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借助太阳能从空气里直接“抽”水喝

海力网 来源:海力网 2017-06-30 09:26:58

 二氧化碳转化为燃料、基因疫苗提高人体“自卫”能力、氢动力汽车向大众普及……一系列突破性技术正在从“未来时”变成“现在时”。作为夏季达沃斯的“保留节目”,29日,世界经济论坛在夏季达沃斯年会期间发布了2017年度全球十大新兴技术榜单。
        本次榜单由世界经济论坛与《科学美国人》杂志专家委员会联合选出,入围标准是“能否在解决全球重大挑战中发挥作用”。入选的10项新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。
        发布会上,《科学美国人》主编Mariette Dicheistina说,每年的入围技术都是从海量的、来自世界各国的新兴技术中筛选出的。和往届达沃斯期间发布的十大新兴技术相比,本次榜单中的技术更侧重于实用性。“以往人们看到新兴技术,总是觉得全都是科学家实验室里的专业名词,离 自 己 很 遥 远 。 ”Mariette Dicheistina说,而今年入围的新兴技术都是离人们生活很近、且普通人容易理解的内容。一旦与自己的生活密切相关,科学和技术就能引起人们的共鸣。
        “今年榜单最大的特点是,不贵。”美国先进材料制造专家、技术先锋Jeffrey Carbeck说,比如从空气中提取饮用水。虽然此前已经有借助空气湿度提取水的成功案例,但其成本高昂,规模也相对庞大,而缺水地区一般都相对贫穷。此次发布的技术,只依靠太阳能,无需耗电或建筑大型厂房,就能从20%以上湿度的空气里提取到水。这对于电网不发达的缺水地区来说是一个真正的好消息。“十大新兴技术”什么时候能够真 正 对 接 市 场 ? Mariette Dicheistina表示,以往科研界发布的技术虽然具有颠覆性,但实用功能不强。因此评选委员会在选取今年入围技术时,特别看重实用性和市场转化率的问题。预计这些技术,5年内就能够对大众的生活产生影响。
        韩国科学技术院特聘教授及教务长Lee San-Yup说,十大新兴技术中包括两大生物科技,其中,基因疫苗技术是一个重大突破。这种DNA合成疫苗进入体内后,一旦发生病原体突变,可以根据疾病情况自己判断“修复方案”。这意味着一旦出现传染性强的疾病,对这种病原有抵抗能力的人群会很容易分辨出来,科学家可借助这类人群提炼抗体。
        Mariette Dicheistina说,世界经济论坛每年都会在夏季年会期间发布当年的全球十大技术。除了体现科技进步,更重要的是借助榜单,给政府决策者、企业界等领域提供一个指南、一种应对恶劣生存环境的解决方案。 2017全球十大新兴技术榜单
        1.无创技术诊断癌症
        被称为“液体活检(liquid biop-sies)”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,医生能在不动刀的情况下为疑似癌症患者做活体组织切片检查。
        2.从空气中提取饮用水
        运用无需接入电网的太阳能技术生产清洁水。从空气中提取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。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(porouscrystal)做到无需电力就实现从空气到水的转换。美国亚利桑那州创业公司——“零质量水”(ZeroMassWater),可以利用离网太阳能系统每天生产2至5升水。
        3.深度学习练就“好眼力”
        在一张图像面前,人工智能的观察分析能力正在超越医生等人类专家的解读。得益于深度学习(deeplearning)这个新兴人工智能领域,计算机视觉技术开始广泛地应用在无人驾驶、医疗诊断、保险索赔损害评估和水位、作物产量监控等领域。
        4.人工树叶
        这一技术可将二氧化碳转化为液体燃料等其他物质。用阳光活化催 化剂 (sunlight-activatedcatalysts)来把水分子分解成水和氢,然后用氢将二氧化碳转换为烃类。在这样的封闭系统内,燃烧产生的二氧化碳将被转化回燃料而不是排放到大气中,这项成果对太阳能和风能产业来说是革命性的。
        5.人类细胞图谱
        这项国际合作旨在破译人体各种细胞类型的详细功能,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,了解细胞如何相互作用。该项目的最终产品对于个性化保健来说意义重大。
        6.精密农业
        在作物生长过程中,通过传感器与成像技术获取实时数据分析,进而提高农业产量。工业4.0革命正在为农民提供一套新的工具,能够提高粮食的产量和质量,同时减少水和化学物品的使用。传感器、机器人、GPS定位系统、地图绘制工具、数据分析软件,所有这些工具都被利用起来,为农作物“量身定做”它们所需要的照料方案。
        7.物美价廉的新能源汽车
        减少燃料电池催化剂中的铂用量有助于将氢动力汽车推向大众市场。此前,氢燃料电池中的催化剂需要含有价格昂贵的铂,阻碍了技术发展,但是目前,“零铂”催化剂已经诞生。
        8.基因疫苗
        由DNA或RNA合成的非蛋白疫苗,可促进人体免疫力提升,预防传染性疾病扩散。与传统的疫苗相比,以基因为基础的疫苗在很多方面来说都更有优越性。一个原因是生产会更为迅速,这对应对突然暴发的疾病更为重要。在病原体突变的时候,能够快速适应,最终让科学家能够辨识出哪些人群对于一种病原体有抵抗力,分离出能够提供保护的抗体,并且设计出基因序列,刺激细胞,来产生这些抗体。
        9.可持续发展的生活社区
        环保居所的设计不只是为一座房子装上太阳能发电板,设计师们要将整个社区的房屋连接起来,打造能源循环、资源共享的可持续发展体系。让来自马桶和下水道的废水能够被重新利用,让马桶和洗衣机使用雨水,能把对饮用水的需求降低70%。
        10.量子计算
        这项技术的发展将为解决新生问题提供有力支持。2016年,IBM为公众提供渠道,接入第一台提供云服务的量子计算机。这项行动让20多篇使用量子计算云服务的论文得以诞生,目前还有50多家创业企业和全球大公司,专注于让量子计算机成为现实。半岛晨报、海力网首席记者王博文
        记者苏琳 赵晖 齐媛媛 陆瑶 

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