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人类未来十大顶尖的新科技

时间:2017-12-01 新科技 我要投稿

  人类文明繁衍至今,在科技方面取得了前所未有的突破,所以很多的人都会幻想未来的科技是什么样子的。下面是满分网小编为你精心推荐的顶尖的新科技,希望对您有所帮助。

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  最顶尖的新科技

  1、头部和身体整体性移植

  大脑自身具有免疫性,这意味着身体不会真实拒绝大脑,像肝脏和肾脏器官移植一样,挑战不在于移植大脑,而是移除和再连接头部。这将产生头部或者整个身体成功移除和连接的问题,同时,成功的手术必须按照这种方法连接神经系统,否则患者将是四肢瘫痪。

  像这样的手术已在小动物身体上取得了成功,2001年,罗伯特-怀特(Robert White)博士将猴子的头部移植到另一只猴子的身体上,之后这只动物竟然存活下来。

  2、生命暂停

  生命终结经常是由于一些意外伤害造成的,例如:子弹、刀、手榴弹和炸弹等武器攻击。统计显示,战场死亡多数是由于医疗小组未能在士兵受伤第一个小时到达进行及时治疗造成的,因此士兵受伤的第一个小时被称为“黄金小时”,这段时间对于生命至关重要,是否有一个暂停键能够拯救垂危生命?

  美国国防部高级研究计划署(DARPA)和德克萨斯州A & M临床研究学会致力于这项研究,虽然最初的实验体是松鼠,目前他们计划将猪进入冬眠状态,或许未来一种“僵尸猪”将在战场黄金小时里对士兵治疗起到重要作用。

  3、下载人类意识

  一些科学家认为,未来有一天人类能够将自己的大脑意识下载到计算机中,实现“计算机灵魂”,基本上就是一台计算机能够容纳所有个人信息,它就像人工智能一样,能够让个人的“灵魂”生活在计算机中持续1千年。

  这一概念是由科学家伊恩-皮尔逊(Ian Pearson)提出的,他设计了一个计算机模型,声称到2050年便能将个人的所有信息都下载到电脑里,实现“计算机灵魂”。

  4、人造器官

  当然,并不是所有器官都是“自身生长”的,在科幻电影《机械战警》中出现了许多人造器官组织,或许未来有一天将出现拥有人体皮肤的完全控制意识的性玩偶。

  近年来,人造器官技术已得到迅速发展,1982年,巴尔尼-克拉克(Barney Clark)身体接受了世界第一个人造心脏,当时人们认为克拉克移植人造心脏是非常危险的,这种人造心脏是由人造器官先驱科学家罗伯特-贾维克(Robert Jarvik)博士研制的。然而,人造心脏使克拉克维持生命数百天。

  伴随着人造心脏技术的提高,出现了“完全人造心脏”,它能够完全置换心脏底部的两个心室,患者目前可以基于“完全人造心脏”存活多年,目前这种人造心脏现已成功研制,并能够植入青少年患者体内。

  目前的人造器官仅是权宜之计,是捐赠器官出现之前的临时替代品。然而,随着人造器官技术的不断发展,未来有望出现真实替代受损人类器官的人造器官。

  5、器官打印

  未来人类器官捐赠最终将被器官打印技术替代,取得生成的细胞,理论上器官打印机每次逐层打印器官组织,这与用于打印文稿的老式点阵打印机十分类似。由于细胞来自于患者自身,或者匹配个体,很少会出现身体拒绝器官的现象。

  事实上,身体每种细胞类型的样本都能够进行3D打印。当前科学家正在研究简单的器官置换,例如:血管。一旦3D打印血管能够替代受损血管,将逐步打印更加复杂的人体器官。甚至是无法修复的人体器官,最新打印的3D器官能够成熟生长,之后用于移植。

  6、局部大脑移植手术

  关于大脑组织真实运行的一些细节仍是一个谜团,然而现已证实将正确的组织放置在适当的大脑部位,能够完全使大脑神经网络修复。

  1982年,桃乐茜-克利格博士饲养了两组不同类型的老鼠,一组是完全健康的普通个体,改变压力环境下个体,使它们缺少黄体生成素释放因子(L.H.R.H)。桃乐茜知道黄体生成素释放因子在大脑组织中的位置,通过移除该释放因子形成中心区域,并成功植入第二组存在缺陷老鼠的大脑中。

  这种移植大脑部分开始与大脑组织形成连接,并且自然地生长,不仅实现了异体大脑组织连接,该大脑也开始产生黄体生成素释放因子。未来面对的真实挑战可能是如何成功地绘制大脑结构,知晓在哪个大脑区域植入健康组织。

