據《科學美國人》網站近日報道，世界經濟（jì）論壇近日（rì）在夏季達沃斯年會上發布了2016年度十大新興技術，這（zhè）份榜單由該論壇的新興技術跨界理事會編纂（zuǎn），與《科學（xué）美（měi）國人》雜誌合作（zuò）發表。他們相信這十大技術展示了創新的力量，能夠改變人類的生活，以及變革工業的麵貌並保護我們的星球。
自動駕駛汽車漸入佳境
汽車的（de）出現改變了現代生活的麵貌：改變了我（wǒ）們的生活所在地、購買習慣、工作方式等。隨著汽車越來（lái）越普遍，它們已經（jīng）成為社會文化和生態（tài）不可分割的一部分。
我們正處在一個變革性的交通（tōng）技術改變之巔：從（cóng）有人駕駛的汽車到能夠自動駕駛的汽車轉變，每（měi）個人都被裹挾其中。盡管（guǎn）目前自動（dòng）汽車對於社會的（de）長期影響很難預測，但有一點毋（wú）庸置疑：它將給我（wǒ）們的生活帶來深刻的影響。
穀歌等企（qǐ）業多年來一（yī）直在測試自動駕駛汽車（chē），並（bìng）取得了不少成績。這些智能車會對來自車載雷達、攝像頭、超聲測距儀、全球定位係統（GPS）以及（jí）存（cún）儲地圖的大量傳感數（shù）據（jù）進行處理，在沒有（yǒu）人力幹預的情（qíng）況下，暢行於日益複雜且快速變化（huà）的交通環境中。
不過，消費者才剛剛開始使用具備自動駕駛能（néng）力的車輛。自動駕駛的推廣將通過穩步實現（xiàn）傳統車輛沒有的日益智能化、安全和便利功能來逐步（bù）進行。例如，某些車型已經提供自動平行泊車、車（chē）道自動保持（chí）、緊急製動（dòng）甚至半自動巡航控製等功能（néng）。去年10月，特斯拉汽車公司推出（chū）了一款供特斯拉車主下載的軟件包，可實現有限形式的自動駕駛操作。特斯拉推（tuī）出的自動（dòng）駕駛功能可代替（tì）駕車人控製並調整方（fāng）向盤角度和車（chē）輛行駛速度，讓車輛在原有車道內平穩行駛，並與（yǔ）前車保持安全距離（lí）。
隨著技術不斷成熟，法律和監管逐漸放（fàng）開，無人駕駛這一趨勢可能會（huì）持續進（jìn）行下去。目前，美國已有6個州準許無人駕駛汽車上路，更多州可能會緊隨其後（hòu）。而且汽車保險商和立法機（jī）構正在就相關事宜進行討論，比如，當（dāng）自動駕駛汽車撞車（chē）時，責任和成本如何承擔等。盡管自（zì）動駕（jià）駛汽車被寄予厚望，人們認為它比（bǐ）現在汽車更安全，但難免也會發生事故。
當然，這方麵還有（yǒu）很多改善空間。在美國，撞車等事故每年會導致3萬人（rén）喪命、230萬人受傷。自動駕駛汽車可能（néng）也有諸多不足之（zhī）處，比如軟（ruǎn）件（jiàn）非常複雜（zá），但它們不會出現分神或冒險等（děng）行為，而這兩者是目前交（jiāo）通事故（gù）的“罪魁禍首”。
一旦汽車或卡車（chē）實（shí）現常規性自（zì）動駕（jià）駛，整個（gè）社會將麵臨更（gèng）深（shēn）遠的變革。對很多人來說（shuō），擁（yōng）有專屬（shǔ）於自（zì）己的汽車（chē）將不再是（shì）現代生活的一（yī）項必需品。共享汽車（chē）和無人駕駛出租車以及運載服務可能會（huì）成為常態。這種（zhǒng）變化將讓年老體弱者大大受益，要知道，老齡化（huà）已成為（wéi）很（hěn）多國家的一種趨勢。共享能編程的汽車有望降（jiàng）低對本地停車場的（de）需求；通過預防事故降低擁堵（dǔ）並（bìng）使安全高速駕駛成（chéng）為可能（néng）。
