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今年科技大事件,都有哪些关键词?

作者:中心副主任 2016-03-02 13:04 点击: 来源:科技日报

 

      科研的进展,技术的更迭,都会真切地影响人类的生活,甚至带来深刻的社会变革。今年科技圈有哪些可以预见的新趋势,又有哪些值得期待的新产品与新技术?美国电气与电子工程师协会近日对此进行了梳理。
 
关键词1:首届穿戴“神经控制机械装置”奥运会
 
     在克利夫兰一个绿树成荫的公园,午间路过的上班族常常能看到迈克尔·麦克莱伦横卧在一辆三轮车上快速驶过,但他们不知道的是,麦克莱伦因脊柱受伤,自腰部以下瘫痪,他正作为一个特殊运动会的选手接受训练。
     麦克莱伦备战的是将于今年10月在瑞士苏黎世举行的首届借助神经控制机械装置进行的奥运会,参赛者均为残疾人,需在电子假肢或其他机器人装置的帮助下竞技。比如麦克莱伦参加的自行车赛,竞争对手也都是高位截瘫人士,他们将利用功能性电刺激系统晃动瘫痪的双腿,通过电极和肌肉的协同工作推动车子前进。动力腿部假肢赛选手要爬楼梯。使用动力假臂的选手则要切面包、打开果酱瓶。赛事组织者、苏黎世联邦理工学院感觉和运动系统实验室教授罗伯特·雷纳说,这项大赛比拼的不是力量和速度,而更多是对身体和设备的控制,希望展现人机合作的强大和智慧。

关键词2:机器人海底淘金
 
     未来学家们几十年前就曾预言,全球大洋海底将成为商业矿工的淘金乐园。这一天终于要到来了:世界首批深海采矿机器人已经做好准备,将于今年潜入巴布亚新几内亚附近俾斯麦海1600米的海底深处,勘探这里丰富的铜、金和银矿。
     这些巨型深海采矿机器人属加拿大鹦鹉螺矿业公司所有,其主体为两台拖拉机大小的挖掘机。该公司希望能在2016年年中进行首次水下试验。如果一切顺利,这些机器人将在距巴布亚新几内亚新爱尔兰省海岸约30公里的索尔瓦拉一期矿区作业,预计30个月的时间可开采出250万吨含金属矿石,价值超过15亿美元。目前鹦鹉螺矿业公司正在建造一艘价值1.27亿欧元的矿船,将于2018年年初启程前往巴布亚新几内亚,用于运送这些采矿机器人和它们开采出的矿石。也有一些海洋生物学家比较乐观。他们认为,从长期来看,采矿活动的破坏程度并不会比海底频繁的地震和熔岩喷发更严重,这些惊人的深海生物在某种程度上是能够生存下来的。

关键词3:“聆听”来自外星文明的信号

     人类对外星文明的好奇从未停止。去年7月,俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳宣布投资1亿美元支持搜寻地外文明计划,携手英国科学家霍金以及其他知名天文学家和美国国家航空航天局的太空专家启动“突破聆听”项目,准备历时10年,通过扫描宇宙的方式搜寻由外星智慧生命制造的无线电信号。该项目将在2016年全面展开。
     2月,位于西弗吉尼亚州的罗伯特·伯德绿岸射电望远镜将开始观测活动;10月,澳大利亚帕克斯天文台的巨大碟形望远镜将加入观测。加州大学利克天文台也将利用自己口径2.4米的望远镜实施“光学搜寻地外文明计划”。与此同时,研究人员还在建造更好的无线电接收设备。

关键词4:DNA低价合成

     合成生物学是一个新兴行业,产品是活的生物体,生产车间则是生物实验室。通过制造DNA链,科学家可以创造出前所未见的生物。这些新的生命形式可能具有决定性的用途,比如能分泌药物成分的酵母细胞,能产出喷气燃料的藻类等。
     DNA组装也是一个劳动密集型产业,需要受过专业训练的人员来操作。灵活的新创公司都开始赶潮流,争相采用DNA自动装配生产线,以降低DNA链的制造成本,抢占市场。总部位于旧金山的Twist生物科学公司就是其中的佼佼者。该公司发明了一种自动构建DNA链的机器,将于今年开始商业运作。这台机器的心脏是一块布满1万个微孔的硅板,微孔用与制造计算机芯片相同的成熟光刻技术蚀刻而成,每个宽度约600纳米的微孔中都可以组装出一条不同的DNA链。

