生活、研究中的重要元素。而在2017年的榜单中，又有哪些将改变人类的未来？《科学美国人》与世界经济论坛联合发布了2017年全球十大新兴技术。涵盖了在医疗、计算机、环保等领域的最新技术，它们在提高生活质量、促进产业转型、保护地球环境等方面具有无限潜能。

1. 液体活检

液体活检技术的出现，标志着人类在攻克癌症的道路上又前进了一大步。与传统的组织活检相比，液体活检具备多项优势：首先，对于组织活检无法检测的部位，液体活检可以成为替代品。其次，组织活检只能反映出样品中的信息，而液体活检可以检测出患者的整体情况。此外，液体活检主要检测的是循环肿瘤DNA，它们通常会从肿瘤组织进入血管中。因此，与依靠症状和图像进行诊断相比，液体活检对癌细胞的定位更加迅速。

2. 从空气中收集净水

此前，科学家已经能够从空气中收集净水，但现有的技术需要耗费大量电力，并且只有在湿度较高时才能实现。而现在，情况正在发生改变。来自MIT和加州大学伯克利分校的研究团队通过一类新型多孔晶体——金属有机骨架，在空气湿度低至20%的环境下成功收集净水，且这一过程完全不需消耗能量。

3. 深度学习与机器视觉

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泛的应用前景。

4. 从阳光中收集液态燃料

我们能否模仿树叶的光合作用，让“仿生树叶”生成、储存能量？现在，这个问题的答案正呼之欲出。哈佛大学的科学家找出一款新型钴-磷催化剂，利用太阳能，其将水分子分解成氢气和氧气，随后这些氢将二氧化碳转化成有机物。在这样一个封闭系统中，燃烧释放的二氧化碳将重新被转化成燃料，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. 人类细胞图谱计划

人类细胞图谱计划于2016年10月正式启动，这个国际合作项目旨在破译人类身体的秘密，由陈·扎克伯格倡议支持。此项目希望确定所有组织的不同细胞类型，各类细胞分别由哪些基因、蛋白和其他分子来控制细胞活动，细胞的准确位置，以及细胞是如何与其他细胞交流，在细胞发生改变后又是如何影响身体机能的……该计划最终将为个性化医疗提供有力的帮助。

6. 精准农业

第四次工业革命为农民提供了一系列新的工具，这些工具能够在减少水和农药使用量的同时，提高作物的产量与质量。传感器、机器人、GPS、地图工具以及数据分析软件全部按照植物养护的需求量身定制。虽然对于全世界的大多数农民来说，距离利用无人机来实时监控植物的生长状态还相对较远，但现在已经有了一些相对简易的技术，例如印度尼西亚使用了一套价格低廉的现代化监控系统，依靠太阳能及手机实现监控。

7. 廉价的氢能汽车催化剂

此项目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，因此项目暂时陷入瓶颈。但是，现在很多研究正在致力于减少对这种稀有而昂贵金属的依赖，目前最新的研究已经能够做到不利用铂，甚至是完全不使用金属。例如，凯斯西储大学的科学家就研制出掺杂氮和磷的碳泡沫催化剂，其活性不亚于标准催化剂。

8. 基因疫苗

基于基因疫苗在很多方面优于现在的传统疫苗。基因疫苗能够快速生产，这对于应对抑制突然暴发的疫情非常关键。相比于在细胞培养物或SPF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够快速适应病原体突变。最终，科学家能够找出可抵抗病原体的人群、纯化后可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。

9. 可持续型社区

如能将绿色建筑理念一次性应用到大规模的建筑过程中，它将可能为能量、水资源的消耗带来一场革命。目前，加州大学伯克利分校的科学家正计划通过智能微电网，将本地产生的太阳能用于建筑的电力供应，这将减少一半的电力消耗，并将碳排放降至零。与此同时，他们还计划重新设计建筑的排水系统，从而实现厕所和下水道中水资源的就地循环利用，而雨水也将被收集利用，这些举措将会使饮用水的需求量下降70%。

10. 量子计算机

量子计算机拥有无限的潜能，与之相对应的是极高的建造难度和高昂的花费。这也就不难解释，为什么小型量子计算机的运算能力仍未超越超级计算机。不过在2016年，IBM将量子计算机的发展推向了一个新高度，它们成为首家向公众提供量子计算机云服务的公司。这项技术为超过20篇等待发表的学术论文提供了实验平台。目前，全球超过50家企业正在努力让量子计算机成为现实，这其中既有大型企业，也有不少初创公司。这些进展让人们开始相信，量子时代正向我们走来。

●资料来源：《环球科学》