曾經,我們對於未來社會的設想是以百年為單位的。在這個「奇點」即將到來的時代,也許10年就可能改變現有社會的樣子。
2020年伊始,新一個十年時代正式展開。在基礎研究領域,在科技應用創新的最前沿,這些科技的發展並沒有被我們這些普通人感知到,但這個世界已經在悄然被改變。
量子計算機、可編程「活體機器人」、外骨骼、液體活檢、太陽能合成液體燃料……越來越多的科技樹被點亮。這或許即將構成一個比以往更輝煌燦爛的未來。
馬斯克炸火箭!
美國東部時間1月18日上午8點,也就是北京時間周六晚上的21點,Space X將會從佛羅裡達州發射一枚獵鷹9號火箭。這枚火箭有可能會在發射後數分鐘於空中爆炸。這次逃逸測試為了給NASA展示當火箭出現意外的情況下,SpaceX的備份計劃。
新造一枚「獵鷹9號」火箭需要5000萬美元,約合人民幣3.4億。也就是說這是一場價值3.4億的實驗。
若測試順利,鮑勃·貝肯(Bob Behnken)和道格·赫利(Doug Hurley)將成為載人龍飛船的第一批乘客,前往國際空間站短暫停留兩周時間。
SpaceX為載人龍飛船設計的逃生系統,在飛船外殼嵌入八個推進器,名為SuperDraco發動機。若飛行過程中出現問題,推進器會自動點火,將載人龍飛船帶離危險的火箭。
殖民火星!
隨著特斯拉工廠在上海落地,太陽能等領域也實現持續的盈利,特斯拉股價大漲也給了馬斯克更大的信心。
埃隆·馬斯克1月18日在Twitter上表示,SpaceX有能力在2050年之前將100萬人送上火星。1971年出生的馬斯克還有足夠的時間來實現他的夢想。
「量子霸權」即將到來!
200 秒完成世界最強大超級計算機1萬年所需的計算量。一臺 54 量子比特的量子計算機實現了傳統架構計算機無法完成的任務。
谷歌在《科學》雜誌發表的一篇論文中說,該機器只需幾分鐘即可完成一項將花費一臺超級計算機至少10000年的任務。
2019年10月,谷歌研究人員稱他們的Sycamore量子處理器能在200秒內,完成世界上最強大的超級計算機需要10000年才能完成的計算,實現了名為「量子霸權」的裡程碑。
從事IBM量子計算項目工作的查德·裡格蒂(Chad Rigetti)認為,現在只要很短的時間,解決量子機器可以解決的與商業相關的問題。
IBM在1月9日的CES 2020展會上,稱他們已經成功地運行28量子比特量子計算機Raleh,獲得了32量子體積,而去年的量子體積是16,其量子計算機的性能指標又增加了一倍。
量子計算機商用將導致比特幣價格閃崩!
據馬丁·羅特勒和幾位合著者在2017年6月發表的研究,一臺量子計算機需要大約2500量子比特的處理能力才能破解比特幣使用的256位加密。目前最強大的量子計算機只有72量子位處理器,量子計算機要達到威脅到加密的水平還需要幾年時間。
全球首個可編程「活體機器人」誕生!
近日外國媒體報導,世界上第一個活體的機器人在美國誕生了。美國科學家將其發表在《美國科學院院報》(PNAS)。活體機器人「xenobots」又名異種機器人,具有生命但能夠被編程控制的有機生命體。
科學家提取青蛙的活體細胞使用超級計算機編制設計製作成世界首個具有生命的機器細胞。它是全新的生命種類,這在我們世界上前所未有的。
在醫療領域它可以為病人身體制定部位運送藥物,且經過編程還可能會有清楚病人腦補淤組織或是疏通堵塞的血管等作用。如果將這些小型細胞機器人規模化便可以制定出眼睛、血管等特定的器官部位。
人類首個腎臟免疫細胞圖譜問世!
近日,《科學》雜誌上,刊登了人類細胞圖譜(Human Cell Atlas)的一項新進展。
英國多家研究機構的科學家合作展示了人類第一份腎臟免疫細胞圖譜。研究者對來自胚胎和成年個體的近70000個腎臟細胞進行單細胞測序,了解每個細胞中處於激活狀態的基因,並查明存在的免疫細胞類型,在此基礎上繪製出腎臟內的免疫細胞群。這份全面的細胞普查將為腎臟相關疾病的診斷和治療提供依據。
液體活檢獲突破!