與其他技術一樣（yàng），自（zì）動駕駛汽車也有（yǒu）自己的缺點和不足。未來，商業駕（jià）駛可能（néng）不再是一項（xiàng）穩定的職業。同時，共享汽車也提出了一些棘（jí）手的隱私和安全問題。另外，越來越（yuè）多人能買得起汽車，這可能會加劇而非緩（huǎn）解交通擁堵或汙染等問題。但自動駕駛汽車（chē）帶來的好處如此不可（kě）抗（kàng）拒（jù），因此，它們（men）的廣泛使用（yòng）隻是（shì）時間（jiān）問題，而不是（shì）能（néng）否成真的（de）問題。
物聯網邁向納米化
利用廉價的微型（xíng）傳感器以及微型處理器，加（jiā）上微型供電裝置以（yǐ）及無線天（tiān）線（xiàn）搭建（jiàn）起來的物聯網，正在（zài）迅速把網絡世（shì）界從計算機和移動裝置擴展至物質世界中的常用物品：恒溫調（diào）節器汽車、門鎖甚至寵物跟蹤器。人們每天幾乎都（dōu）會宣布推（tuī）出了新的物聯網裝置。分析師們估計，到2020年，將有300億台這樣的裝置。
互聯（lián）物（wù）品，尤其是這些（xiē）由人工智能（néng）係統（tǒng）監控和控製的互聯物（wù）品的爆發式發展，可（kě）能賦予普（pǔ）通物品令人驚歎的功能：比（bǐ）如在認出自己的主人已（yǐ）經下班，正（zhèng）在回家的路（lù）上時，房門會自動打開；或者一款（kuǎn）植入體內的心髒檢測器能在器官出現異常症狀時通知（zhī）醫生。
科學家們已經開始把傳（chuán）感（gǎn）器的尺寸從毫米或微米級縮小到納米（mǐ）級，小到能在生物體內（nèi）循環；小（xiǎo）到能直接混合到建築材料內，這是朝納米物聯網邁出的關（guān）鍵第一步，而納米物聯（lián）網（wǎng）有望引領醫學及其他許多行業邁入一（yī）個全新的天地。
迄今最先進（jìn）的納米傳感器中，有些通過使用合成生（shēng）物學（xué）工具修改單細胞的有機體，比如細（xì）菌製成，這些過程的目標是構建出簡單的生物計（jì）算機，這些計算機使用DNA和蛋白質來（lái）識別特定（dìng）的化學物質；存儲幾個比特（tè）的信息；隨後（hòu）再通（tōng）過（guò）改變顏色或釋放出其他容易探測的信號來報（bào）告其狀態。
而有些（xiē）納米傳感（gǎn）器由非生物材料，比如碳納米管等製造而成，其能像無線納米天線一樣，感應並發送信號。
因為這些納米傳感器如此小，其能從數百萬個點那兒收集信息。接著，外部設備將這些數據整合在（zài）一起（qǐ），生成詳細程度不可思議的（de）地圖，揭示光、振動、電流（liú）、磁場（chǎng）、化學（xué）濃度以及其他環境最細微的變化。
現在看來，從智能傳感器過渡到納米物聯網這一趨勢似乎已經定局（jú），但仍然有幾個問題（tí）需要解決。一個技術挑戰是將（jiāng）所有需要的元件整合成（chéng）一個能自我供電的納米設（shè）備，從而探測到變化並將（jiāng）數據上載到互聯網；另（lìng）一個技術障礙則包括麻煩的隱私和安全問題（tí）。任何植入體內的納米設（shè）備——不管是有意還是無意植入（rù），都可能有毒，也可能誘（yòu）發身體的免疫反應（yīng）。另外，這一技術可能也會使不（bú）受歡迎的監控（kòng）成為可能。因此，在使用（yòng）時，首先應該（gāi）將納米傳感器嵌入或植入簡單且風（fēng）險小的生物體內，比如（rú）嵌入植物和工業過程中用到的不會感染的微生物（wù）體內（nèi），以避免這些惱人的問題，並對這一技術進行進一步的驗證。
當納米物聯網到來時，它可能會為我們提供與城市、房屋、工廠甚至我們身體有關的更（gèng）詳細、更（gèng）廉價、更新的圖像（xiàng）。今天，交通燈、可穿戴設備或（huò）監控（kòng）攝像頭幾乎在逐步聯網。下（xià）一步，數十億納米傳感器可能會捕獲大量實時信息並將其上載到雲（yún）端。
