夏季達(dá)沃斯公布年度全球十大新興技術(shù)：量子計(jì)算入圍

　　世界經(jīng)濟(jì)論壇(夏季達(dá)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(jì)論壇與《科學(xué)美國(guó)人》雜志的專家委員會(huì)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(píng)選的首要標(biāo)準(zhǔn)。入選的新型技術(shù)均在改善生活質(zhì)量、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和保護(hù)地球環(huán)境等方面具有巨大潛力。評(píng)選委員會(huì)同時(shí)對(duì)入選技術(shù)的成熟程度進(jìn)行評(píng)估，以期幫助其在今后3至5年內(nèi)得到推廣。

　　世界經(jīng)濟(jì)論壇第四次工業(yè)革命中心負(fù)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(jī)遇從中涌現(xiàn)。公共與私營(yíng)部門必須制定相應(yīng)政策，建立新型合作關(guān)系，促進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)更好地服務(wù)人類未來(lái)，同時(shí)避免陌生技術(shù)可能對(duì)人類造成的隱患。”

　　入選榜單的十大新興技術(shù)包括：

　　1. 無(wú)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(hù)理難度。液體活檢是對(duì)抗癌癥的又一項(xiàng)進(jìn)步。首先，它可以在無(wú)法實(shí)施傳統(tǒng)組織活檢的時(shí)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(guò)鎖定循環(huán)腫瘤DNA(circulating tumor DNA，ctDNA)，即從癌細(xì)胞進(jìn)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(jìn)展或治療抗性。

　　2. 從空氣中提取飲用水：運(yùn)用無(wú)需接入電網(wǎng)的太陽(yáng)能技術(shù)生產(chǎn)清潔水。從空氣中提取水的技術(shù)其實(shí)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(gè)現(xiàn)狀正在改變，來(lái)自麻省理工學(xué)院和加州大學(xué)伯克利分校的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)成功利用多孔晶體(porous crystal)做到無(wú)需電力就實(shí)現(xiàn)從空氣到水的轉(zhuǎn)換。另一個(gè)例子是美國(guó)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(yáng)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(gè)新興人工智能領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)開始廣泛地應(yīng)用在無(wú)人駕駛、醫(yī)療診斷、保險(xiǎn)索賠損害評(píng)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(lái)人造光合作用生成和儲(chǔ)存能量嗎?前景越來(lái)越樂觀，答案是用陽(yáng)光活化催化劑(sunlight-activated catalysts)來(lái)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(xiàng)成果對(duì)太陽(yáng)能和風(fēng)能產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)是革命性的。

　　5. 人類細(xì)胞圖譜：這項(xiàng)國(guó)際合作旨在破譯人體各種細(xì)胞類型的詳細(xì)功能。這項(xiàng)于2016年10月啟動(dòng)的項(xiàng)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(gè)組織中的細(xì)胞類型;準(zhǔn)確了解每種細(xì)胞類型中基因、蛋白質(zhì)和其他分子的活動(dòng)以及控制該活動(dòng)的過(guò)程;定位細(xì)胞;了解細(xì)胞如何相互作用;一個(gè)細(xì)胞的遺傳信息發(fā)生變化時(shí)人類身體功能會(huì)發(fā)生什么變化。該項(xiàng)目的最終產(chǎn)品對(duì)于個(gè)性化保健來(lái)說(shuō)意義重大。

　　6. 精密農(nóng)業(yè)：在作物生長(zhǎng)過(guò)程中，通過(guò)傳感器與成像技術(shù)獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)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(shí)減少水和化學(xué)物品的使用。傳感器、機(jī)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(lái)，為農(nóng)作物“量身定做”它們所需要的照料方案。盡管對(duì)世上大多數(shù)的農(nóng)民來(lái)說(shuō)，使用無(wú)人機(jī)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)植物的健康情況，或許都還是一個(gè)有些遙遠(yuǎn)的未來(lái)，但是，不那么高端的科學(xué)技術(shù)正在投入運(yùn)用。舉例來(lái)說(shuō)，來(lái)自悉尼大學(xué)的Salah Sukkarieh，已經(jīng)在印度尼西亞展示了一種簡(jiǎn)化的低成本監(jiān)控系統(tǒng)，主要依靠太陽(yáng)能和手機(jī)運(yùn)作。

