夏季達沃斯公布年度全球十大新興技術(shù)：量子計算入圍

　　世界經(jīng)濟論壇(夏季達沃斯)6月26日發(fā)布了2017年度全球十大新興技術(shù)榜單(Top 10 Emerging Technologies 2017)，從空氣中提取飲用水的技術(shù)、能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料的“人工樹葉”等一系列突破性技術(shù)入選。

　　此榜單由世界經(jīng)濟論壇與《科學(xué)美國人》雜志的專家委員會聯(lián)合選出。能否在解決全球重大挑戰(zhàn)中發(fā)揮作用被視為評選的首要標準。入選的新型技術(shù)均在改善生活質(zhì)量、促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和保護地球環(huán)境等方面具有巨大潛力。評選委員會同時對入選技術(shù)的成熟程度進行評估，以期幫助其在今后3至5年內(nèi)得到推廣。

　　世界經(jīng)濟論壇第四次工業(yè)革命中心負責(zé)人Murat S?nmez 表示：“新興技術(shù)正以前所未有的規(guī)模改變著全球行業(yè)格局。行業(yè)邊界變得模糊，全新機遇從中涌現(xiàn)。公共與私營部門必須制定相應(yīng)政策，建立新型合作關(guān)系，促進創(chuàng)新技術(shù)更好地服務(wù)人類未來，同時避免陌生技術(shù)可能對人類造成的隱患。”

　　入選榜單的十大新興技術(shù)包括：

　　1. 無創(chuàng)技術(shù)診斷癌癥：被稱為“液體活檢(liquid biopsies)”的超靈敏血液檢查可大幅降低癌癥診斷與護理難度。液體活檢是對抗癌癥的又一項進步。首先，它可以在無法實施傳統(tǒng)組織活檢的時候充當(dāng)代替者。其次，相比于只提供有限信息的組織樣本，液體活檢可以提供更為全面的信息。最后，通過鎖定循環(huán)腫瘤DNA(circulating tumor DNA，ctDNA)，即從癌細胞進入到血液循環(huán)系統(tǒng)的遺傳物質(zhì)，可以比依靠癥狀或影像更快地發(fā)現(xiàn)疾病進展或治療抗性。

　　2. 從空氣中提取飲用水：運用無需接入電網(wǎng)的太陽能技術(shù)生產(chǎn)清潔水。從空氣中提取水的技術(shù)其實并不新鮮，但現(xiàn)有技術(shù)需要高含水量的空氣以及大量電力。這個現(xiàn)狀正在改變，來自麻省理工學(xué)院和加州大學(xué)伯克利分校的一個科研團隊成功利用多孔晶體(porous crystal)做到無需電力就實現(xiàn)從空氣到水的轉(zhuǎn)換。另一個例子是美國亞利桑那州創(chuàng)業(yè)公司——“零質(zhì)量水”(Zero Mass Water)，他們可以利用離網(wǎng)太陽能系統(tǒng)每天生產(chǎn)2至5升水。

　　3. 深度學(xué)習(xí)練就“好眼力”：在一張圖像面前，人工智能的觀察分析能力正在超越醫(yī)生等人類專家的解讀。得益于深度學(xué)習(xí)(deep learning)這個新興人工智能領(lǐng)域，計算機視覺技術(shù)開始廣泛地應(yīng)用在無人駕駛、醫(yī)療診斷、保險索賠損害評估和水位、作物產(chǎn)量監(jiān)控等領(lǐng)域。

　　4. 人工樹葉：這一技術(shù)可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為液體燃料等其他物質(zhì)。我們可以模仿葉子來人造光合作用生成和儲存能量嗎?前景越來越樂觀，答案是用陽光活化催化劑(sunlight-activated catalysts)來把水分子分解成水和氫，然后用氫將二氧化碳轉(zhuǎn)換為烴類。在這樣的封閉系統(tǒng)內(nèi)，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳將被轉(zhuǎn)化回燃料而不是排放到大氣中，這項成果對太陽能和風(fēng)能產(chǎn)業(yè)來說是革命性的。

　　5. 人類細胞圖譜：這項國際合作旨在破譯人體各種細胞類型的詳細功能。這項于2016年10月啟動的項目由Chan Zuckerberg Initiative(臉書CEO扎克伯格夫婦成立的慈善組織)支持，旨在確定每個組織中的細胞類型;準確了解每種細胞類型中基因、蛋白質(zhì)和其他分子的活動以及控制該活動的過程;定位細胞;了解細胞如何相互作用;一個細胞的遺傳信息發(fā)生變化時人類身體功能會發(fā)生什么變化。該項目的最終產(chǎn)品對于個性化保健來說意義重大。

