據《科學美國（guó）人》網站近日報道，世界經濟論壇近日（rì）在夏季達沃斯年會上（shàng）發布了2016年度十大新興技術，這份榜（bǎng）單由（yóu）該論壇的新興技（jì）術跨界理事會編纂，與《科學美國人》雜誌合作發表。他們相信這十大技術展示（shì）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（hù）我們的星球。
自動駕駛汽車漸入佳境
汽車的出現改變了現代生活的（de）麵貌：改變了（le）我們（men）的生活所在地、購買習慣、工作方式等。隨著汽車越來越普遍，它（tā）們已經成為社會文化和生態不可分割的（de）一部（bù）分。
我們正處在一個變革性的交通技術改變之（zhī）巔：從有人駕駛的汽車到能夠自動駕駛的汽車轉變，每個人都被裹挾（jiā）其中（zhōng）。盡管目前自動汽車對於社會的長期影響（xiǎng）很難預測，但有一點毋庸置疑：它將（jiāng）給我們的生活帶來深刻的影響。
穀歌等企業（yè）多年來一直在測試自動駕駛汽車（chē），並取得（dé）了不少成績。這些智能（néng）車會對來自車載雷達、攝（shè）像頭、超聲測距儀、全球定（dìng）位係統（GPS）以及存儲地圖的（de）大量傳感數據進行處理，在沒有人力幹預的情況下，暢（chàng）行於日（rì）益複雜且快速變化的交通（tōng）環境中。
不過，消費（fèi）者才（cái）剛剛（gāng）開始使用具備（bèi）自動駕駛能（néng）力的車輛。自動駕駛（shǐ）的推（tuī）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（néng）來逐步（bù）進行。例如，某些車型已經提供自動平（píng）行泊車、車道（dào）自動保持、緊急製動甚至半自動巡航控製等功能。去年10月，特斯（sī）拉汽車（chē）公司推（tuī）出了一款供特斯拉車主下載的軟件包，可實現有（yǒu）限形（xíng）式的自動駕駛操作。特斯拉推出（chū）的自動駕駛功（gōng）能可代替駕車人控製並調整方向盤角度和車輛行駛速度，讓車輛在（zài）原有車道內平（píng）穩行駛（shǐ），並與前車保持安全距離。
隨著技術不斷成熟，法律和監管逐漸放開，無人駕駛這一趨勢可能會持續進行下去（qù）。目前（qián），美國已有6個州準許無人駕駛汽車（chē）上路，更多州可能會緊隨其後。而且汽（qì）車保（bǎo）險商和立法機構（gòu）正在就相關事宜進行討論，比如，當自動駕駛汽車撞車時，責任和成本如何（hé）承擔等。盡管自動駕駛汽車被寄予厚望，人們認為它比現在汽車更安（ān）全，但難免也會發生事故。
當然，這方麵還有很多改善（shàn）空間。在美國，撞車等事故每年會導致3萬人喪命、230萬人受傷（shāng）。自動駕駛汽車可能（néng）也有諸多不足之處，比如軟件非常複雜，但它們不會出現分神（shén）或冒險等行為，而這兩者是目前（qián）交通事故的“罪魁禍首”。
一旦汽車或（huò）卡車實現常規性自動駕駛，整個社會將麵臨更深遠的變革。對很多人來說（shuō），擁有專（zhuān）屬於自己的汽車將不再是現代生活的一項必需品。共享汽車和無人駕駛出租車以及運載服務可能會成為常態。這種變化將讓年（nián）老體弱者大大受益，要知（zhī）道，老齡化已成為（wéi）很多國家的一種趨勢。共享能編程（chéng）的汽（qì）車有（yǒu）望降低（dī）對本（běn）地停車場的需求；通（tōng）過預防事故降低擁堵並使安全（quán）高（gāo）速駕駛成為可能。
與其他技術一樣，自動駕（jià）駛汽車也有自己的缺點和不足。未來，商業駕駛可能不再是一項穩定的職業。同時，共享汽（qì）車也提出了一些棘手的隱私和安全問題。另外（wài），越來越多人能買得起汽車（chē），這可能會加劇而非緩解交通擁堵或汙染等問題。但自動駕駛汽車帶（dài）來的好處如此不可抗拒，因此，它們的廣泛使用隻是時間問題，而不是能否成真的問題。
