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2013人類科技記憶(圖)
//8858151.com2014-01-20來源:天津日報(bào)
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  2013年的人類科技,看似平淡無奇,卻暗里風(fēng)起云涌,踏歌前行。直流電網(wǎng)會更有效地連接分布在世界各地的可再生能源產(chǎn)地,將那里由風(fēng)能、水力和太陽能生產(chǎn)的電能傳輸?shù)饺狈@些綠色能源的地方。

  科技的進(jìn)步總是這樣,一兩年里好似沒有顯著變化,但把時(shí)間尺度放大到10年、20年,則又翻天覆地,變化得讓人難以想象。實(shí)際上,自百年前現(xiàn)代科學(xué)體系的成形,人類科技依靠著個(gè)人勤奮、群體智慧和協(xié)作精神,一直在前進(jìn)。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,人類的知識能夠更加便利地分享給每個(gè)人。這個(gè)時(shí)候,我們不該更有信心嗎?

  ■ 虛擬現(xiàn)實(shí)顯示器

  你已經(jīng)不滿足于現(xiàn)實(shí)世界的戶外活動了?還好,一款能讓你一頭扎進(jìn)虛擬征戰(zhàn)世界的游戲頭戴裝置能滿足你不斷增長的“野心”。美國電子游戲公司開發(fā)的Oculus Rift可將游戲者的雙眼及側(cè)后完全遮住,通過其兩個(gè)目鏡可看到兩幅畫面,并可合并成1280×800分辨率的3D圖像。同時(shí)Oculus Rift還搭載陀螺儀、加速度傳感器等組件。通過它們可以實(shí)時(shí)計(jì)算出佩戴者頭部的轉(zhuǎn)動,并且同時(shí)調(diào)整佩戴者看到的畫面,視角變換可達(dá)110度。這種身臨其境的體驗(yàn),就好像真的生活在另一個(gè)世界里。

  Oculus Rift無疑將給游戲玩家們帶來沉浸式革新體驗(yàn)。在2013年6月的美國E3游戲展期間,該裝置被評為最佳外圍設(shè)備。目前Oculus Rift尚未結(jié)束研發(fā),但有望在2014年進(jìn)入百姓家。

  ■ 人造胚胎干細(xì)胞

  胚胎干細(xì)胞一直都是生命科學(xué)的熱門話題。西方社會保守階層認(rèn)為這種與克隆人藕斷絲連的技術(shù)會給倫理世界造成巨大混亂。但在鏡子的另一面,它同樣也是有望打開多種頑癥之鎖的金鑰匙。2013年5月,美國俄勒岡州健康和科學(xué)大學(xué)的專家通過向剔除細(xì)胞核物質(zhì)的卵細(xì)胞內(nèi)植入皮膚細(xì)胞,成功培育出人類胚胎干細(xì)胞,取得了里程碑式進(jìn)展。

  這一方式可謂從群崖之間探出一條險(xiǎn)路,為穩(wěn)定制造胚胎干細(xì)胞奠定了基礎(chǔ)。充分獲得所需干細(xì)胞,意味著有望培育出理想的組織或器官替代病患壞死的部分。以早老性癡呆癥為例,如能通過上述新技術(shù)足量培育神經(jīng)細(xì)胞并補(bǔ)充給病患,就有可能幫助諸多長者精神矍鑠地安度晚年。

  ■ 直流電網(wǎng)

  高壓直流輸電線路能有效地輸送電力超過數(shù)千公里,單從性能角度看可謂完勝交流電網(wǎng)絡(luò)。但是高壓直流電只能點(diǎn)對點(diǎn)傳輸,一旦兩點(diǎn)間電路出現(xiàn)故障,則影響整個(gè)輸電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定,難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)需要。

  2013年,瑞士企業(yè)集團(tuán)ABB已經(jīng)解決了直流電網(wǎng)的上述主要技術(shù)障礙。其開發(fā)的可實(shí)際應(yīng)用的高壓直流斷路器,能在幾毫秒內(nèi)斷開直流電網(wǎng)中那些出現(xiàn)問題的部分,讓其余的部分繼續(xù)工作,從而提高輸電容量。

  ■ 基因檢測與基因編輯

  2013年5月,好萊塢影星安吉麗娜·朱莉本著“治未病”的原則,以乳腺癌和卵巢癌基因檢測結(jié)果為依據(jù),實(shí)施了“壯士斷腕”般的手術(shù),引起了前所未有的廣泛關(guān)注,同時(shí)也把基因檢測帶進(jìn)更多公眾的視野。

  美國的數(shù)家無創(chuàng)產(chǎn)前診斷公司已可以依據(jù)準(zhǔn)媽媽血液中的嬰兒DNA,檢測嬰兒患唐氏綜合征的風(fēng)險(xiǎn),從而避免像從前一樣提取羊水或胎盤細(xì)胞,降低由此出現(xiàn)流產(chǎn)的可能性。

  生物基因可以裁剪操控嗎?答案是那得看你有沒有刃口直達(dá)基因的“手術(shù)刀”。2013年1月,美國麻省理工學(xué)院的研究者發(fā)現(xiàn)一種如編輯語句般快速、準(zhǔn)確操控基因的新方法。這種被稱為CRISPR的新方法其實(shí)來自細(xì)菌抵抗病毒的防御機(jī)制。通過這套機(jī)制,細(xì)菌可以識別并降解來自病毒的DNA,從而阻止病毒的感染和復(fù)制。利用這個(gè)機(jī)制,科學(xué)家可以找到致病的基因突變,然后利用轉(zhuǎn)錄酶來修復(fù)突變基因,防患于未然。