　　6. 精密農(nóng)業(yè)：在作物生長過程中，通過傳感器與成像技術(shù)獲取實時數(shù)據(jù)分析，進而提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。工業(yè)4.0革命正在為農(nóng)民提供一套新的工具，能夠提高糧食的產(chǎn)量和質(zhì)量，同時減少水和化學(xué)物品的使用。傳感器、機器人、GPS定位系統(tǒng)、地圖繪制工具、數(shù)據(jù)分析軟件，所有這些工具都被利用起來，為農(nóng)作物“量身定做”它們所需要的照料方案。盡管對世上大多數(shù)的農(nóng)民來說，使用無人機來實時監(jiān)測植物的健康情況，或許都還是一個有些遙遠的未來，但是，不那么高端的科學(xué)技術(shù)正在投入運用。舉例來說，來自悉尼大學(xué)的Salah Sukkarieh，已經(jīng)在印度尼西亞展示了一種簡化的低成本監(jiān)控系統(tǒng)，主要依靠太陽能和手機運作。

　　7. 物美價廉的新能源汽車：減少燃料電池催化劑中的鉑用量有助于將氫動力汽車推向大眾市場。氫燃料電池——這種具有前景的零排放技術(shù)正在取得進展。到目前為止，氫燃料電池中的催化劑含有價格昂貴的鉑，阻礙了技術(shù)發(fā)展。但是通過努力，目前對這種稀有并且昂貴的鉑金屬的依賴已經(jīng)降低。最新的進展包括一種不含鉑的催化劑，一些催化劑甚至不含有金屬。

　　8. 基因疫苗：由DNA或RNA合成的非蛋白疫苗，可促進人體免疫力提升，預(yù)防傳染性疾病擴散。與傳統(tǒng)的疫苗相比，以基因為基礎(chǔ)的疫苗在很多方面來說都更有優(yōu)越性。一個原因是生產(chǎn)會更為迅速，這對應(yīng)對突然爆發(fā)的疾病更為重要。 與在細胞培養(yǎng)物或者雞蛋中培養(yǎng)蛋白質(zhì)相比，生產(chǎn)基因材料應(yīng)該更為簡單和便宜。一種以基因為支出制造疫苗方法，在病原體突變的時候，能夠快速適應(yīng)，最終讓科學(xué)家能夠辨識出哪些人群對于一種病原體有抵抗力，分離出能夠提供保護的抗體，并且設(shè)計出基因序列，刺激細胞，來產(chǎn)生這些抗體。

　　9. 可持續(xù)發(fā)展的生活社區(qū)：環(huán)保居所的設(shè)計不只是為一座房子裝上太陽能發(fā)電板，設(shè)計師們要將整個社區(qū)的房屋連接起來，打造能源循環(huán)、資源共享的可持續(xù)發(fā)展體系。將綠色建造一次應(yīng)用于多種建筑中，有潛力為我們所消耗能源和水的數(shù)量帶來革命性的改變。如果美國加州大學(xué)伯克利分校一個研發(fā)項目能夠按計劃實施，把本地產(chǎn)生的太陽能發(fā)送到智能微電網(wǎng)中，能夠降低一半的電力消耗，并且把碳排放量降低為零。與此同時，該項目計劃重新設(shè)計供水系統(tǒng)，讓來自馬桶和下水道的廢水能夠當(dāng)場被重新利用，讓馬桶和洗衣機使用雨水，能夠把對飲用水的需求降低70%。

　　10. 量子計算：這項技術(shù)的發(fā)展將為解決新生問題提供有力支持。量子計算機幾乎有著無限的潛力，能與之匹敵的唯有建造量子計算機的困難和昂貴成本。這也解釋了為什么如今小型的量子計算機已經(jīng)制造出來，卻還不能成功突破超級計算機的能力。但是量子計算機也正在取得進展，2016年，科技企業(yè)IBM為公眾提供渠道，接入第一臺提供云服務(wù)的量子計算機。這項行動讓20多篇使用量子計算云服務(wù)的論文得以誕生，目前還有50多家創(chuàng)業(yè)企業(yè)和全球大公司，專注于讓量子計算機成為現(xiàn)實。既然量子計算機已經(jīng)取得了這樣的進展，人們那句“量子準備好了”的話正脫口欲出。

　　《科學(xué)美國人》雜志主編Mariette DiChristina 表示：“科學(xué)是一項全球事業(yè)，有雄心與能力解決人類面臨的最緊迫問題。170多年來，《科學(xué)美國人》一直在科學(xué)進步領(lǐng)域進行權(quán)威報道。我們很榮幸能與世界經(jīng)濟論壇合作評選年度全球十大新興技術(shù)，并揭示這些技術(shù)對世界的深遠影響。”

　　世界經(jīng)濟論壇2017年新領(lǐng)軍者年會將于6月27日至29日在中國大連舉行，主題為“在第四次工業(yè)革命中實現(xiàn)包容性增長”。 會議將圍繞新興技術(shù)的發(fā)展進行全面探討，特別是其在促進包容性與可持續(xù)發(fā)展方面的作用與意義。來自80多個國家的2000余位政商學(xué)文等各界領(lǐng)袖就此話題建言獻策。