美媒盤點2016十大新興技術：改變生活 保衛地球

美國哈佛大學維斯生物工程研究所研發的晶元器官(美國《連線》月刊網站)

參考消息網6月25日報道美國《科學美國人》月刊網站6月23日刊發題為《2016年十大新興技術》的文章稱，以下是證明創新具有改善生活、改變行業和保衛我們地球的力量的10項技術。

自動駕駛汽車發展加快

谷歌等企業多年來一直在測試自動駕駛汽車。這些車對來自車載雷達、攝像頭、超聲測距儀、全球定位系統（GPS）及存儲地圖的大量數據進行處理，在沒有人類干預的情況下暢行於日益複雜、迅速變化的交通環境中。

不過，消費者才剛剛開始使用具備自動駕駛能力的車輛。自動駕駛的推廣將通過穩步實現車輛上日益智能化的安全和便利功能逐步進行。例例如，某些車型已經提供自動平行泊車、車道自動保持、緊急制動甚至半自動巡航控制等功能。去年10月，特斯拉汽車公司推出一款供特斯拉車主下載的軟體包，可實現有限形式的自動駕駛操作。自動駕駛系統或許存在缺陷——控制自動駕駛的軟體十分複雜，但它們不會出現各種各樣的分心和冒險行為，而分心和冒險行為是如今最常見的車禍原因。

物聯網向納米化邁進

利用廉價的微感測器和微處理器加上微型供電裝置和無線天線搭建起來的物聯網，正在迅速把網路世界從計算機和移動裝置擴展至物質世界中的常見物品：恆溫調節器、汽車、門鎖甚至寵物跟蹤器。人們幾乎每天都會宣布推出新的物聯網裝置，分析師預計到2020年網上將有多達300億台這樣的裝置。

科學家已開始把感測器的尺寸從毫米或微米級縮小到納米級，小到能在生物體內循環，小到能直接混合到建築材料中。這是向納米物聯網邁進的關鍵的第一步，而納米物聯聯網可以引領醫學及其他許多行業進入一個全新的境界。

下一代蓄電池增大容量

在過去幾年裡，具有足夠大的容量，可以為整個工廠、城鎮甚至連接孤立鄉間社區的「微型電網」供電的新型蓄電池得到了驗證。這些蓄電池是以鈉、鋁和鋅為基本材料的。

對於目前無法從電網獲得電力供應的人來說，可再生能源發電和電網級蓄電池的結合是極具變革性的。

開放式人工智慧生態系統

在過去幾年裡，多項新興技術結合到了一起，讓我們能更容易地製造開放的人工智慧生態系統。這一生態系統不僅與我們的移動裝置和電腦相連，而且與卧室中的恆溫調節器、浴室中的體重計、手腕上的手環甚至停在屋外的汽車相連。今後幾年裡，互聯網與物聯網以及你自己的個人數據的互相連接——這些連接可以在任何地方通過與人工智慧對話立即實現——可以釋放更高的生產率，讓數百萬人更健康和幸福。

光遺傳技術治療大腦疾病

光遺傳技術已為帕金森症震顫、慢性疼痛、視力損傷和抑鬱等大腦疾病的治療打開了新大門。大腦神經化學顯然與某些大腦疾病存在重要關聯，這便是藥物可在一定程度上幫助改善癥狀的原因。但在大腦的高速電路同時受到擾亂的區域，光遺傳學研究——尤其是在新興的無線微晶元技術的支持下——可提供新治療途徑。例如最近的研究表明，在某些案例中，關閉特定神經元的非侵入性光療法可以治療慢性疼痛，從而提供了替代現有疼痛療法的一種方案。

晶元器官帶來生物學新視野

每個晶元器官的尺寸大約與USB存儲器相仿。它由柔韌、半透明的聚合物製成。在晶元內部存在布局複雜的微流體管道，每根微流體管道的直徑不到1毫米，布滿取自目標器官的人類細胞。當營養物、血液及實驗藥物等測試用混合物被泵入管道時，這些細胞會複製活體器官的某些關鍵功能。

晶元內部的小室經過安排可以模擬某一器官組織的特殊結構，例如肺部微小的氣囊。然後，空氣通過氣道可以非常準確地模擬人類的呼吸。與此同時，可以將混合著細菌的血液泵入其他管道，然後科學家就可以觀察細胞如何對感染作出響應。這項技術將使科學家能看到以前從未看到過的生物機制和生理行為。

鈣鈦礦太陽能電池效率大增

2016年，鈣鈦礦太陽能電池的效率將達到20%以上——7年內提高了4倍，過去兩年內更是令人驚嘆地翻了一番。它們目前在商業上與光伏電池展開競爭，且可能遠遠沒有達到效率極限。光伏電池技術目前已經成熟，鈣鈦礦電池仍處於迅速優化的過程中。

代謝工程學把微生物變工廠

隨著合成生物學、系統生物學和進化工程學最近取得進展，代謝工程學現在能創造出可以製造以常規手段難以製取（因而十分昂貴）的化學物質的生物系統。在最近一次成功的演示活動中，經特殊設定的微生物生成了PLGA，這是一種可植入、能夠生物降解的聚合物，可用於外科縫合、移植和修復，也可以用作治療癌症和感染的藥物輸送材料。

區塊鏈強化數據安全性

數字貨幣比特幣背後的區塊鏈技術是一種分散式的公共交易分類賬，它不被任何個人或企業擁有或控制。任何用戶都可以讀取完整的區塊鏈。借用編製密碼的數學手段，資金每次從一個賬戶轉移至另一個賬戶都被以一種安全和可證實的方方式記錄下來。由於區塊鏈的眾多副本散布在全球各地，它被認為能夠有效防止篡改。

二維材料家族不斷壯大

新材料可以改變世界。現在，一類具有巨大潛力的新材料——其中每種材料都由單層原子構成——正在出現。這個被稱為二維材料的新型材料家族在過去幾年裡不斷壯大，現已包括了呈網格狀的碳、硼、六方氮化硼、鍺、硅、磷及錫等。更多的二維材料已被證明在理論上是可能的，但尚未被合成出來。每一種材料都有令人興奮的特性，而且可以像搭樂高積木那樣把各種二維物質組合起來形成更多的新材料。

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