物聯網邁（mài）向（xiàng）納米化
利用廉價的微型傳感器以（yǐ）及微型處理器，加上微（wēi）型供電裝置（zhì）以及無線天線搭建起來的物（wù）聯網，正在迅速（sù）把（bǎ）網絡世界從（cóng）計算機和移動裝置擴展至物質世界中的常用物品：恒溫調節器汽車、門鎖甚至寵物跟（gēn）蹤器（qì）。人們每天幾乎都會宣布推出（chū）了新的物聯網（wǎng）裝置。分析師們（men）估計，到2020年，將有300億台這樣（yàng）的（de）裝置。
互聯物品，尤其是這些由人工（gōng）智能（néng）係統監控和控製的互聯物品的爆發式發（fā）展，可能賦予普通物品令人驚歎（tàn）的功（gōng）能：比如在認出自己的主（zhǔ）人已經（jīng）下（xià）班，正在回家的路上時，房門會（huì）自動打開（kāi）；或者一款植入體內的心髒檢測器能在器官（guān）出現（xiàn）異常症狀時通知醫生。
科學家們（men）已（yǐ）經開始把傳感器的尺寸（cùn）從毫米或微米級縮小到納米級，小到能在生物體內循環；小（xiǎo）到能直接混合到建築材料內，這是（shì）朝納米物聯（lián）網邁出的關鍵第一步，而納米物聯網有望引領醫學及（jí）其他許多行（háng）業邁入一個（gè）全新的天地。
迄今（jīn）最先進的納米傳感器中，有些通過使用合成生物學工（gōng）具修改單細胞的有機（jī）體，比如細菌製成，這些過程的（de）目（mù）標是構建出簡單的生物計算機，這（zhè）些（xiē）計算機使用（yòng）DNA和蛋白質來識別特（tè）定的化學物質；存（cún）儲幾個比特的信（xìn）息；隨（suí）後再通過改變顏色或釋放（fàng）出其他容易（yì）探（tàn）測的（de）信號來報告其狀態。
而有些納米傳感器由非生（shēng）物材料（liào），比如碳納米管等製造而成（chéng），其能像（xiàng）無（wú）線納米天線一樣，感應並發送信（xìn）號。
因為這些納米傳感器如此小，其能從數百萬（wàn）個點那兒（ér）收集信息。接（jiē）著（zhe），外（wài）部設備將這些數據整合在一起，生成詳細程度不可思議的地圖，揭示光、振動、電流、磁場、化學濃度以及其他環境最細微的變化。
現在看來，從智能傳感（gǎn）器過渡到納米物聯網這一趨勢似乎已經（jīng）定局（jú），但仍然有幾（jǐ）個（gè）問（wèn）題需要解決。一個技術挑（tiāo）戰是將所有需要的元件整合成一個（gè）能自我供電的（de）納米設備，從而探測到變化並將數據上載到互聯網；另一個技術（shù）障礙（ài）則包括麻煩的隱私和安全問（wèn）題。任何植入體內的納米設備——不管是有意還是無意植入，都可能有毒，也可能誘發身體的免疫反應。另外，這一技術可能也會使不受歡迎的監控成為可能。因此，在使用時，首先應該將納米傳感器嵌入或植（zhí）入簡單且風險小的生（shēng）物體內，比如（rú）嵌入植物和工業過程中用到的（de）不會（huì）感染的微生（shēng）物體內，以避（bì）免這些惱人的（de）問題，並對這一技術進行進一步的驗證。
當納米（mǐ）物聯網到來時，它可能會為（wéi）我們提供與城市、房屋、工廠甚至我們身體有關的更詳細、更廉價、更新的（de）圖像。今天，交通（tōng）燈、可穿戴設備或監控攝像頭幾乎（hū）在逐步聯網。下一步，數十億納（nà）米傳（chuán）感器可能會捕獲大量（liàng）實時信息並將其上載到雲端（duān）。
下一代增（zēng）容的電池
近年來，太陽能和風能的容量已取得了兩位數的增長，但太陽能和風能比較反複無常。盡管每年風力發電廠（chǎng）的規模越來越大；太陽能電池（chí）的（de）效率由於光伏材料（liào）的改進而不斷提高，但這些可再生能（néng）源仍然（rán）隻能提供全球總電力需求的5%左右。
更好的電池可（kě）能可以解決這一問題，使零排放的可（kě）再生能源發展更快，更容（róng）易給目前沒有電就無法生存的12億人（rén）提供可靠的電（diàn）力。