　　7. 物美價(jià)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(dòng)力汽車推向大眾市場(chǎng)。氫燃料電池——這種具有前景的零排放技術(shù)正在取得進(jìn)展。到目前為止，氫燃料電池中的催化劑含有價(jià)格昂貴的鉑，阻礙了技術(shù)發(fā)展。但是通過(guò)努力，目前對(duì)這種稀有并且昂貴的鉑金屬的依賴已經(jīng)降低。最新的進(jìn)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(jìn)人體免疫力提升，預(yù)防傳染性疾病擴(kuò)散。與傳統(tǒng)的疫苗相比，以基因?yàn)榛A(chǔ)的疫苗在很多方面來(lái)說(shuō)都更有優(yōu)越性。一個(gè)原因是生產(chǎn)會(huì)更為迅速，這對(duì)應(yīng)對(duì)突然爆發(fā)的疾病更為重要。 與在細(xì)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(jiǎn)單和便宜。一種以基因?yàn)橹С鲋圃煲呙绶椒ǎ诓≡w突變的時(shí)候，能夠快速適應(yīng)，最終讓科學(xué)家能夠辨識(shí)出哪些人群對(duì)于一種病原體有抵抗力，分離出能夠提供保護(hù)的抗體，并且設(shè)計(jì)出基因序列，刺激細(xì)胞，來(lái)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(jì)不只是為一座房子裝上太陽(yáng)能發(fā)電板，設(shè)計(jì)師們要將整個(gè)社區(qū)的房屋連接起來(lái)，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(lái)革命性的改變。如果美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校一個(gè)研發(fā)項(xiàng)目能夠按計(jì)劃實(shí)施，把本地產(chǎn)生的太陽(yáng)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(shí)，該項(xiàng)目計(jì)劃重新設(shè)計(jì)供水系統(tǒng)，讓來(lái)自馬桶和下水道的廢水能夠當(dāng)場(chǎng)被重新利用，讓馬桶和洗衣機(jī)使用雨水，能夠把對(duì)飲用水的需求降低70%。

　　10. 量子計(jì)算：這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展將為解決新生問(wèn)題提供有力支持。量子計(jì)算機(jī)幾乎有著無(wú)限的潛力，能與之匹敵的唯有建造量子計(jì)算機(jī)的困難和昂貴成本。這也解釋了為什么如今小型的量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)制造出來(lái)，卻還不能成功突破超級(jí)計(jì)算機(jī)的能力。但是量子計(jì)算機(jī)也正在取得進(jìn)展，2016年，科技企業(yè)IBM為公眾提供渠道，接入第一臺(tái)提供云服務(wù)的量子計(jì)算機(jī)。這項(xiàng)行動(dòng)讓20多篇使用量子計(jì)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(jì)算機(jī)成為現(xiàn)實(shí)。既然量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)取得了這樣的進(jìn)展，人們那句“量子準(zhǔn)備好了”的話正脫口欲出。

　　《科學(xué)美國(guó)人》雜志主編Mariette DiChristina 表示：“科學(xué)是一項(xiàng)全球事業(yè)，有雄心與能力解決人類面臨的最緊迫問(wèn)題。170多年來(lái)，《科學(xué)美國(guó)人》一直在科學(xué)進(jìn)步領(lǐng)域進(jìn)行權(quán)威報(bào)道。我們很榮幸能與世界經(jīng)濟(jì)論壇合作評(píng)選年度全球十大新興技術(shù)，并揭示這些技術(shù)對(duì)世界的深遠(yuǎn)影響。”

　　世界經(jīng)濟(jì)論壇2017年新領(lǐng)軍者年會(huì)將于6月27日至29日在中國(guó)大連舉行，主題為“在第四次工業(yè)革命中實(shí)現(xiàn)包容性增長(zhǎng)”。 會(huì)議將圍繞新興技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行全面探討，特別是其在促進(jìn)包容性與可持續(xù)發(fā)展方面的作用與意義。來(lái)自80多個(gè)國(guó)家的2000余位政商學(xué)文等各界領(lǐng)袖就此話題建言獻(xiàn)策。