  7、抗衰老生化酶

  伴随着科学家更多地研究人体衰老现象,人体衰老当成一种疾病。对于这一点,人体衰老并非是人们所想的自然现象,人体衰老现象可通过特殊的生化酶进行跟踪,如果这些生化酶得以修复,人体自然功能将消除衰老。

  因此,抗衰老生化酶具有至关重要的作用,2007年的一项科学研究发现两种生化酶——SIRT3和SIRT4,对于线粒体细胞分裂具有重要性。

  8、DNA修复

  人们可能认为DNA像是布满灰尘的模板,DNA分子是伴随着人类出生出现,死亡时便消失。然而DNA不仅如此,它能够真实地作为一个细胞内部的计算机,直接培育形成,并对细胞自身修复受损部分。

  简而言之,这是维持人类长寿的关键因子,DNA有能力改变和修复人体受损组织。例如:癌症和其它突变一样能够瓦解DNA的自身修复能力。本质上,DNA就像一个汽车发动机,基于定期调整和改变,认为DNA能够无限地恢复能力。

  9、大脑-计算机界面

  在科幻电影《黑客帝国》中,主角尼奥被超级针头插在颈部后方,便能使他具备功夫。大脑-计算机界面将赋予人们新的生命,该界面与外部机器直接连接在一起,在大脑或者神经末梢完成神经学进程。

  简而言之,大脑-计算机界面能够与当前的神经功能发生交互关系,恢复认知能力和功能。如果大脑突触并不能适当工作,这种大脑-计算机界面系统可以介入大脑组织,并恢复人体运动机能。因此将不存在永久性大脑组织受损。

  科学技术的不断提高将逐步提高人体恢复功能,大脑-计算机交互界面不仅对于修复人体受损组织具有至关重要的作用,而且能够增强提高现有人体功能。

  10、飞车

  交通堵塞寸步难行的一幕,想必大家一定记忆犹新。毫无疑问,飞车能解决很多交通问题,但也带来一系列新的挑战。为了不撞上输电线和无线电发射塔,必须制定约束飞车行驶路线的相关法律,如建立空中飞行通道等,当然,倘若飞车你来我往,空中交通同样会车满为患,如此一来,拥有飞车的初衷也就失去了意义。

  近年新兴科技介绍

  1. 液体活检

  液体活检技术的出现,标志着人类在攻克癌症的道路上又前进了一大步。与传统的组织活检相比,液体活检具备多项优势:首先,对于组织活检无法企及的部位,液体活检可以成为替代品。其次,组织活检只能反映出样品中的信息,而液体活检可以检测出患者的整体情况。此外,液体活检主要检测的是循环肿瘤DNA(ctDNA),它们通常会从肿瘤组织进入血管中。因此,与依靠症状和图像进行诊断相比,液体活检对癌细胞的定位更加迅速。

  2. 从空气中收集净水

  此前,科学家已经能够从空气中收集净水,但现有的技术需要耗费大量电力,并且只有在湿度较高时才能实现。而现在,情况正在发生改变。来自MIT和加州大学伯克利分校的研究团队通过一类新型多孔晶体——金属有机骨架(metal-organic frameworks),在空气湿度低至20%的环境下成功收集净水,且这一过程完全不需消耗能量。此外,一家位于亚利桑那州的初创企业Zero Mass Water,通过离网型太阳能系统,每天可以生产2.5升水。

  3. 深度学习与机器视觉

  在深度学习的帮助下(尤其是随着卷积神经网络的发展),计算机的图像识别能力开始超越人类。目前,机器视觉技术在自动驾驶、医学诊断、保险索赔的破损评估、水位监测、农业生产等领域具有广泛的应用前景。

  4. 从阳光中收集液态燃料

  我们能否模仿树叶的光合作用,让“仿生树叶”生成、储存能量?现在,这个问题的答案正呼之欲出。哈佛大学的科学家找出一款新型钴-磷催化剂,利用太阳能,其将水分子分解成氢气和氧气,随后这些氢将二氧化碳转化成有机物。在这样一个封闭系统中,燃烧释放的二氧化碳将重新被转化成燃料,而不是被排放至大气中。这项技术可能会给太阳能和风能行业带来革命性的影响。

  5. 人类细胞图谱计划

  人类细胞图谱计划于2016年10月正式启动,这个国际合作项目旨在破译人类身体的秘密,由陈-扎克伯格倡议支持。此项目希望确定所有组织的不同细胞类型、各类细胞分别由哪些基因、蛋白和其他分子来控制细胞活动、细胞的准确位置,以及细胞是如何与其他细胞交流,在细胞发生改变后又是如何影响身体机能的……该计划最终将为个性化医疗提供有力的帮助。