  2013年已有10余個(gè)研究團(tuán)隊(duì)用CRISPR技術(shù)來操控動植物和人類的基因片段,相關(guān)研發(fā)公司已成立,目光敏銳的風(fēng)險(xiǎn)投資人也看到其商業(yè)前景,因而紛至沓來。

  ■ 增材制造

  從廣義來說,以肉生肉也是一種“增材制造”。這個(gè)詞看起來有點(diǎn)費(fèi)解,但當(dāng)我們談及它的另一種表現(xiàn)方式時(shí),便耳熟能詳,這就是3D打印。這種通過材料堆疊直接形成最終產(chǎn)品的技術(shù),在2013年炙手可熱,原因就在于它在制造業(yè)里已露出鋒芒。

  3D打印制造術(shù)已用于生產(chǎn)某些精密零件。通用電氣公司2013年下半年數(shù)次表示,將用3D打印制造術(shù)來生產(chǎn)其新型航空發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件——燃料噴嘴。這意味著此舉將涉及數(shù)以千計(jì)的噴氣飛機(jī)發(fā)動機(jī),這不僅會降低通用電氣的制造成本,而且將產(chǎn)生顯著的商業(yè)影響力。

  與此同時(shí),“微觀”3D打印技術(shù)正在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域執(zhí)著尋找應(yīng)用突破口。雖然運(yùn)用該技術(shù)目前還只能制造功能相對簡單的膀胱和顱骨的代用品,但如此打印出的原型人工腎臟已在實(shí)驗(yàn)室里被不斷修改測試。在3D打印的指揮棒下,神經(jīng)節(jié)和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞正瞄準(zhǔn)視網(wǎng)膜的組織架構(gòu),精確排列組合。

  ■ 超高效太陽能

  能源主宰生產(chǎn)形態(tài),生產(chǎn)則決定我們過何種生活。

  雖然普及有限,但太陽能始終是能源領(lǐng)域備受青睞的寵兒。目前市場上的太陽能電池板主要由硅等單一半導(dǎo)體材料制成。由于單一材料吸收太陽光譜的只有一個(gè)窄頻帶,大多數(shù)太陽能變成了散失的熱量,只有低于20%的太陽能轉(zhuǎn)化為電能。

  2013年太陽能利用效率有了兩方面突破,一是太陽能電池的材料改進(jìn)。一種以鈣鈦礦為材料的新式電池成了業(yè)界新焦點(diǎn),這種鈣鈦礦電池的制造成本比硅電池低,而輸出電壓更高。據(jù)美國賓夕法尼亞大學(xué)能源創(chuàng)新研究中心測算,鈣鈦礦太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到50%,即把一半陽光轉(zhuǎn)化為電能。

  另一個(gè)突破來自太陽能電池設(shè)計(jì)。美國加州理工大學(xué)教授哈里·阿特沃制作了一種新式原型電池,它可像三棱鏡一樣把陽光分為由紅到紫等68種色光,這些光會被分散到吸收不同光波的電池板中,以達(dá)到最好的吸收率。哈里·阿特沃認(rèn)為這種設(shè)計(jì)同樣能將現(xiàn)有太陽能轉(zhuǎn)換效率提高一倍,達(dá)到50%。

  ■ 記憶控制

  終生保有記憶是令人羨慕的,但這些記憶全都真實(shí)可信嗎?它會像電影《盜夢空間》中那樣被人為篡改嗎?人類的記憶過程,有賴于記憶編碼、存儲和檢索機(jī)制。美國麻省理工學(xué)院的專家通過激活光敏感細(xì)胞和電擊手段,使小鼠在新環(huán)境下一邊回憶過往,一邊經(jīng)歷痛苦,人為地將平淡往事與電擊捆綁在一起,制造了虛假記憶。

  南加州大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家西奧多·伯格則創(chuàng)建了人腦海馬區(qū)應(yīng)對各種刺激的數(shù)學(xué)模型,并據(jù)此研制出具有部分海馬區(qū)功能的芯片。該芯片能解析、復(fù)制、模擬發(fā)送腦神經(jīng)信號,其首位“獲益者”——一只猴子已由此找回了遺忘的記憶。這些成果使研究者以前所未有的程度,從細(xì)胞層面探尋記憶原理,為最終實(shí)現(xiàn)辨識錯(cuò)誤記憶、復(fù)制和備份腦內(nèi)重要信息,架設(shè)起最初的階梯。

  ■ 試管肉

  畜牧業(yè)的生產(chǎn)效率若以發(fā)展的眼光看,越來越難與人口規(guī)模、環(huán)境壓力相適應(yīng),畢竟牛長膘的速度趕不上人類社會的變化。2013年,食品工業(yè)的創(chuàng)造力終于伸展到食用肉領(lǐng)域。荷蘭的研究者制造出第一個(gè)完全生長于培養(yǎng)皿的人造肉餅。這個(gè)肉餅的主要成分是用牛的肌肉干細(xì)胞和骨膠原液培養(yǎng)出的肉纖維。最后這塊肉餅被做成了漢堡。人造肉沒有脂肪,但試吃者表示口感很接近真實(shí)的牛肉。雖然這塊僅重140克的肉餅,造價(jià)高達(dá)235萬元人民幣,但它畢竟為人造肉的日后成長播下了第一粒種子。當(dāng)然,人造肉最終是否真會擺上餐桌,還要看開發(fā)者能否讓肉纖維更迅速地長膘,隨后的擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、降低成本、安全健康驗(yàn)證以及消除消費(fèi)者的心理芥蒂,均環(huán)環(huán)相扣、缺一不可。

  來源:《財(cái)經(jīng)新聞》

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