关键词5:超级高铁首条测试轨道

     2013年,特斯拉汽车公司首席执行官、亿万富翁埃隆·马斯克提出了超级高铁的构想:在几百英里接近真空的低压管道内悬浮起胶囊车厢,以亚音速运行,将旧金山和洛杉矶之间的行程缩短至30分钟。马斯克称,相比传统高速轨道列车600亿美元的预算成本,超级高铁的造价只要60亿美元,而且这种无摩擦行进方式更加节能,运营成本也将更低。
     马斯克将他的创意放在网络上众包。目前,这个充满未来感的交通系统正在由两家相互竞争的新创企业——超级高铁交通运输技术公司和超级高铁技术股份有限公司来付诸实现。只要资金充裕,符合人体工程学的问题以及安全挑战都可以得到解决。但与经济因素相比,法律和政治因素才是真正的障碍。以纽约市地铁第二大道线为例,首段线路定于2016年年底开通,这段3.2公里长的距离耗资45亿美元、历时9年才得以建成。

关键词6:电子邮件加密

     2014年3月,时任雅虎首席信息安全官的亚历克斯·斯塔莫斯展示了用于加密敏感电子邮件的原型软件,并表示在2016年初将准备好向用户提供这个“端到端”邮件加密系统,这意味着即使是雅虎自身也无法解密存储在其服务器上的邮件。谷歌也基于OpenPGP标准开发了同样的开源邮件加密软件。
如果雅虎和谷歌凭借自己的市场地位推出这项服务,无疑会得罪许多政府部门,这一技术将使其无法窃听不法分子的电子通信,他们称之为“走入黑暗”。国际非盈利机构电子前沿基金会的技术人员约瑟夫·博诺认为,“端到端”电子邮件加密绝对是这些科技巨头想要解决的一个问题,但面临的挑战也是巨大的。由于谷歌和雅虎拒绝接受采访,因此很难判断他们是否真的决定在今年向用户提供电子邮件加密服务。

关键词7:家用社交机器人

     在美国麻省理工学院媒体实验室研究情感机器人多年的辛西娅·布瑞泽尔认为,人性化的高科技机器人走入家庭的时代要到来了。为此,她创立了吉波公司,并开发了首个家用社交机器人吉波。
机器人报告网站的分析师弗兰克·托布认为,吉波才是“新的社交机器人市场的游戏规则改变者”。不过,吉波最终能否成功,取决于它能否提供近乎完美的用户体验,而这种体验在很大程度上依赖于机器人的语音识别和合成技术。让机器人能听会说,这是一个巨大的挑战。

关键词8:挪威数字广播

     音乐录音、录像、电视和电影行业,都已经开始或者完成了从模拟信号到数字信号的转换,但奇怪的是,全球各地的无线电台却在很大程度上仍采用模拟时代的调频广播技术(FM)。不过,这一现状即将发生一个里程碑式的改观:挪威已经确定时间表,将从今年开始逐步关闭FM广播,并于明年全面切换到数字广播。
挪威将会采用行业主流的DAB数字音频广播技术提供服务。欧洲其他的广播公司都在密切关注挪威的进展。德国之声电台研发部前负责人彼得·森格说,丹麦和瑞士转向数字广播的条件已相当成熟。而英国和美国向数字广播时代迈进仍遥遥无期。

关键词9:虚拟现实社交流行

     今年晚些时候,包括Oculus Rift、索尼PlayStation VR和HTC Vive在内的各种头戴式设备将陆续上市销售,价格可能低至几百美元,虚拟现实技术通往大众市场的大门即将打开。但相比于玩游戏,通过虚拟现实开展社交,比如聊天、商务会议、上课等,会变得更流行。
2016年,将有数十万人通过虚拟现实进行社交,比如在一个虚拟的房间里与陌生人相遇并正常交流,而这些早期用户将带动更多的人体验这种新的社交方式。

关键词10:北美电网互联

     这是一个持续了数十年的梦想:在北美构建一个单一的超级电网,将几十吉瓦(1吉瓦=10亿瓦)风电从美国大平原输送到东西海岸的所有城市,让西北部的水电“流”向芝加哥,也让得克萨斯州的风电进入马萨诸塞州、密西西比州和蒙大拿州。2016年,工程师们终于迈出了技术上的重要一步。
     正在建设的Tres Amigas项目将通过4条输电线路,联通美国三大电网——东部电网、西部电网和得克萨斯州电网,最终覆盖美国本土48个州和加拿大8个省份。该项目位于新墨西哥州东部,三大电网在此交汇,这个超级输电站能将20吉瓦电力送往千家万户。

关键词11:传说中的惠普The Machine原型机

     惠普实验室希望能在2016年推出首个大规模的The Machine原型机,它将拥有320TB(太字节、万亿字节)内存和2500多个CPU内核,却只有一个服务器机柜那么大。但遗憾的是,由于忆阻器的相关研究不够给力(虽然惠普此前展示了包含忆阻器的晶片,但商用产品还没有出现),这个原型机还是将使用动态随机存取存储器(DRAM)。
     研究团队表示,他们仍然相信忆阻器是最好的选择,但在此之前,他们会利用传统内存来深入了解内存的构造以及操作系统、分析和应用程序应做出哪些改变,目标是到2020年,能够提供从信用卡大小到超级计算机规模的不同商用产品。
 
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