




据世界经济论坛新兴技术跨界理事会近日披露,一个由18位科学家组成的推选小组,集思广益,列出2015年十大新兴技术榜单。从无人机到人工智能兴起,这个榜单让我们一睹快速迈向的科技未来。
1.燃料电池汽车:氢动能的零排放汽车
与电或碳氢化合物等能源驱动汽车相比,燃料电池汽车一直具有颇具潜力的优势。直到最近,汽车制造商们才打算将这项新技术推向市场。燃料电池汽车的最初价格可能在7万美元左右,但是今后几年,随着销量递增,价格应该会有显著降低。
蓄电池需要接上外部能源,视车辆和充电装置具体情况,需要5到12小时的充电时间,而燃料电池就不同了,它利用氢或天然气直接生成电能(中间不经过燃烧)。不过,实践中,燃料电池和蓄电池兼而有之,燃料电池生成电能,蓄电池用来储存动能以供驱动之需。因此,燃料电池汽车属于混合动力车,将来也很有可能采用再生制动,将制动时产生的动能储存起来,而不是变成无用的热,这是实现能源利用效率、范围最大化的关键。
2.新一代机器人走下生产线
机器人新纪元将会让这些机器离开大型制造厂商的生产线,帮助人类完成生活中的一系列任务。借助GPS技术,就像智能手机一样,人们开始将机器人用于精准化农业,比如杂草控制与收获。在日本,机器人也被用于护理领域,比如帮助病人起床、加强中风患者肢体控制力。
3.可循环利用的热固性塑:一种新的塑料,告别垃圾填埋
塑料分为两种:热塑性塑料和热固性塑料。前者能够反复多次加热成型,从孩子玩具到洗手间马桶,热塑性塑料运用广泛。由于能够融化重新塑形,通常,热塑性塑料也可以回收重新利用。然而,热固性塑料经加热后,只能塑形一次,至此之后,即使遭受高温高压,它依然能够维持原形。
4.精准基因工程技术:以更少的争议提供更好的农作物
传统基因工程一直备受争议。最新技术通过直接“修改”植物基因编码,让植物更加营养、更能应对气候变化。我们相信,这些优点和“修改”的精准性,能将当前的担心与质疑化为广泛的接受。
新的转基因技术从细菌入手,逐渐演化成抵抗病毒的防御机制。
研究证实,农业转基因技术能够有效抵抗病毒和病原真菌,保护农作物远离病虫害,减少化学杀虫剂的使用。比如,病毒基因被用来保护木瓜抵制环斑病,在夏威夷,该技术经过十来年的使用,木瓜自身并未进化出免疫力。RNAi也让绝大部分粮食作物受益匪浅,比如,保护麦子抵制秆锈,谷物、土豆和香蕉抵制枯萎病。
5.以3D打印为代表的积材制造
如名称所示,积材制造是减材制造(subtractive manufacturing)的反面。后者指的是传统制造方式:为了想要的形状,要从一块更大的材料(木料、金属、石头及其他)消减或去除若干层。相反,积材制造利用数字模板,以松散材料(液体或粉状)为基础,逐层叠加成三维造型。
与批量生产产品不同,三维打印能够根据最终用户需求,高度量身定制。
6.自然人工智能
人工智能(AI),简单来说,就是用计算机来做人类能够做的事的科学。过去几年,AI发展显著:现在我们大部分人用可以识别语音的智能手机,或者利用图像识别技术快速通过机场入境处。自动驾驶的汽车和自动无人机正处于大规模应用前的测试阶段,在某些特定的学习和记忆任务方面,机器的表现超越了人类。人工智能计算机系统可在问答游戏中打败人类的最佳选手。
对比普通的软硬件,人工智能允许一台机器感知并对变化的环境作出回应。自然AI更进一步,通过吸取大量的信息,机器可以自主学习,自主地发展。以计算机语言学习为例,科学家已开发出一个永不结束的语言学习项目。该系统不仅通过浏览上亿网页以获取真实的信息,还试图在该过程中提高阅读理解能力,使得自身在未来做得更好。
7.分布式制造
分布式制造正在我们制造和运输产品的路上打开局面。在传统的制造业中,原材料送到大型中央工厂里,在那里组装加工成相同的成品,接下来送到客户手上。在分布式工厂里,原材料和制作方式是分开的,制造出的成品非常接近最终客户。
8.能够“感知与避让”的无人机
无人机技术的下一步是开发机器自行飞行,将它们带到更广的应用领域。为了这一目的,无人机必须能够感知和对周边环境作出回应,调整高度和飞行轨迹以避免在它们的飞行轨道上与其他物体相撞。在自然界,鸟、鱼和昆虫都能聚结成群,而每一只都能够瞬间对周边作出回应,得以让整个群体如同单个单元一般飞翔或游动。无人机可以效仿这一点。
9.神经形态技术:模仿人类大脑的计算机芯片
即使是当今最好的超级计算机也无法匹敌人类大脑的复杂性。计算机是线性的,通过高速主干网,在内存芯片与中央处理器间来回移动数据。而大脑则是完全相互关联的,逻辑与记忆紧密交叉,其密度与多样性数十亿倍于现代电脑。神经芯片试图用一种与传统硬件完全不同的方式来处理信息,即模拟大脑体系结构,试图大幅度提高计算机思维响应能力。
10.数字基因组:把你的遗传密码存储在一个U盘时代的卫生保健
第一次对组成人类基因组的32亿对碱基对的DNA测序花费了多年的时间与上亿美元的资金,今天,只要花上几分钟和几百美元就能对你的基因组进行测序并数字化。结果可以保存到U盘上,甚至轻易地通过互联网进行分享。这种迅速廉价确定了我们独特个体基因组的能力带来了更加个性化和更有效率的保健改革。



