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盘点:2016年你心中最炫酷的全球科技突破是什么?

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天虎科技 2016-12-20 10:41 抢发第一评

又到年末,知名科研机构和国际科技领域的权威学术媒体都在盘点2016年令人激动的科技突破和成果。天虎科技综合摘录对比了《麻省理工科技评论》评选的2016年十大突破技术 、《自然》杂志评选的2016年产生重大影响的科学事件 、《科学美国人》评选的2016年十大创新技术、《时代周刊》2016最炫黑科技”,其中,不论是交通、建筑、生物、物理或是人工智能等领域都有大量的突破。从这些评选中,你认为最黑的黑科技是什么呢?



人工智能领域


语音接口

——来自麻省理工科技评选


突破技术:将语音识别和自然语言理解相结合,为世界上最大的互联网市场创造切实可用的语音接口。


主要研究者:百度、谷歌、苹果、Nuance 通信公司、 Facebook


中国是发展语音接口的理想市场,因为使用微型触摸屏来进行汉字输入十分麻烦。不过,随着百度在语音技术方面的不断进步,语音接口变得更为实用和有效,人们可以更为便利的与身边的设备进行互动。百度的深度语音识别系统(Deep Speech 2)包含了一个非常大的、“深”的神经网络,它引入了数以百万计的转录语音。有时它在识别汉语语音片段方面,要比人为识别更加准确。


知识分享型机器人

——来自麻省理工科技评选


突破技术:有一种机器人,可以学习任务,同时将知识传送到云端,以供其他机器人学习。


主要研究者:Brain of Things、布朗大学、加利福尼亚大学伯克利分校、德国达姆施塔特工业大学


如果机器人能够独立解决更多的问题,并互相分享这些内容,那会怎么样?布朗大学的计算机科学系的教授斯蒂芬妮·泰勒斯正在进行一项研究,目的是使世界各地的研究型机器人学习如何发现和处理简单的物品,并将数据上传至云端,并允许其他机器人分析和使用这些信息。她们已经收集了大约 200 个物品的数据,并且已经开始共享这些数据。


特斯拉自动驾驶仪

——来自麻省理工科技评选


突破技术:汽车可以在各种环境下安全自驾。


主要竞争者: 特斯拉、沃尔沃、梅赛德斯、谷歌、优步、尼桑、福特、丰田、通用


特斯拉采用增量方法,它的客户都是其广泛的测试参与者。这与那些组建小型测试车队来收集数据,从而希望有一天能够推出全自动驾驶汽车的谷歌及其它公司大不相同。真正自动化所需的硬件已准备就绪,马斯克表示,全自动驾驶汽车在两年内具备技术上的可行性—— 即使在法律上不被认可。


“阿尔法围棋”人工智能程序

——来自《自然》杂志评选


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2016年的一个大热概念无疑是人工智能,谷歌下属的“深度思维”公司利用人工智能程序“阿尔法围棋”(AlphaGo)在围棋人机大战中击败了韩国九段棋手、世界冠军李世石。《自然》指出,除了围棋人工智能还可以让机器语言翻译的错误率降低60%左右,并帮助物理学家探寻新的超级材料。


航天航空领域


可回收火箭

——来自麻省理工科技评选及美国《大众科学》评选


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突破技术:可以发射有效载荷至轨道并安全着陆的火箭。


主要研究者:SpaceX、蓝源公司、联合发射联盟(ULA)


火箭通常会在其首航的过程中损毁。但是如今,人们可以令火箭垂直着陆,并且在重新添加燃料之后,开启另一个新航程,这为人类航天事业创造了新纪元。蓝源公司(Blue Origin)以及太空探索技术公司(SpaceX)均已实现了这种火箭着陆方式。


航天领域中国收获丰硕成果

——来自《自然》杂志评选



2016年8月16日1时40分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)发射升空。


11月,中国成功发射新一代大推力运载火箭长征五号。


10月与11月间,中国两名航天员在天宫二号空间实验室工作生活了30天,创造了中国航天员太空驻留时间新纪录。


500米口径球面射电望远镜也于9月在贵州正式落成启用,这是目前世界上最大的单口径射电望远镜。


量子卫星

——来自《科学美国人》评选


在现实的互联网环境中,或篡改却从未停止过。而量子密钥分发的问题在于,没人知道如何远距离传输纠缠光子。不过就在今年8月,中科院在解决这个问题上迈出了一大步,他们成功将世界第一颗量子卫星“墨子”送入了轨道。


如果中国研究人员创造了量子密钥传输距离的新纪录,未来的卫星就能为不可攻破的“量子互联网”提供一个轨道平台,在这个网络中,物理定律可以确保加密数据包的绝对安全。


依靠太阳能环球飞行

——来自美国《大众科学》评选


飞行员贝特朗·皮卡德(Bertrand Piccard)与安德烈·博尔施伯格(André Borschberg)驾驶着“阳光动力2”号降落在迪拜,标志着他们利用太阳能飞机环球飞行的梦想变成现实。他们希望自己的行为能够鼓励更多环保飞机出现。


