笔者总结了对未来人类有重大而深远影响的神科技,总有一款让你心动
1、太阳能汽车
现在各国的科学家正致力开发产生较少污染的电动汽车,希望可以取代燃烧汽油的汽车。但由于现在各大城市的主要电力都是来自燃烧化石燃料的,使用电动汽车会增加用电的需求,即间接增加发电厂释放的污染物。有鉴于此,一些环保人士就提倡发展太阳能汽车,太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能,电能会在储电池中存起备用,用来推动汽车的电动机。由于太阳能车不用燃烧化石燃料,所以不会放出有害物。据估计,如果由太阳能汽车取代燃汽车辆,每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43至54%。
最近,加拿大男子马塞洛开着他研制的新型太阳能汽车从加拿大来到了美国洛杉矶,向人们展示他的杰作。
安装在汽车表面的这些小型太阳能电池板可以为这辆车提供所需的能量。在阳光充足的日子里,这辆车每天可以跑成百上千公里。而且它只要6秒钟就可以将时速从0提高到50公里,而最高车速可以达到每小时112公里。
马塞洛说,他用10年时间,花了50万美元才完成了这款太阳能汽车。
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2、“抗菌肽”
抗菌肽原指昆虫体内经诱导而产生的一类具有抗菌活性的碱性多肽物质,分子量在2000~7000左右,由20~60个氨基酸残基组成。这类活性多肽多数具有强碱性、热稳定性以及广谱抗菌等特点。世界上第一个被发现的抗菌肽的是1980年由瑞典科学家G.Boman等人经注射阴沟通杆菌及大肠杆菌诱导惜古比天蚕蛹产生的具有抗菌活性的多肽,定名为Cecropins。
抗菌肽具有广谱抗菌活性,可以快速查杀靶标,并且其中很多是纯天然的肽,使它迅速成为潜在的治疗药物#抗菌肽的治疗范围为:革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌、真菌、寄生虫、肿瘤细胞等。
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3、空中取电
近期,由麻省理工发布的2016十大突破科技第一次中美进行同步发布。正如麻省理工科技评论主编Jason Pontin所说,突破性技术的定义非常简单,那就是能够给人们带来高质量的运用科技的解决方案。“空中取电”是本次十大突破技术中的一大亮点。该技术内容是采用新型无线装置,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。这将使互联网设备摆脱电池和电源线的束缚,开拓大量新应用。
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(passive Wi-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。该技术预计2-3年进入成熟期,届时,又将如何改变智能家居市场呢?
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4、DNA应用商店
如果你喝凉水都长肉,那就把自己的唾液寄给某家基因测序公司,然后打开手机下载App,花上几美元就可以查到自己是否携带肥胖基因,如果携带,那就请放弃减肥吧。
近日,药明康德发布了首款个性化健康管理服务产品——康码,用户只须提供2ml唾液,即能通过当前最先进的全基因组测序及其解读,获得一份权威的健康报告,并通过配套的App全面了解并掌握自己的身体“密码”。
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5、替代外科手术的微型机器人
医学干预手段越先进,侵入性就越低。例如,减肥手术曾经需要打开病人的腹腔,从肚脐一直开到隔膜;而今天,这类手术只需要利用腹腔镜技术,开一个几厘米的小口就行。现在,麻省理工学院的研究人员发明了一个原型机器人,可以在胃里完成简单的手术,而且完全不需要切口或连接外部的缆线——病人只需从口中把机器人吞下去就行。
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6、人机对话
人机对话是借助计算机及网络技术对考试进行实施、管理的一种测试形式;它可以根据考试设计的需求,有针对性地进行命题、组卷,并完成试题呈现、接受答案、计分、数据分析以及结果解释等一系列环节。简单地说,考生在以前的纸笔考试中需要阅读纸质试卷,而后在答题卡上填涂答案;而人机对话考试实施后,考生在计算机屏幕上阅读试题,并通过鼠标和键盘操作完成作答。
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7、“神威·太湖之光”超级计算机
神威·太湖之光超级计算机是由国家并行计算机工程技术研究中心研制的超级计算机。 北京时间2016年6月20日下午3点,TOP500组织在法兰克福世界超算大会(ISC)上,“神威·太湖之光”超级计算机系统登顶榜单之首,成为世界上首台运算速度超过十亿亿次的超级计算机。 而“中国芯”“申威26010”的问世,也成为中国自主研发打破30年技术封锁的一柄利器。“神威·太湖之光”勇夺榜首,可以说为中国超级计算机领域的发展打了一剂强心针。
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8、会制冷的衣服
地球变得越热,把空调温度调得更低的人就越多。但是空调制冷需要能源,而获取能源会排放温室气体。在美国,平均每年由于空调耗能向大气中排放的二氧化碳高达100万吨。
崔屹(Cui Yi)是斯坦福大学材料科学与工程学教授,他想用衣服帮人们解暑降温。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(nanoPE),可以让这些辐射散发出去。其他高科技运动服是靠汗液蒸发来让穿着者感觉凉爽,而nanoPE不需要汗液。
nanoPE的价格与棉纤维基本相当,呈薄片状,充满直径约50~1000纳米的孔隙。这么大的孔隙可以让红外辐射透过,同时也会散射可见光,让材料变得不透光。(普通的聚乙烯则是透明的,这对服装面料来说是个明显缺陷。)一张nanoPE看上去就像一片薄薄的塑料片,不适合做服装面料。崔屹的研究团队在nanoPE表面涂了一层吸水的化学物质,在两层nanoPE之间加入一层棉质网夹层,并用微针在材料上刺出多个小孔,使空气更容易流通,这才让nanoPE成了一种可用的面料。在做出这些调整之后,崔屹发现,与棉质衣服相比,nanoPE可以让模拟的人体皮肤多降温2摄氏度。崔屹团队于2016年9月在《科学》(Science)杂志上报告了这一发现。崔屹表示:“如果你穿上nanoPE的衣服,只要外部温度比你的体温稍低,你就会感到凉快。”如果是大热天,你可能还是想开空调,但可以把温度调高一些。有研究显示,只要把空调温度调高几度,就能让能耗降低近一半。
目前该团队仍然需要在真人皮肤上测试nanoPE的耐用性、舒适度和降温效果,而且研究人员尚不知道染料会对降温效果造成何种影响。崔屹相信,如果这种材料能够通过这些测试,就可以用于制作制服和护士服,供工厂和医院的工作人员使用。
9、无人机
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10、量子卫星
中国科学院的项目名为量子科学实验卫星(QUESS),是与奥地利科学院合作的项目。该项目利用卫星向中国境内相距1200千米的两个观测站传输量子密钥,这一距离是目前最远传输纪录的8倍。原纪录是由《科学美国人》顾问、奥地利物理学家安东·蔡林格(Anton Zeilinger)的团队于2012年创造的。天基平台(space-based platform)是长距离传输的唯一选择,蔡林格说:“地面上找不到能看到1000千米之外的地方。”现在,蔡林格正与他从前的学生、QUESS项目首席科学家潘建伟合作。
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