下一（yī）代增容的電池
近年（nián）來，太陽能和風能的（de）容量已取得了（le）兩（liǎng）位數的增長，但太陽能和風能比較（jiào）反複（fù）無常。盡管每年風力發電廠的規模越來越大；太陽能電池的效率由於光伏材料（liào）的改進而不斷提高，但這些可再（zài）生能源仍然隻（zhī）能提（tí）供全球（qiú）總電力需求的5%左右（yòu）。
更好的電池可能可以解決這一問題，使零排放的可再（zài）生能源發展更快（kuài），更容易給目前沒有電就無法生存的12億人提（tí）供可靠的電力。
在過（guò）去幾年裏，具有足夠大（dà）的容量，可以為整個（gè）工廠、城鎮甚（shèn）至連接孤立鄉間社區的“微型電網”供電的新型蓄電池得到了驗（yàn）證。這些蓄電池是（shì）以鈉、鋁或（huò）者鋅為基本材料。它們不再含有傳（chuán）統鉛（qiān）酸電池使（shǐ）用的笨（bèn）重金屬以及腐蝕（shí）性化學物質；而且，與目前電子設備和電動汽車廣泛使用的鋰電池相比，它們更（gèng）便宜、更容易擴大規模，也更安全。這些新技術更適用於主要（yào）依靠太陽能或風能的係統。
例（lì）如，去年10月份，流體能量（Fluidic Energy）公（gōng）司宣布，與印尼政府簽署了一項（xiàng）協議（yì），在500個偏遠（yuǎn）的鄉村布設35兆瓦的太陽能電池板，為170萬人提供家庭用電。為了提供可靠的（de）電力，太陽能電池係統將（jiāng）使用該公司的鋅-空氣電池來存儲250兆瓦小時（shí）的能量。今年4月份，該公（gōng）司與馬達（dá）加（jiā）斯加簽署了（le）同樣的協議，為100個偏遠村莊（zhuāng）布設太陽能電池板（bǎn）。
對於目前無法從電（diàn）網獲得電力供應的人（rén）來說，可再（zài）生能源發電和電網級蓄電池的結（jié）合是極具變革性的；而且，對於致（zhì）力於節能（néng）減排的（de）發達國家來說，更好的電池也擁有巨大的潛力（lì）。
開放式人工智能生態係統
蘋果公司的Siri、穀歌公司的OK Google、微軟公司的Cortana以及亞馬遜公司的Echo等能提（tí）供極好的服（fú）務，它們能使用自然語言處理程序從（cóng）人們的言談中提取出問題（tí），接著提供一些有限的幫（bāng）助，比如，查找餐廳、獲得汽車的行駛線路、為聚會找一個空曠的場地或僅僅進行一次簡答的網頁搜索。但我們經常會遇到的情況是，它們對某個幫助請求給出的反饋是“對不起，我不知道”，或者“這就（jiù）是我在網上（shàng）找的”，這與私人助手貼心又溫柔的輔（fǔ）助真是不可（kě）同日而語。而且，這（zhè）些（xiē）係統都是大公司的專利產品，對於企業來說，很難給（gěi）其添加新功能。
但是，在過去幾年裏，多項新興技術相互“聯（lián）姻（yīn）”，讓我們能（néng）更容易製造出功能更強大、更類似人的數字助手——也就是說，更容易形成一個開放的人工智能生態係（xì）統。這一生態係統不僅與我們的移動裝置和電腦相連，並且通過這些移動（dòng）裝置和計算機訪問我們（men）的信息、通（tōng）訊錄、財（cái）政狀況、日程安排以及工作文件，而且與臥室中的恒溫（wēn）調節器、浴室中的體重（chóng）計、手（shǒu）腕上的手（shǒu）環甚至馬路上的汽車相連。今後幾年裏，互（hù）聯網與（yǔ）物聯網以及你自（zì）己的個人數據的互相連接——這些連接可以在任何地方通過與人工智能對話立即實現——可以在未來幾年釋放更高的生（shēng）產率，讓數百萬人更健（jiàn）康和幸福。