新能源及材料领域



磁悬浮轮胎 Eagle 360 

——来自《时代周刊》评选


固特异(Goodyear)在3月推出的概念轮胎可以向任何方向移动,比如横向移动到车子旁边的停车位。它还能加速运转,防止车辆打滑。这款轮胎背后的技术是磁悬浮。传统的轮胎依靠螺栓固定在车子上,但是Eagle 360却悬浮在车身下方,不受螺栓的限制。


SolarCity 的超级工厂

——来自麻省理工科技评选


突破技术:通过一种简化的、低成本的制造工艺生产出高效的太阳能电池板。


主要研究者:SolarCity、中圣集团(SunPower)、 松下


SolarCity 的电池板采用了一种新型材料组合,通过简化的、低成本的制造工艺生产出了转换效率为 22% 的太阳能电池板。SolarCity 在水牛河(Buffalo River)附近的工业园区内,正在筹建北美最大的太阳能电池生产工厂,预计将于明年全面投入生产。


该工厂的产能为每天 10,000 个太阳能电池板,或者每年可以实现太阳能发电一千兆瓦。该公司称,SolarCity 只需要少于常规设备三分之一的电池板,便可以产生与之相等的电量。


高科技“纺织品”含碳水泥

——来自2016年度的德国未来奖


含碳水泥比传统水泥使用起来更灵活。将“纤维“在红色灯光下照射使其干燥,出炉的材料便变得异常坚固,这种含碳水泥是德累斯顿工大的一项发明。


使用这种含碳纤维的水泥只需几厘米厚就可以达到一般的功效。对于轻便以及灵巧的建筑设计而言,它是不可多得的建筑材料。含碳水泥(右)可以达到钢筋水泥同等的坚固程度。但它的好处还在于,水泥进水钢筋会生锈,而碳不会生锈。


碳呼吸电池

——来自《科学美国人》评选


理想的碳储存技术可以产生电能,而非消耗。今年七月,康奈尔大学的两位研究人员在《科学进展》上发表了论文,描绘了一种捕获二氧化碳的电化学电池设计。该设计中,电池的正极由金属铝制成,这种材料非常便宜、丰富而又易于处理。阴极由多孔碳构成,研究人员往里注入氧气和二氧化碳的混合物。铝、氧气和二氧化碳在电池内部反应,产生电能和草酸铝。


通过碳排放计算可以得出,电池每消耗1公斤铝可以吸收3.25公斤的二氧化碳。


可制冷的衣服

——来自《科学美国人》评选


空调制冷需要消耗能源,而获取能源又会增加温室气体的排放。仅在美国,每年空调“贡献”的二氧化碳排放量就达到了一亿吨。


崔屹是斯坦福大学材料科学与工程学教授,他想利用衣服本身帮助人们降温。但即便是最轻薄的棉纤维衣物也会吸收身体发射出的红外线,从而锁住热量。崔屹和他的团队发现,一种用于制造锂离子电池的纳米多孔聚乙烯材料,可以将辐射散发出去。相比棉质衣服,这种材料可以让模拟的人体皮肤多降温2℃。崔屹团队于2016年9月在《科学》杂志上报告了这一发现。崔屹表示:“如果穿上这种衣服,只要外部温度略低于体温,你就会感到凉快。”


磁悬浮灯泡 Flyte

——来自《时代周刊》评选


Flyte 是一种利用电磁场和谐振感应耦合技术让灯泡悬浮并旋转的灯泡。谐振感应耦合常用于无线电力传输。Flyte 从1月上市以来一直卖得很好。该公司还推出了悬浮盆景 Lyfe。


生物医疗领域


免疫工程

——来自麻省理工科技评选


突破技术:杀伤性T细胞可被用来消灭癌症。


主要研究者:赛莱克蒂斯、朱诺治疗、诺华


基因工程改造的免疫细胞正在挽救癌症患者的生命。人体内的T细胞(即免疫系统中所谓的杀伤性细胞)可以识别和杀灭入侵者,而通过基因技术制造的工程化T细胞,可以识别、攻击特定的病毒细胞,且具有记忆功能,可以对病毒进行永久阻断,即达到所谓的“功能性治愈”。这项技术不仅仅限于癌症或者白血病,通过免疫系统工程治疗疾病将是未来医学的一个主攻方向。


精确编辑植物基因

——来自麻省理工科技及《自然》杂志评选


突破技术:能够便宜、 精确地编辑植物基因组,不留下外源 DNA。


主要研究者:塞恩斯伯里实验室、首尔国立大学、明尼苏达大学、 遗传与发育生物学研究所基因编辑技术 CRISPR(这是 2014 年十大突破技术之一)为改造农作物提供了精确方法,可以使它们提高产量、更有效地抵御干旱和疾病。


过去一年的研究表明,这样编辑过的植物没有外源 DNA 的踪迹。中国已经用它来创建抗真菌的小麦以及提高水稻产量。 CRISPR 作物是否将受转基因作物同样的法规监管目前还并不明确。


