日前 ， 著名科普雜志《科學(xué)美國(guó)人》公布了2019年十大突破性技術(shù)榜單 。 榜上有名的既有“高深莫測(cè)”的新型核反應(yīng)堆和DNA存儲(chǔ) ， 也有“平易近人”的新型肥料和食品包裝 。 科技日?qǐng)?bào)采訪人員梳理后發(fā)現(xiàn) ， 這十大技術(shù)可分為清潔環(huán)境、革新能源、促進(jìn)健康、便捷生活與顛覆創(chuàng)新五個(gè)大類 。
清潔環(huán)境類技術(shù)
可生物降解塑料和智能肥料技術(shù)能夠使環(huán)境更清潔 。
塑料垃圾不僅能在環(huán)境中存在數(shù)百年 ， 還會(huì)釋放有毒化合物 。 之前以玉米、甘蔗或廢油脂為原料生產(chǎn)的可生物降解塑料 ， 性能難以與普通塑料相比 。 現(xiàn)在 ， 英國(guó)倫敦帝國(guó)理工學(xué)院、芬蘭梅特根生物技術(shù)公司等正在研究使用低成本離子溶劑和生物酶處理纖維素或木質(zhì)素 ， 生產(chǎn)新型可生物降解塑料 ， 有望助力解決塑料垃圾問(wèn)題 。
農(nóng)用肥料中的氮會(huì)在大氣中形成溫室氣體 ， 磷則進(jìn)入河流 ， 引發(fā)藻類等生物過(guò)度生長(zhǎng) 。 海法集團(tuán)和ICL特種肥料等公司利用先進(jìn)的材料和制造技術(shù) ， 改進(jìn)膠囊類緩釋肥料外殼 ， 使其成為“智能肥料” ， 能根據(jù)土壤溫度、酸度或養(yǎng)分改變釋放率 。 相比需要人工智能、數(shù)據(jù)分析和大量傳感器的所謂“精確農(nóng)業(yè)” ， 這種方式更易推廣 。
革新能源類技術(shù)
新型核能和大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)有望帶來(lái)新的能源革命 。
【《科學(xué)美國(guó)人》評(píng)出2019年十大突破性技術(shù)】現(xiàn)有的商業(yè)核反應(yīng)堆使用的幾乎都是將鈾芯堆積在鋯合金內(nèi)的核燃料棒 。 如果鋯過(guò)熱 ， 它會(huì)與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣并爆炸 ， 這一問(wèn)題導(dǎo)致了美國(guó)三島和日本福島的核事故 。 正在研制的“第四代”核反應(yīng)堆將用液態(tài)鈉或熔鹽代替水來(lái)傳遞熱量 ， 避免產(chǎn)生氫氣 。 美國(guó)則提出建設(shè)小型模塊化反應(yīng)堆以提高安全性 。 新型燃料和小型模塊化反應(yīng)堆有望帶來(lái)核電復(fù)興 。
風(fēng)能和太陽(yáng)能是主要的可再生能源 ， 但需要大規(guī)模的儲(chǔ)能技術(shù)存儲(chǔ)“備用能量” ， 以便在晚上或無(wú)風(fēng)的時(shí)候使用 。 之前 ， 抽水蓄能和鋰電池是主要的儲(chǔ)能方式 ， 分別存在成本高和儲(chǔ)能時(shí)間短的缺點(diǎn) 。 美、韓、中、日等國(guó)正在研制大型流電池和氫燃料電池 ， 有望解決上述問(wèn)題 。
促進(jìn)健康類技術(shù)
治療癌癥和阿爾茨海默氏癥的新靶點(diǎn)、先進(jìn)的食品跟蹤和包裝技術(shù)能使人類更健康 。
近年來(lái) ， 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種名為“本質(zhì)無(wú)序蛋白”（IDP）的特殊蛋白質(zhì) ， 一旦其不能正常工作 ， 就會(huì)導(dǎo)致癌癥或神經(jīng)退行性疾病 。 隨著科學(xué)家對(duì)IDP的研究愈發(fā)深入 ， 工業(yè)界開始關(guān)注以IDP為靶點(diǎn)的治療方法 。 IDP、Graffinity、Cantabio等制藥公司都在研究相關(guān)藥物 ， 為治療癌癥、阿爾茨海默氏癥等疾病帶來(lái)新的手段 。
據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì) ， 全球每年約有6億人食物中毒 ， 其中42萬(wàn)人死亡 。 新技術(shù)能夠有效緩解這一問(wèn)題 。 IBM公司基于區(qū)塊鏈技術(shù)的云平臺(tái)IBM Food Trust能夠幫助食品行業(yè)快速溯源有毒食品 ， 而TimeStrip UK和Vitsab International等企業(yè)研制的帶有傳感器的食物標(biāo)簽 ， 能夠幫助人們確定食品是否在適當(dāng)?shù)臏囟认聝?chǔ)存和是否開始變質(zhì) 。
便利生活類技術(shù)
人類生活會(huì)因社交機(jī)器人和遠(yuǎn)程協(xié)同呈現(xiàn)技術(shù)更便捷 。
人工智能技術(shù)使工程師能夠?qū)⑿睦砗蜕窠?jīng)科學(xué)轉(zhuǎn)化為算法 ， 讓機(jī)器人能夠識(shí)別聲音、手勢(shì)、眼神和情緒等以適應(yīng)人們的需要 。 Softbank Robotics開發(fā)的人形機(jī)器人Pepper足以識(shí)別人臉和基本情感 ， 并通過(guò)“胸部”的觸摸屏對(duì)話 ， 已經(jīng)用來(lái)提供酒店登記、機(jī)場(chǎng)客戶服務(wù) ， 擔(dān)當(dāng)購(gòu)物助理等 。 此外 ， 越來(lái)越智能的治療機(jī)器人和玩具機(jī)器人 ， 對(duì)老年人和孩子也很有吸引力 。
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