重写基因组破译人脑 八大科技未来给世界带惊喜

参考消息   2017-03-08 09:27:22
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  核心提示:人工智能的下一步被称为“深度学习”或“机器学习”。换句话说,就是让科学的其中一个环节致力于让机器具备学习的能力,这意味着人工智能又往前了迈进了一步。

  参考消息网3月8日报道西班牙《消息报》网站3月6日刊登题为《未来十年将为世界带来惊喜的八大科技里程碑》的文章称,全面破译人类大脑、开发石墨烯、与机器人共同生活、非洲电力化、太阳能商用飞机……这些只是科学即将面临的部分挑战。气候变化的影响及一些对健康有影响的领域,如个性化医疗和针对老龄化社会的各种研究则是目前最能引发科学界注意力的领域。以下为读者介绍未来将给世界带来惊喜的几项科技进步:

  开发石墨烯

  石墨烯是一种独特的材料,由蜂窝网状排列的碳原子层构成,其厚度大约只有0.335纳米。这种独一无二的特性赋予了石墨烯各种可以大加利用的优势。英国曼彻斯特大学的两位科学家因在石墨烯领域的开创性研究而获得了2010年诺贝尔物理学奖。

  在短短4年时间里,西班牙已经成为石墨烯的主要生产国之一。2013年10月,欧盟委员会宣布启动一项有关石墨烯的宏大科学研究项目,该项目资金规模达10亿欧元,将有数百位来自欧洲多个国家的科学家参与研究。

  全面破译人脑

  “人类脑计划”旨在从技术上复制人类大脑的所有特征。瑞士洛桑联邦理工大学的神经科学家亨利·马克拉姆是这项研究计划的负责人之一。该计划还得到了欧盟大约10亿欧元的赞助。

  其他一些类似计划也在同时开展。美国国家卫生研究院下属58个研究机构都在参与美国的“脑计划”研究。这是一项在前总统奥巴马推动下展开的科研项目,试图开发用于研究人类大脑的新技术。预计未来12年将会获得45亿美元的资金。

  欧盟的“人类脑计划”寻求的目标是为全世界科学家扩充关于神经科学、信息学和脑医药领域的知识搭建基本架构。

  重写基因组

  基因研究给人类提出了另一大挑战。过去两年来,这方面的研究已经取得了质的飞跃。能够实现重写人类基因组的技术已经诞生。通过规律成簇间隔短回文重复系统(CRISPR)对基因进行编辑。

  2016年11月,注定引发医学界革命的CRISPR系统首次通过人类测试。专家指出,这一进步将会引发一场竞赛,尝试将编辑细胞作为一种基因疗法。这场竞赛将类似于历史上美苏之间围绕太空展开的竞争。

  会学习的电脑

  人工智能的下一步被称为“深度学习”或“机器学习”。换句话说,就是让科学的其中一个环节致力于让机器具备学习的能力,这意味着人工智能又往前了迈进了一步。这些技术能让电脑学习人的行为,适应各种变化的场景。最终目标是让机器具备人类语音识别、视觉和运动监测程序。

  全球最大的技术类咨询公司高德纳咨询公司预计,2020年数字化将日益变得更加智能。各种虚拟助手和能够与人互动的机器人将会占据主导,同时各种应用程序也可以完成更为复杂的任务。

  商用太阳能飞机

  2016年,世界上第一架完全使用太阳能的飞机完成了首次环球飞行,这期间没有使用一滴液态燃料。虽然距离我们真正搭乘太阳能商用飞机环球旅行还很遥远,但“阳光动力二号”已经证明科技正在朝着可再生能源交通的应用发展。

  多伦多大学航空航天研究院的克雷格·斯蒂夫斯指出,“阳光动力”太阳能飞机实现了几年前还不敢设想的技术进步,并为未来奠定了方向。

  波音公司最近也公布了太阳能无人机的开发计划,这种无人机可以持续保持高空飞行,还可以以固定姿态保持悬停状态,因此可以作为地面通信网络的中继站,或者成为高成本的卫星通信的替代品或补充。

  智能农业

  智能农业代表着信息和通信技术在农业生产中的应用,这已经逐渐成为“第三次绿色革命”的主导力量。世界粮食产量必须在未来十年实现年增长1%才能满足日益增长的人口的需求。然而目前已经不能获得更多的可耕地,因此不得不利用更加高效的种植系统来减少对环境的影响。

  但是,气候变化正在影响世界许多地区的农业生产。为此,科学界正在致力于“每一滴水更多产量”的研究。利用土壤和植物传感器、从卫星获取的数据的计算以及水平衡模型来严格每一滴水的利用率。精准灌溉系统将日益完善,实现节水15%的目标。

  农业生产的各个环节中自动化技术的应用、自动化控制系统和人工智能,包括使用农业无人机等都将在未来几年实现。

  永不停止的太空竞赛

  太空竞赛没有过时:殖民火星和建立月球基地是人类长期抱有的野心。奥巴马在结束总统任期之前宣布,美国将在2030年送人类上火星。太空探索技术公司的埃隆·马斯克制定了一个近期目标:5年。人类也将在5年内重返月球并探索它的暗面。中国、俄罗斯和欧洲都制定了类似的太空任务。

  非洲电力化

  目前至少6亿非洲人享受不到电力服务,这严重制约了经济发展。非洲电网的发电量可达16万兆瓦,其中三分之二在北非和南非地区。其他地区只能享受到5.3万兆瓦的电力。

  获得可持续能源是2015年联合国通过的可持续发展目标之一。这也被认为是本世纪最大的挑战之一。(编译/王萌)

编辑:邓晓琦  
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