通過集中使（shǐ）用（yòng）匿名的健康數據並向個人提供（gòng）個性化的健康（kāng）建議，這樣的係統應該可以在健康方麵取得顯著成效並降低醫（yī）療保健的成本。人工智能在金融服（fú）務領域的應用應該能夠減少錯誤，為上年紀的人提供新的保護。
這一技術（shù）的核心機密是情境。直到現在，機器一直不太注意我們的工作、身體以及生活的細節。一名人類私人助理知（zhī）道你何時能打擾、何時感到壓力、何時煩躁、何時感到饑餓、何時覺（jiào）得累；它也知道什麽人、什麽事對你很重要；什麽人或事你（nǐ）想避開。人工智能係統也在慢慢學習並獲得這（zhè）些技能（néng）。盡管剛一開始，它們可能沒有人類那（nà）麽（me）多才多藝，但它們將會變得很有用，至少價（jià）格上占據絕對優勢地（dì）位。
目前，已有數（shù）家公司研製出了這樣（yàng）的係統並進行了展示。比如，微軟公司的科學家建造了（le）一個係統，能夠知道你何時很忙因此沒法打電話，並在你合適的時候安排會麵。而一些公司能基於簡（jiǎn）單的（de）英語提問，為（wéi）你搜尋適合自己偏好的航班信息。
光遺傳學“照（zhào）亮（liàng）”臨床神經科（kē）學
大腦，即使相對來說像老鼠那樣比較簡單的大腦，其功能都非常複雜。神經科學家們（men）和心理學家們能觀測大腦對不同刺激的反應，他們甚至標識出了大腦的基因如何被表達，但無法控製個體神經元和其他類（lèi）型的大腦細胞何時關閉和打開。因此，很難解（jiě）釋大腦的工作原理，並最終治愈帕金森（sēn）症和抑鬱（yù）等疾病。
那麽，神經科學家如何通過（guò）測（cè）量大腦中的信息流來了（le）解（jiě）大腦的功能呢？傳統的方法是用電極記錄和測量神經元的活動，但電極會刺激周圍的每個神（shén）經元且無法區分不同的大腦細胞，因此，這是一個比（bǐ）較粗糙也（yě）不精確的方法。
2005年，神經科學家們（men）展示了一項新技術，借（jiè）用遺傳工程方法讓神經細胞對特定顏色的光做出反應，這一技術就是所謂的光（guāng）遺傳（chuán）學技術，這一技術基於科學家們在上世（shì）紀（jì）70年代對色素蛋（dàn）白，也就是所謂的視紫紅質進行的（de）研究（jiū）。沒有（yǒu）眼睛的微生（shēng）物在視（shì）紫紅質（由視蛋白編碼）的幫助下從入射光那兒獲取能量和信息。
通過插入一個或者多個視蛋白基因進（jìn）入老鼠特定的神經元內，生物學家（jiā）們現在能夠使用可（kě）見光來隨意地（dì）將（jiāng）特定神經元（yuán）打開或者（zhě）關閉。過去幾年，科學家們已經（jīng）定製了（le）不同版本的這些蛋白，能夠對不同的顏色做出反（fǎn）應，從深（shēn）紅色到綠（lǜ）色再到藍色。通過將（jiāng）不同的基因放入不同的細胞內，他（tā）們使用（yòng）不同顏（yán）色的（de）光脈衝，采用（yòng）精確地（dì）時（shí）間順序，激活一個神經元和（hé）其（qí）幾（jǐ）位鄰居。
這是一個至關重要的進展，因為（wéi）在（zài）生物體的大腦內，時間就意（yì）味著一切。
光遺傳技術的出現顯著加快了腦科學領域的進（jìn）步。但（dàn）由於（yú）將光（guāng）遞送到腦組織內部是一件難事，因此，實驗受限。現在，科學家們正在對超薄的（de）柔性（xìng）微（wēi）芯片（piàn）（“塊頭”還沒（méi）有一個（gè）神經元大）進（jìn）行（háng）測試，此類設備作為可注射設備，將神經置於無線（xiàn）控製之下。它們能夠（gòu）被插（chā）入腦（nǎo）部深處，而對周圍組織幾乎不造成任何損害。