  6.精准农业

  第四次工业革命为农民提供了一系列新的工具,这些工具能够在减少水和农药使用量的同时,提高作物的产量与质量。传感器、机器人、GPS、地图工具以及数据分析软件全部按照植物养护的需求量身定制。虽然对于全世界的大多数农民来说,距离利用无人机来实时监控植物的生长状态还相对较远,但现在已经有了一些相对简易的技术,例如悉尼大学的Salah Sukkarieh已经在印度尼西亚使用了一套价格低廉的现代化监控系统,依靠太阳能及手机实现监控。

  7.廉价的氢能汽车催化剂

  此项目的目的是开发一种零排放的氢燃料电池技术。目前使用的催化剂含有金属铂,价格高昂,因此项目暂时陷入瓶颈。但是,现在很多研究正在致力于减少对这种稀有而昂贵金属的依赖,目前最新的研究已经能够做到不利用铂,甚至是完全不使用金属。例如,凯斯西储大学的科学家就研制出掺杂氮和磷的碳泡沫催化剂,其活性不亚于标准催化剂。

  8.基因疫苗

  基于基因的疫苗在很多方面优于现在的传统疫苗。基因疫苗能够快速生产,这对于应对突然暴发的疫情非常关键。相比于在细胞培养物或SPF鸡蛋中生产的传统蛋白疫苗,基因疫苗制作起来也更简单、廉价。而且,通过这种方法制得的疫苗能够快速适应病原体突变。最终,科学家能够找出能够抵抗病原体的人群、纯化能够为人类提供保护的抗体,然后设计出基因序列,诱导人体细胞产生这种抗体。

  9. 可持续型社区

  如能将绿色建筑理念一次性应用到大规模的建筑过程中,它将可能为能量、水资源的消耗带来一场革命。目前,加州大学伯克利分校的科学家正计划通过智能微电网,将本地产生的太阳能用于建筑的电力供应,这将减少一半的电力消耗,并将碳排放降至0。与此同时,他们还计划重新设计建筑的排水系统,从而实现厕所和下水道中水资源的就地循环利用,而水也将被收集利用,这些举措将会使饮用水的需求量下降70%。

  10. 量子计算机

  量子计算机拥有无限的潜能,与之相对应的是极高的建造难度和高昂的花费。这也就不难解释,为什么小型量子计算机的运算能力仍未超越超级计算机。不过在2016年,IBM将量子计算机的发展推向了一个新高度,它们成为首家向公众提供量子计算机云服务的公司。这项技术为超过20篇等待发表的学术论文提供了实验平台。目前,全球超过50家企业正在努力让量子计算机成为现实,这其中既有大型企业,也有不少初创公司。这些进展让人们开始相信,量子时代正向我们走来。

  未来的十大科技

  No.1:10秒可恢复视力的仿生隐形眼镜!

  安装了这种镜片可以瞬间矫正近视患者视力,佩戴者眼球不会感到疼痛和刺激,也不会有激光矫正手术带来的副作用。

  No.2:无人驾驶汽车真的来了?

  虽然是无人驾驶但跑得还挺欢,不管是堵车、红绿灯、雨天雾天下雪天,各种情况都能应付自如。

  No.3: 白内障不开刀,滴眼药就能好

  新的一项研究或给白内障患者带来新的希望:用滴管将天然分子“羊毛脂固醇”(lanosterol)滴入眼中,6周白内障的大小和朦胧感都有减少。

  No.4:假如记忆真的可以移植

  实验在人脑中植入微小芯片,以加强人类神经系统的记忆力和记忆存留时间。

  No.5:“刷脸”还不够,新型胶囊直接“刷人”

  这种小小的胶囊内置芯片和开关,只要吞到肚子里,就可以个人信息转化成电子信号传出体外,电子仪器或移动设备接收信号后就可验证身份、读取个人信息。

  No.6:精灵机器人协助残疾人士处理日常生活

  这种机器人可以让残疾人行动自如,日常生活中与常人并无两样。

  No.7:裸眼3D显示器开发将科幻电影技术成真

  TU Wien 和TriLite 技术公司开始开发第一个裸眼3D 显示器的原型,最近,一个更加先进的二次模型已经被提了出来,它是一个全彩色的显示屏,相比第一个单色版本来说,这是一个非常显著的进步。

  No.8:神奇眼罩体验“盗梦空间”

  做梦者能够在睡眠状态中保持意识清醒,拥有清醒时刻的思考和记忆能力,部分人甚至可以令自己梦境中的感觉真实得跟现实世界并无二样。

  No.9:“仿生眼”将图像传到大脑使盲人看到光明

  一个安装在眼镜上的摄像头会直接向大脑提供关于这个世界的信息。这一突破将帮助视网膜受损的人恢复视力。

  No.10:“智能绷带”提醒医生进行治疗

  可以在检测到伤口感染时发出荧光,提醒医生进行治疗。这款智能绷带就可以进行早期检测,进而有效减少临床抗生素的使用。


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