DNA 应用商店

——来自麻省理工科技评选


突破技术:新的 DNA 测序商业模式让在线获取基因信息成为可能。


主要研究者:海力克斯(Helix)、伊卢米纳(Illumina)、Veritas Geneticst


当科学家告诉你,已经发现了“甜食基因”(sweet tooth gene),有人偏爱甜食就与这种基因有关。你是否会花 5 美元看看自己有没有这种基因?Illumina 与 Helix 正在筹建一个世界上最大的基因测序中心,计划在今年或明年推出 DNA 应用商店。


廉价的诊断试纸

——来自《科学美国人》评选


过去10年里,研究人员一直在寻找一种廉价又便捷的试纸诊断方法,类似验孕棒或验孕试纸,以便在这种场合拯救生命。


第一代诊断试纸一般只能发现入侵物产生的分子或致病微生物,从而检测疾病。但接下来有可能出现直接检测病原体DNA的诊断工具。这些工具叫核酸测试,可以让医生在疾病最早期就能准确地诊断出疾病。耶格尔和哈佛大学的化学教授乔治·怀特赛兹等研究者正各自独立研究核酸试纸。


新型抗生素

——来自《科学美国人》评选


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由英国政府委托的一项研究估计,到2050年,抗生素耐药性每年将导致全球范围内1000万人死亡。


研究人员试图修补抗生素的化学性质,使其更有效地对抗耐药菌株,但到目前为止几乎没有成功的例子。而最近,哈佛大学化学与生物化学教授安德鲁·梅尔斯和他的团队找到了合成大环内酯的实用方法。他们把大环内酯分解成八个基本模块,已经合成了超过300种新型化合物。迈尔斯已经成立了一个公司,将制药过程商业化。


利用病毒抗癌

——来自美国《大众科学》评选


长期以来,科学家们已经知道病毒可触发免疫系统攻击癌症,但改造病毒而不影响人类对病毒的抗性却花费了大量时间。2015年末,IMLYGIC成为首款获


得FDA批准的病毒性治疗癌症药物,被用于治疗黑素瘤。当改造后的孢疹病毒被注入到肿瘤中后,就可以触发免疫系统对癌症的攻击。


交通及通信传输


空中取电

——来自麻省理工科技评选


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突破技术:新型无线装置,能够利用周边的无线电信号(如 Wi-Fi)为自身供电并进行通信。


主要研究者: 华盛顿大学、德州仪器公司、马萨诸塞大学(安赫斯特)


开发此项技术的华盛顿大学研究人员已证明微弱的无线电信号确实能满足一个互联网装置的电能需求。他们其中一项技术,名为无源 Wi-Fi(passiveWi-Fi),正由一家衍生公司JeevaWireless 商业化。


无源 Wi-Fi 通过后向散射 Wi-Fi 信号,让无电池装置与传统设备(如电脑和智能手机等)连接。无源 Wi-Fi 的功耗只是当前 Wi-Fi 芯片组的万分之一,是一些采用蓝牙LE 和 ZigBee 通信标准的小型连接设备功耗的千分之一,覆盖范围更远。小型无源 Wi-Fi 设备制造成本极为低廉,可能不到 1 美元。



燃烧纳米颗粒的气门

——来自2016年度的德国未来奖


这是一种特殊的燃烧纳米颗粒气门,用它从内部喷涂汽车发动机气缸的内壁,上一层薄薄的膜,填补微型空缺,这样发动机运行起来可以做到几乎没有磨损。


燃烧两根铁碳物质,便在发动机气缸内出现灯花。在氮气的作用下,金属小水泡被蒸发,生成的纳米微粒落在金属上。可以比传统发动机节省3%的燃料。


汽车激光照明

——来自2016年度的德国未来奖


宝马和欧司朗的科研者发明了新的汽车照明。他们利用激光作为光源。但问题是:激光是蓝色的。汽车的灯光需是白色。学家先使用特殊的陶瓷将部分蓝色变成黄色,再将蓝色和黄色混合,最终出现了清亮的白色。此外科学家还使用一项复杂的电子技术,使用远光灯规避对面和前面行驶车辆的刺眼的灯光,而对方汽车的司机却不会因为强光晃眼。激光远光灯的照明距离可达600米。这一技术已被批量使用。


天文物理


“引力波”

——来自《自然》杂志评选


美国加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台(LIGO)”的研究人员2月宣布,他们利用LIGO探测器在2015年9月14日探测到来自于两个黑洞合并的引力波信号,证明了爱因斯坦广义相对论预言中的引力波。《自然》杂志指出,爱因斯坦发表广义相对论近100年后,科学家终于以让人惊叹的方式证实了它。这也给黑洞的存在提供了最直接的证据。


太阳系或存在第九行星

——来自美国《大众科学》评选

科学家们已经发现证据,越有海王星大小的巨大行星可能停留在太阳系边缘,比冥王星远10到20倍。尽管这颗行星是否存在还未得到证实,但有大量证据支持其存在。如果它真的存在,太阳系将重新恢复九大行星格局。



天虎科技  杨程 


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