光遺傳技術已經（jīng）為帕金森症震顫、慢性疼痛、視力損傷和抑鬱等大腦疾病打開了（le）新大門。大腦神經化學顯然與某些大腦疾病存在重要關聯，這便（biàn）是藥物可在一定程度上幫助改善症狀的原因。但在大腦的高速（sù）電路（lù）同時受到擾亂的區域，光遺傳學研究（jiū）——尤其是在新興（xìng）無線微芯片技術的支持下——可（kě）提供新治療途徑。例如，最新研究表明，在某（mǒu）些案（àn）例中，關閉特定（dìng）神經（jīng）元的非侵入性光療法可以治療慢性疼痛，從而為現（xiàn）有疼痛療法提供了一種（zhǒng）替代治療方案。
芯片器官帶（dài）來生物學新視野
很多重要的生物學研究（jiū）和實用藥物測試隻能通（tōng）過研究某個器官（guān）在工作時的“一舉一動”才能進行，一項新技術能在微芯片上培育功能性的人類器官模塊，這種“芯片器官”或許可滿（mǎn）足這一（yī）需要，使科學家能以前（qián）所未有的方式（shì）研究生理（lǐ）學機製和行為，為藥物研發提供機會。
2010年，哈（hā）佛大學威斯研究所的唐納德·因格貝爾利用（yòng）微芯片製造技術與組織工（gōng）程技術，將人類細胞與真空芯片結合，製造（zào）出“一片”能自由呼吸的“芯片肺髒”，這是第一款芯片器官。
私人企業聞風而動。由因格貝爾和威斯研究所其他同事領（lǐng）導的“模擬（Emulate）”公司與研究機構、業內公司和包括美國國防部先進研究計劃（huá）局（DAPRA）在內的政府部門締（dì）結（jié）了合作關係。迄今為止，已有多個（gè）組織報（bào）告成功製造出肺、肝、腎、心（xīn）髒、骨髓以及眼角膜等“芯片器官”。此（cǐ）外（wài），源自英國（guó）牛津大學的CN Bio機構研製出（chū）名為量（liàng）子-B的肝髒芯片，可幫助科研人員找（zhǎo）到治愈乙肝的方法。
每個芯片器官的尺寸大約與USB存儲器（qì）相仿。它由（yóu）柔韌、半透（tòu）明的聚合物製成。在芯片內部（bù）存在布局複雜的微流體管道，每根微流體管道的直徑不到1毫米，布滿取自目標器官的人類細胞。當營養物、血液及（jí）實（shí）驗藥（yào）物等測試用混合物被泵入管道時，這些細胞會複製活體器官的某些關（guān）鍵功能。
芯片內部的小室可以模（mó）擬某一器官組織的特殊結構，例如肺部微小的氣囊；然後非常精確地模擬人類的呼吸，讓空氣通（tōng）過氣道。與此同時，可以將混合著細菌的血液泵（bèng）入其（qí）他管道，科（kē）學家就可以觀察細胞如何對（duì）感染做出反應。這項技術將使科學家看到以前從未（wèi）看到過（guò）的（de）生物機（jī）製和生理行為（wéi）。
由於“芯片器官”裝置對諸如細菌以及空氣汙染（rǎn）產生的（de）反應和活體器官相似（sì），在未來將有可能會被用來測試藥物安全以及人體對環境的反應。若獲得（dé）監管部門批準（zhǔn），這（zhè）些裝置能（néng）大大減少製藥檢查方麵對活體（tǐ）動物實驗的依賴，同時也（yě）能減（jiǎn）少製藥成本（běn）、縮短藥物推向市場的時間。
軍（jun1）隊和生物防禦研究（jiū）人員也看到了芯片器官以不同方（fāng）式挽救生命的潛力。模擬肺髒和（hé）其（qí）他（tā）類似的設備或（huò）許可以（yǐ）用於（yú）測試（shì）器官對生物、化學或放射武器的反應（yīng）。但因為倫理問題，目前還無法進行類似的測試。
鈣鈦礦太陽能電池效（xiào）率大增
目前（qián）支配（pèi）世界市場的矽基太陽能（néng）電（diàn）池（chí）麵（miàn）臨著三個瓶頸。利（lì）用鈣鈦（tài）礦來替代矽這種新的製造高效太陽能電池的方法，或許能一次解決這三個問題並且從陽光中獲得更多（duō）能量。