在過去幾年裏，具有足夠（gòu）大的容量，可以為整個工廠、城鎮甚至連接孤（gū）立鄉（xiāng）間（jiān）社區的（de）“微型電網”供電的新型蓄電池（chí）得到了驗證（zhèng）。這些（xiē）蓄電池是以鈉、鋁或者鋅為基本材料。它們（men）不再含（hán）有傳（chuán）統鉛酸電池使用（yòng）的笨重金屬以及腐蝕性化學物（wù）質；而且，與目前電子設備和電動（dòng）汽車廣泛使用的鋰（lǐ）電池相比，它（tā）們更便宜、更容易擴大規模，也更安全。這些新技術更適用於主（zhǔ）要依靠太陽能或風能的係統（tǒng）。
例如，去年10月份（fèn），流（liú）體能（néng）量（Fluidic Energy）公司宣布，與印尼政府簽署了一項協議，在500個偏遠的鄉村布設35兆瓦的（de）太陽能電池板，為170萬人提供家庭用電。為了提供可靠的電力，太陽能電池係（xì）統將使用該公司的鋅-空氣電池來存儲250兆瓦（wǎ）小時的能量。今年4月份，該公（gōng）司（sī）與（yǔ）馬達加斯加簽署了同樣的協（xié）議，為100個偏遠村莊布設太陽能電池板。
對於目前無法從電網獲得電力供應的人來說，可再生能源發電和電網級蓄電（diàn）池的結（jié）合是極（jí）具變革性（xìng）的（de）；而且，對於致力於節能減排的發達（dá）國家（jiā）來說，更好的電池也擁有（yǒu）巨大的潛力。
開放式人工智能生態係統
蘋果公司的Siri、穀歌（gē）公司（sī）的OK Google、微軟公司的Cortana以及亞馬遜公（gōng）司（sī）的Echo等能提供極好的服務（wù），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，接著提供一些有限（xiàn）的幫助，比如，查找餐廳、獲得汽（qì）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（de）網頁搜索。但我們經常會遇到的情（qíng）況是，它們對某個幫助請求給（gěi）出（chū）的反饋是“對不起，我不知道”，或者“這就是我在網上找的”，這與私人助手貼心又溫柔的輔（fǔ）助真是不可同日而語。而且，這些係統都是大（dà）公司的專利產品（pǐn），對於企（qǐ）業來說，很難給其添加新功能。
但是，在過去幾年裏，多項新興技術相互“聯姻”，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統。這一生態係統不僅與我們的移動裝置（zhì）和電腦相連，並且通過（guò）這（zhè）些移動（dòng）裝置和（hé）計算機訪問我們的（de）信息、通（tōng）訊錄、財政狀況、日程安排以及工作文件，而且與臥室中的恒溫調節器、浴室中的體重計、手腕上（shàng）的手環甚至馬路上的汽車相連。今後（hòu）幾年裏（lǐ），互聯網與物聯（lián）網以及你自己的個人數據（jù）的互相（xiàng）連接——這些連接可以（yǐ）在（zài）任何地方通過與人工智能對（duì）話立即實（shí）現——可以在未（wèi）來幾年釋放更高的生產率，讓數百萬人更健康和幸福。
通過集（jí）中使用匿名的（de）健康數據並向個人（rén）提供個性化的健康建議，這樣的係統應該可以在健（jiàn）康方麵取得顯著成效並降低醫療保健的成本。人工智能在金融服務領域的應用應該能夠減少錯誤（wù），為上年紀（jì）的人提供新的保護。
這一技術的核心機密是情境。直到現在，機器一直不太注意我們（men）的工作、身體以及生活的細節。一名人類私人助理知道你（nǐ）何時能打擾、何時感到（dào）壓力、何時煩躁、何時感到饑餓、何時覺得累；它也知道什麽人、什麽事（shì）對你很重要；什麽人或事你想避開。人工智能係統也在慢慢學習並獲得這些（xiē）技能。盡（jìn）管剛一開始，它們可能沒有（yǒu）人（rén）類那麽多才多藝，但它們將會變（biàn）得很有用，至少價格上占據絕對優勢（shì）地位。