最新試驗數據表明,GRAIL公司開發的多癌種液體活檢技術,能夠以99.4%的特異性(相當於0.6%的假陽性)發現癌症的存在。這一檢測手段已獲得美國FDA授予的突破性醫療器械認定。這也是全球癌症早篩領域一個裡程碑事件。
液體活檢是一種根據人體各種體液中的生物標誌物進行的體外診斷技術。與傳統組織活檢等診斷方式相比,它具有無創、標本易得、可實時重複檢測、克服異質性等優勢,被認為是最可靠的個體化診斷手段之一。
最小人造基因組問世!
美科學家給小鼠顱內植入透明3D列印頭骨,可實時觀察小鼠全腦表面的神經活動。這將有助於人們了解腦震蕩、阿爾茨海默病和帕金森病等人類腦疾的發病機理。
a圖:See-Shells植入後6周和36周小鼠大腦的照片,比例尺為2毫米。
b圖:See-Shells植入後10周和30周小鼠大腦的照片,比例尺為2毫米。
銀河航天首發星上天!
16日,我國在酒泉衛星發射中心用快舟一號甲運載火箭將銀河航天首發星送入軌道。這是我國首顆通信能力達10Gbps的低軌寬帶通信衛星。
銀河航天首發星是銀河航天(北京)科技有限公司自主研發的具有國際先進水平的低軌寬帶通信衛星。該衛星採用Q/V和Ka等通信頻段,具備10Gbps速率的透明轉發通信能力,可通過衛星終端為用戶提供寬帶通信服務。
機器人外骨骼讓下半身癱瘓男子成為馬拉松冠軍!
據CNN報導,在最近舉行的「2020年查爾斯頓馬拉松賽」(2020 Charleston Marathon)上,一名來自南卡羅萊納州的下半身癱瘓男子穿著ReWalk機器人外骨骼跑完了26.2英裡(約42公裡)的全程馬拉松,並以33小時50分23秒的成績打破該項目原有紀錄。
在市場方向上,外骨骼機器人主要分為增強型、康復型。增強型主要在於軍事和工業用途上,康復型主要應用於醫療領域,幫助行動不便者重獲行走能力。以色列的Rewalk、日本的Cyberdyne、美國的Ekso 是康復型外骨骼機器人領域的三大巨頭。
全球首款類腦晶片!
2019年8月,清華大學開發出的全球首款異構融合類腦計算晶片登上了《自然》雜誌的封面。該晶片結合了類腦計算和基於計算機科學的機器學習,這種融合技術有望提升各個系統的能力,促進人工通用智能的研究和發展。原則上,一個人工通用智能系統可以執行人類能夠完成的絕大多數任務。
從空氣中收集水!
加利福尼亞大學伯克利分校的研究人員已開發出一種裝置,即使在最乾燥的空氣中也可以收集可飲用的水。研究團隊在莫哈韋沙漠對水收集器進行了三天的測試。在此期間,該裝置每千克材料產生0.7升水。在最乾燥的一天,收集器也能收集200毫升的水。
該項目首席研究員Omar Yaghi認為,這種水的流動性不僅對那些遭受水資源壓力的人來說至關重要,還有可能實現更大的目標——用水應該是一種人權。
低成本氫能汽車催化劑!
日本九州市立大學的研究小組開發出溫室環境下利用低能量可見光,只需一個步驟即可實現從甲烷(CH4)轉換為乙烷(C2H6)和氫氣(H2)的新型光電化學反應過程。通過施加電場,光激發電子和空穴的再結合被抑制,首次實現了室溫下使用可見光能源製造氫氣。
日本的新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)與東京大學和信州大學等合作,首次開發出了利用可見光將水分解成氫氣和氧氣的酸性硫化物光催化劑。
太陽燃料合成示範項目試車成功!
中國科學院大連化學物理研究所李燦院士團隊研發的電催化分解水制氫技術和二氧化碳加氫制甲醇催化技術,研製的全球首套千噸級規模太陽燃料合成示範項目,在蘭州新區綠色化工園區試車成功。這為可再生能源轉化為綠色液體燃料工業化生產邁出第一步。
太陽燃料合成,又稱「液態陽光」,是利用可再生能源、二氧化碳和水,生產出清潔可再生的甲醇等液體燃料,是未來解決二氧化碳排放的根本途徑之一。
在這些治療癌症、永生、重構人類社區、改善人與自然的關係、太空開發和外星殖民等諸多應用領域,有著無數的科學家和科技工作人員在默默推動前行。在這裡邊也隱藏著屬於未來的巨頭公司。