矽基光伏電池的第一個局限性在於：它們（men）由一（yī）種很少在自然界中找到純淨成分的元素製成，盡管氧化矽並不短缺，但是，將其中（zhōng）的氧氣去除從而獲得純淨的矽會耗費大（dà）量能量。一般來說，製造商們在一個電弧爐內將氧化矽在（zài）1500到2000攝氏度融化（huà），此過程會排放不少溫室氣體，因此，製造（zào）矽（guī）基光伏（fú）電池的成本相（xiàng）對來說就比（bǐ）較高。
鈣鈦礦是一類範圍廣泛的材料，其主要由碳和氫製成（chéng）的有（yǒu）機分子結合鉛等（děng）金屬以及氯等（děng）鹵族元素（sù）采用三位晶體結構製成，其製造成本更加低廉而且溫室氣體排放更少。製造商（shāng）們可以將很多液態溶液混（hún）合（hé），然後沉積出鈣鈦礦薄膜，不需要電弧爐，薄膜本身也非常輕。
這些（xiē）屬性因此消除了矽太陽能電池的（de）第二個（gè）限製：堅硬（yìng）且笨重。平的以及大塊（kuài）板狀的矽基光伏電池表現最出色，但是，這些太陽能電池板使得大規模安裝非常昂貴（guì）。
傳統矽基太陽能電（diàn）池的第三個主要（yào）限製在於其能源轉化效率，15年來，其能效一直卡在25%。當鈣鈦礦首次問世時，其能（néng）效比（bǐ）矽基太陽能電池更低。2009年，由鉛、碘化物以及銨製成的（de）鈣鈦礦太（tài）陽能電池隻能將4%的（de）太（tài）陽（yáng）光轉化為電能，但（dàn）是，鈣鈦礦太陽能電池的發展勢頭非常迅猛，部分原因在於鈣鈦礦（kuàng）有數千種不同的組成。
到2016年，鈣鈦礦（kuàng）太陽能電池的能效已經（jīng）超過20%，7年之內提高了4倍（bèi），而且（qiě），過去兩年更是令人驚歎地翻了一番（fān）。它們目前（qián）在商業上與光伏電池展開競爭，且可能遠遠沒有達到效率極限。雖然矽基太陽能電池技術已經非（fēi）常成熟，但鈣鈦礦太陽能電池在不斷優化。
不過（guò），我（wǒ）們也不能急著向它“托付終身”，想要實現鈣鈦礦電池（chí）的巨（jù）大商業價值，目前還有3個難題急（jí）需解決（jué）：首先鈣鈦（tài）礦有毒。鈣鈦礦電池（chí）材（cái）料含有鉛，這是一種對人體和環境有極大危害的元素。美國西（xī）北大學已研發（fā）出一種用錫代替鉛（qiān）的鈣鈦礦（kuàng）太陽能電池，但轉換（huàn）效率還隻有6%。這種電池還處於研發初級階段，效率在未來還（hái）有提升空間；第二，鈣（gài）鈦（tài）礦電池中（zhōng）的鉛容易氧化揮發，而當晶體遇水時則易（yì）分解。如果我們使用鈣（gài）鈦礦電池發（fā）電，它很有可能滲出流到屋（wū）頂或土壤中，對（duì）環境產生威脅；第（dì）三，鈣鈦礦電池壽命不長。目前，壽命最長的鈣鈦（tài）礦太陽能電池可達到1000小時（shí），而傳統晶矽（guī）電池壽命一般可達到25年。
盡管鈣（gài）鈦礦的未來依舊困難（nán）重重，但在能源緊缺的今天，人們（men）不會放棄任何產（chǎn）生新能源的機會。與其他新興的電池（chí）技（jì）術攜手，鈣鈦（tài）礦太陽能電池或許也能改善缺乏可靠（kào）電力的12億人的生活（huó）水平。
係統代謝工程學變微生物為工廠
跟蹤我們每天購買和使用的（de）產品（pǐn），從塑料、衣物到化妝品和燃料，追（zhuī）本溯源，你將發現它們大（dà）都由來自於地下深處的物品製成。製造這些產品的工廠也或多或少由各種化學物質組成。而且，這些化學物質（zhì）來自於主要由化石燃料（liào）提供能量的（de）工廠，這些工廠能將石化產品變（biàn）成其他各種化學物品。
用活的有機物代替石油（yóu）化學產品、天然氣和煤來製造我（wǒ）們日常生活中所用的產品不僅對氣候和環境有利；對全球經濟來說也是一件（jiàn）好事。我們已經在農業領（lǐng）域使用這種方式。從長期來說，在製造擁有很多屬性的廉價材料方麵，微生物擁（yōng）有（yǒu）很大的潛力。我們可以摒（bìng）棄目前從地下挖取原材料的方式，代之以在充滿了活體微生物的巨大生物反應器（qì）內“孵化”出這些材料。