目前，已有數家公司研製（zhì）出了這樣的（de）係統並進行了展示。比如，微（wēi）軟（ruǎn）公司的科學家建造了一個係統，能夠知道你何時（shí）很忙因此（cǐ）沒法打電話，並在你合（hé）適的時候（hòu）安排會（huì）麵。而一些公司能基於簡單的英語提問，為你搜（sōu）尋適合自己（jǐ）偏好的（de）航（háng）班信息。
光遺（yí）傳學“照亮”臨床神經科（kē）學
大腦，即使相對來（lái）說像（xiàng）老鼠那樣比較簡單的大腦，其功能都非（fēi）常複（fù）雜。神經科（kē）學家們和（hé）心（xīn）理學家們（men）能觀測大腦對不同刺（cì）激的反應，他們甚至（zhì）標識出了大腦（nǎo）的基因如何被表達，但無（wú）法控製個體神經元（yuán）和其他類型的大腦細胞何時關閉（bì）和打開。因此，很（hěn）難解釋大（dà）腦的工作原理，並最終治愈帕金森症（zhèng）和抑鬱等疾病。
那麽（me），神經科學家如何通過測量大腦中的信息流來了解大腦的（de）功能呢？傳統的方法是用電極記錄和測量神經（jīng）元的活動，但電極（jí）會（huì）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（shì）一個（gè）比較粗（cū）糙也不精確（què）的方法。
2005年，神經科（kē）學家們展示了一項新技術，借用遺（yí）傳工程方（fāng）法讓神經細（xì）胞對特定顏色的光做出反應，這（zhè）一技術就是（shì）所謂的光遺傳學技（jì）術，這一技術（shù）基於科學家們在上世紀70年代對色素蛋白，也就是所謂（wèi）的視紫紅質進行的研究。沒有眼睛（jīng）的微生物在視紫紅質（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（guò）插入一（yī）個或者多（duō）個視蛋白基因進入老鼠特定的神經元內，生物學家（jiā）們現在能夠使用可見（jiàn）光來隨（suí）意地將特定神經元打開或者關閉。過去幾年，科學家們已經定製了不同版本的（de）這些（xiē）蛋白，能夠對不同的顏色做出反應（yīng），從深紅色（sè）到綠色再到藍色。通過將不同的基因放入不同的細胞內（nèi），他們使用不同顏色的光脈衝（chōng），采用精確地時間順序，激活一個神經元和（hé）其幾位鄰居。
這（zhè）是一個至關重要（yào）的進展，因為在生物體的大腦內，時間就意味著一切。
光遺傳技術的出現顯著加快了（le）腦科學領域的進步。但由於將光遞送到腦組織內部（bù）是一件難事，因此，實驗受限。現在，科學家們正在對超薄的柔性微芯片（“塊頭”還沒有一個神經（jīng）元大）進行測試（shì），此類設備作為可注射設備，將神經置於無線（xiàn）控（kòng）製之下。它（tā）們（men）能夠被插入腦部深處，而對周圍組織（zhī）幾乎不造成任（rèn）何損害。
光遺傳技術已經為帕金（jīn）森症震顫、慢性疼痛、視力損傷和（hé）抑鬱（yù）等大腦疾病打開了新大門。大腦神經化學顯然與某些大腦疾病存在重要（yào）關聯，這便是藥物可在一定程度（dù）上幫助改善症狀的（de）原因。但在大腦的高速電路同時受到擾（rǎo）亂的區域，光（guāng）遺傳學研究——尤其是在新興無線微芯片技術的（de）支持下——可提供新治療途徑。例如，最新研究表明，在某些（xiē）案例中，關閉特定神經元的非侵入性光（guāng）療法可以治療（liáo）慢（màn）性疼痛，從而為現有疼痛療法提供了一種替代治療方案。
芯片器（qì）官帶來（lái）生物學新視野
很多重要的生物（wù）學研究和（hé）實用藥物測試隻能通過研究某個器官在工作時的“一舉一動”才能進行，一項（xiàng）新技術能（néng）在（zài）微芯片（piàn）上培育功（gōng）能性的人類器官模塊，這種“芯片器官（guān）”或許可滿足這一需要，使科學家能（néng）以前所未有的方式研（yán）究生理學機製和行為，為藥物研發提供機會。
