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《科学美国人》评出2019年十大突破性技术

时间:2019-07-04 12:23来源: 作者:admin 点击: 23 次
[摘要]这十大技术可分为清洁环境、革新能源、促进健康、便捷生活与颠覆创新五个大类。日前,著名科普杂志《科学美国人》公布了2019年十大突破性技术榜单。榜上有名的既有“高深莫测”的新型核反应堆和DNA存储,也有“平易近人”的新型肥料和食品包装。科技日报记者梳理后发现,这十大技术可分为清洁环境、革新能源

[择要]这十大年夜技巧可分为清洁情况、改革能源、匆匆进康健、便捷生活与颠覆立异五个大年夜类。

日前,闻名科普杂志《科学美国人》公布了2019年十大年夜冲破性技巧榜单。榜上有名的既有“高妙莫测”的新型核反映堆和DNA存储,也有“和颜悦色”的新型肥料和食物包装。科技日报记者梳理后发明,这十大年夜技巧可分为清洁情况、改革能源、匆匆进康健、便捷生活与颠覆立异五个大年夜类。

清洁情况类技巧

可生物降解塑料和智能肥料技巧能够使情况更清洁。

塑料垃圾不只能在情况中存在数百年,还会开释有毒化合物。之前以玉米、甘蔗或废油脂为质料临盆的可生物降解塑料,机能难以与通俗塑料比拟。现在,英国伦敦帝国理工学院、芬兰梅特根生物技巧公司等正在钻研应用低资源离子溶剂和生物酶处置惩罚纤维素或木质素,临盆新型可生物降解塑料,有望助力治理塑料垃圾问题。

农用肥猜中的氮会在大年夜气中形成温室气体,磷则进入河流,激发藻类等生物过度发展。海法集团和ICL特种肥料等公司使用先辈的材料和制造技巧,改进胶囊类缓释肥料外壳,使其成为“智能肥料”,能按照土壤温度、酸度或养分改变开释率。比拟须要人工智能、数据阐发和大年夜量传感器的所谓“精确农业”,这种要领更易推广。

改革能源类技巧

新型核能和大年夜规模储能技巧有望带来新的能源革命。

现有的商业核反映堆应用的险些都是将铀芯聚积在锆合金内的核燃料棒。假如锆过热,它会与水反映孕育发生氢气并爆炸,这一问题导致了美国三岛和日本福岛的核变乱。正在研制的“第四代”核反映堆将用液态钠或熔盐代替水来通报热量,制止孕育发生氢气。美国则提出扶植小型模块化反映堆以提高安然性。新型燃料和小型模块化反映堆有望带来核电中兴。

风能和太阳能是主要的可再生能源,但须要大年夜规模的储能技巧存储“备用能量”,以便在晚上或无风的时刻应用。之前,抽水蓄能和锂电池是主要的储能要领,别离存在资源高和储能光阴短的毛病。美、韩、中、日等国正在研制大年夜型流电池和氢燃料电池,有望治理上述问题。

匆匆进康健类技巧

治疗癌症和阿尔茨海默氏症的新靶点、先辈的食物跟踪和包装技巧能使人类更康健。

近年来,科学家发清楚明了一种名为“实质无序蛋白”(IDP)的特殊蛋白质,一旦其不能正常事情,就会导致癌症或神经退行性疾病。跟着科学家对IDP的钻研愈发深入,工业界开始关注以IDP为靶点的治疗法子。IDP、Graffinity、Cantabio等制药公司都在钻研相关药物,为治疗癌症、阿尔茨海默氏症等疾病带来新的手法。

据天下卫生组织统计,举世每年约有6亿人食品中毒,此中42万人逝世亡。新技巧能够有效缓解这一问题。IBM公司基于区块链技巧的云平台IBM Food Trust能够帮忙食物行业快速溯源有毒食物,而TimeStrip UK和Vitsab International等企业研制的带有传感器的食品标签,能够帮忙人们确定食物是否在适当的温度下储存和是否开始变质。

便当生活类技巧

人类生活会因社交机械人和远程协同出现技巧更便捷。

人工智能技巧使工程师能够将生理和神经科学转化为算法,让机械人能够识别声音、手势、眼神和情绪等以适应人们的须要。Softbank Robotics开辟的人形机械人Pepper足以识别人脸和基础感情,并经由过程“胸部”的触摸屏对话,已经用来供给酒店挂号、机场客户办事,担当购物助理等。此外,越来越智能的治疗机械人和玩具机械人,对老年人和孩子也很有吸引力。

远程协同出现技巧能够使不合地点的人降服空间的隔阂近间隔打仗。增强现实(AR)、虚拟现实(VR)及5G通信技巧的成长使之成为可能。“X大年夜奖”基金会已经提议了1000万美元的“ANA阿凡达”大年夜奖赛,旨在“将人的感到、行径和存在实时传送到一个迢遥的位置,从而带来一个更为慎密的天下”。微软等公司也在进行相关钻研。未来3—5年内,远程协同出现技巧将迎来冲破。

颠覆立异类技巧

以金属为材料的微型透镜和以DNA为载体的数据存储技巧是榜单中最具颠覆性的技巧立异。

一想到镜头材料,人们最先想到的等于玻璃,谁能想到金属?但传统的玻璃切割和玻璃弯曲技巧很难制造出微型透镜,这限定了光学产品的小型化。现在,科学家应用金属替代玻璃制造透镜,并且发明金属透镜无需分层就能打消色差,在治理散光等导致图像掉真和模糊的像差问题上也有所冲破。金属透镜使设计、制造微型光学器件成为可能。

人类正面临严重的数据存储问题。到2020年,举世每年须要4180亿个1TB容量的硬盘才能容纳整个数据。比拟之下,一个边长约1米的DNA立方体就足以容纳等量数据。事实上,DNA数据存储技巧并不迢遥。2017年,哈佛大年夜学的钻研职员将一只手的图像记录到了大年夜肠杆菌的基因组中。华盛顿大年夜学和微软钻研院的钻研职员已经开辟出一个完全自动化的系统,用于编写、存储和读取DNA编码的数据。

(科技日报北京7月3日电)

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