要想基於生物的化學產品真（zhēn）正（zhèng）成為主流，它必須（xū）能在價格與（yǔ）性能方麵，與傳統的化學產品相媲美。隨（suí）著（zhe）係統代謝工程學技術的不斷進步，這一目標目前似乎可以實現。代謝工程學的（de）基本宗旨是改（gǎi）變微生物的生物化學屬性，使其（qí）大部分（fèn）能量和資源能被合成有用（yòng）的化學產品。有時候，修改包括改變有機物的遺傳組成；有時候，修改包括改變微生物的代謝機製，這一點相比前者更加複雜。
隨（suí）著合成生（shēng）物學、係統生物學和進化（huà）工程學取得進展，代謝工程學現在能創造出生物係統，製造以常規手段難（nán）以製取（因而十（shí）分昂貴）的化學物質。在最近（jìn）一次成功的演示活動（dòng）中，經特殊設定的微生物（wù）生成了（le）一種可植入、能生（shēng）物降解的聚合（hé）物PLGA，可用於外科縫合、移植和修複，也可（kě）以用作治療癌症和感染的藥物輸（shū）送材料。此外，係統代謝（xiè）工程學也（yě）被（bèi）用來製造酵母菌株。
使用新陳代謝工程學能夠製造的化學物質範圍逐年加大。盡（jìn）管這一技術目前還不能製造出所有石化（huà）產（chǎn）品製造的產品，但它有可（kě）能製造出無法用石油廉價製造的新奇化學物（wù）質，尤其是複雜的有機化合物，這些材料目前必須從植物或者動物中提取，因此“身價”很高、產量很小。
與化石燃料不同，由微（wēi）生物（wù）製造的化學物質（zhì）可回收且幾乎不會釋放溫室（shì）氣體，而且（qiě），有些物質甚至有潛力通過吸收二氧化碳或甲烷並將其（qí）整合成最終可被作為固體廢物埋掉的產（chǎn）品，從而減少大氣中二（èr）氧化碳的含量。
區塊（kuài）鏈為數據“保駕（jià）護航”
數字貨幣比特幣（bì）背後的區塊鏈技術是一種分散式的公共交易分（fèn）類賬，它不被任何企業或個人擁有或控製。任何用戶都可以讀取完整的區塊鏈。借用編製（zhì）密碼的數字手段，資金每次從一（yī）個賬戶（hù）轉至（zhì）另一個（gè）賬戶都會以一種安全和可證（zhèng）實的方式記錄下來。由於區塊鏈的眾多副本散布在全球各地，它被認為能夠有效防止篡改。
比特幣對執法和國際現金控製提出的挑戰已引發各界人士的廣泛討論，但是，區塊（kuài）鏈分類賬的用途已（yǐ）經超出簡單的金錢交易範疇。
與互聯網一樣，區塊鏈是一個基於其他技術和應用的開放式全球基礎設施；而且，與互聯（lián）網一樣，區塊鏈使得交易能夠摒棄傳統（tǒng）的中間人，降低甚至消（xiāo）除交易成（chéng）本。
通過使用（yòng）區塊鏈，個人不需要銀行賬號就能安全地交換金錢或者購買保險，甚至能跨越國境。區（qū）塊鏈技術也讓陌生人（rén）能夠不通過律師就簽署（shǔ）簡單且可實施的合同。它（tā）使得人（rén）們可以直接（jiē）出售房（fáng）產、票務、股（gǔ）票以及其他資產而無需任何中間商。據估計，到2022年，區塊鏈技術每年可為（wéi）銀行節約（yuē）200多億美元的成本。
大約50家銀行（háng）已經宣布了區塊鏈項目。去年，投資人向那些利用區塊鏈做生意的初創（chuàng）公司砸下了10億美金。包括微軟、IBM以及穀歌（gē）在內（nèi）的（de）技術巨頭們都有各（gè）自在進行（háng）的區塊鏈項目。很多公司著迷於區塊鏈技術在解決互聯（lián）網商業中的兩大頑疾——隱私和安全問題等方麵的（de）潛能。
