全球十大新兴技术出炉 或在三五年内落地

试想有一天人类可以轻松从空气中提取出饮用水，农民可以根据农作物的叶片形状、土壤湿度为其提供低成本的针对性培育，类似树叶光合作用的能量生成、储存设备可以用于日常生活……这些都有可能在不远的将来实现。

6月27日，《科学美国人》与世界经济论坛联合发布2017年全球十大新兴技术，包括无创技术诊断癌症、从空气中提取饮用水、深度学习练就“好眼力”、模仿树叶的光合作用生成并储存能量、精准农业、破译人体各种细胞类型的详细功能、物美价廉的新能源汽车、由DNA或RNA合成基因疫苗、打造可持续发展的生活社区，以及量子计算。

《科学美国人》杂志主编Mariette  DiChristina将上述10大新兴技术归为三大主题——更加健康的世界、更加智能的世界、更加可持续的世界。

“所有新兴技术都可以分到这三个主题中，这些技术都旨在解决人类面临的一系列挑战。”Mariette  DiChristina说，“我们希望这些技术能在未来三到五年产生影响，能得到应用而非停留于研究阶段。”

韩国科学技术员特聘教授及教务长Lee  Sang-Yup认为，这十大技术代表未来科技的发展方向。这次所选的十大新兴技术，会和我们未来几年的生活发生巨大关联。这些技术并非停留于愿景阶段，而是能在未来几年产生可触及、能产生重大影响的技术。

附：十大新兴技术名单

1. 液体活检

与传统的组织活检相比，液体活检具备多项优势：首先，对于组织活检无法企及的部位，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(ctDNA)，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，但该技术需要耗费大量电力，且只能在湿度较高的环境下实现。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(metal-organic  frameworks)，已经能在空气湿度低至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”生成并储存能量?哈佛大学的科学家找出一款钴-磷催化剂，利用太阳能，其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. 人类细胞图谱计划

人类细胞图谱计划旨在确定所有组织不同细胞类型，各类细胞分别由哪些基因、蛋白和其他分子控制，细胞的准确位置，以及细胞之间如何交流，细胞发生改变后如何影响身体机能……

6. 精准农业

精准农业能在减少水和农药用量的同时，提高作物产量与质量。悉尼大学的Salah  Sukkarieh在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，实时监控农作物的生长状况，并为其提供针对性培育。

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

基因疫苗能够快速生产，这对于应对突然暴发的疫情至关重要。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。此外，基因疫苗能快速适应病原体突变。

9. 可持续型社区

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0。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

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。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。