因（yīn）為區塊鏈交易被公鑰和（hé）私鑰記錄，這些密鑰都是一些普通人難以理解的（de）長（zhǎng）字符，當允許第三方核驗他們的（de）數（shù）字交易時（shí），人們能選擇保持匿名。而且，除了個人，機構也能使（shǐ）用區塊鏈存儲公共（gòng）記錄以及有約束力（lì）的承諾。例如，英國劍橋大學的研究人（rén）員已經證明，如何要求製藥公司將臨床藥物測試中必要而詳細的描述添加到區塊鏈上。這將阻止該公司（sī）在測試沒有獲得預期效果的情（qíng）況下改變條件，這是製（zhì）藥公司的一個（gè）常用伎倆（liǎng）。
二維材料能提供科研（yán）新工具
新材料能（néng）改變（biàn）世界。現在，一類具有（yǒu）巨大潛力（lì）的由單層原子（zǐ）構成的新材料正如雨後春筍般湧（yǒng）現。這個被稱為二維材料的新型材料家（jiā）族在過去幾年間不（bú）斷壯大，現已包括了呈網格（gé）狀（zhuàng）的碳（石墨烯）、硼（硼（péng）墨烯（xī））、六方氮化硼（白色石墨烯）、鍺（鍺烯）、矽（矽烯）、磷（黑磷）以及錫（錫烯）等。更多（duō）二維材料已被證明在理論上是可行的，但迄今尚未被合成出來，比如由碳合成石墨炔（quē）（Graphynes）等。每一種材料都有令人興奮的特性，而（ér）且可以像（xiàng）搭樂高那樣組合起來形成更多的新材料。
二維材料領域的革命始於2004年。那（nà）一年，英國曼切斯特大學的科學（xué）家（jiā）安（ān）德烈（liè）·蓋（gài）姆和科斯提亞·諾沃謝夫用透明膠帶撕（sī）出來石（shí）墨烯（xī），讓全世界（jiè）的科學家頂禮膜拜，而這兩位科（kē）學家也因此榮膺2010年諾貝（bèi）爾獎。
石墨烯比鋼還堅固，比（bǐ）鑽石硬，非（fēi）常輕、透明、柔軟，且擁有超高的導電性，因此，在量子（zǐ）計算、生物計算、光計算、碳納米（mǐ）管等（děng）矽（guī）計算替代者中脫穎而出。
盡管剛開始（shǐ）石墨烯比黃金還貴，但由於生產技術的不斷改進，石墨烯的價格已大幅（fú）下降。石墨烯現在非常便宜，可以將其整合到濾水設（shè）備內，從而使水脫鹽和汙水處理更便（biàn）宜（yí）。隨著成（chéng）本不（bú）斷降（jiàng）低，石墨烯能被添加到用於鋪路的混合物或（huò）水泥內來清理城市，除了其堅固耐用之外，它（tā）也能從大氣（qì）中吸收一（yī）氧化碳和（hé）氧化氮（dàn）。
其他二維材料（liào）可能也將跟隨石墨烯的發展步伐，隨著成本的不斷降低，用在（zài）包括電子設備在內（nèi）的多個（gè）領域。例如，石墨烯已被用來製造能被縫入服裝（zhuāng）內的柔性傳感器。當被添加到聚合物內時，石墨烯能夠提供更輕質的機翼以及汽車輪（lún）胎。
六方氮（dàn）化硼已與石墨烯和氮化硼“聯姻（yīn）”來改善鋰電池和超級電容的性能。通過將更多能量包裹於更小（xiǎo）的空間內（nèi），這一材料能夠降低充電時間；延長電（diàn）池的壽命並且降低智能手機和電動汽車的重量。
不管（guǎn）什麽新材料進入環境，其是否有毒一直是人們關注的重點。當然，我們必（bì）須非常謹慎。科（kē）學（xué）家們已經對石（shí）墨烯是否有毒進行了長達10年的研究，目前為止，還沒有任何（hé）證據（jù）表明其對人們的健康或者環（huán）境有害，但是，研究仍在持續進行。
二維（wéi）材料的發明為技術專家們製造出了多個功能強大的工具。科學（xué）家們和工程師（shī）們可以將（jiāng）光學（xué）、力學（xué）和電學屬性（xìng）各異的材料混合在一起，製造出擁有更多功能的產品。20世紀的創造基石—鋼鐵和矽與這些新型材料相比也相形見絀。
東莞市長（zhǎng）安創威電子（zǐ）設（shè）備製造廠專業生產：
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