2010年，哈佛大學威斯（sī）研究所的（de）唐納德（dé）·因格貝爾利用微芯片製造技術與組織工程（chéng）技術，將（jiāng）人類細胞與真空（kōng）芯片結合，製造出“一片”能自由呼吸的“芯片肺髒”，這是第一款芯片器官。
私（sī）人企業聞風（fēng）而動。由因格貝爾（ěr）和（hé）威斯研（yán）究所其他同事領導的“模擬（Emulate）”公司與研究機構、業內公（gōng）司和包括美國國防（fáng）部先進研究計劃局（DAPRA）在內（nèi）的政府部門締結了合作關係。迄（qì）今為止，已有（yǒu）多個組織報告成功製造出肺、肝、腎（shèn）、心髒、骨髓以及眼角（jiǎo）膜等“芯片器官”。此外，源自英國牛津大（dà）學的CN Bio機構（gòu）研製出名為量子-B的肝髒芯（xīn）片，可幫助科研（yán）人員找到治愈（yù）乙肝的（de）方法。
每個（gè）芯片器官的尺寸大約與USB存儲器相仿（fǎng）。它由柔（róu）韌、半透明的聚合物製成。在芯片內部存在布局複雜（zá）的微流體管道（dào），每根微流體管道的直徑不（bú）到1毫米，布滿取（qǔ）自目標器官的人類細胞。當營養（yǎng）物、血液及實驗藥物等測試用混合物被泵入管道（dào）時，這些細胞會複製活體器官的某些關鍵功能。
芯片內部的小室可以（yǐ）模擬某一器官組織的特殊結（jié）構，例如肺部微小的氣囊；然後非常精確地模擬人類的呼吸，讓空氣通過氣道。與此同（tóng）時，可以將混合著細菌的血液泵入其他管道，科學家就（jiù）可以觀（guān）察細胞如何對感染做出（chū）反應。這項技術將使科學家看到（dào）以前從未（wèi）看到過的生物機（jī）製和生理行為。
由於“芯片器官”裝置（zhì）對諸（zhū）如細菌以及空氣汙染產生的反應和活體器官相似，在未來將有可能會（huì）被用來（lái）測試藥物安全以及人體對（duì）環境的反應。若獲得監管部門批準，這些裝置能大大減少製（zhì）藥檢查方麵對活體動物實驗的依賴，同時也能減少製藥成（chéng）本、縮短藥物推向市場的時間。
軍隊和（hé）生物防禦（yù）研究人員也看到了（le）芯片器官以不（bú）同方式挽救生命的潛力。模擬肺髒和其他類似（sì）的（de）設備或許可以用於測試器官對生物、化學或放（fàng）射（shè）武器（qì）的反應。但因為倫理（lǐ）問題，目前還無法進行類似的測試。
鈣（gài）鈦礦太陽能（néng）電池（chí）效（xiào）率大（dà）增
目前支配世界市（shì）場的矽基太陽能電池麵（miàn）臨著三個瓶頸。利用鈣鈦礦（kuàng）來替代矽這種新的製造高效太陽（yáng）能電池的方法，或許（xǔ）能（néng）一次解決這三個問題（tí）並且從陽光（guāng）中獲（huò）得更多（duō）能量。
矽基光伏電池的第一（yī）個局限性在於：它們由一種（zhǒng）很少在自（zì）然界中找到純淨成分的元素（sù）製成，盡管氧化矽並（bìng）不短缺（quē），但是，將其（qí）中的氧氣去除從而獲得純淨的矽會耗（hào）費（fèi）大量能量。一般來說（shuō），製造商們在一個（gè）電弧爐內將氧化矽在1500到2000攝氏度融化，此過（guò）程會排（pái）放不少溫室氣（qì）體，因（yīn）此（cǐ），製造矽基光伏電（diàn）池的成（chéng）本相對來說就比較高。
鈣鈦礦是一類範圍廣泛的材料，其主要由碳和氫製成的有（yǒu）機分子結合鉛等金屬以及氯等鹵族元素采用三位晶體結構製成，其製造成本更加低廉而（ér）且溫室氣體排放更少。製造商們可以將很（hěn）多液態溶液混合，然後沉積出鈣（gài）鈦礦薄膜，不需要電弧爐，薄膜本身也（yě）非常輕。
這些屬性因此消除了矽太陽能電池的第二個（gè）限製：堅硬且笨重（chóng）。平的以及大塊板狀的矽基光伏電池表現（xiàn）最出色，但是，這些太陽能電池板使得大規模安裝非常昂貴。
傳統（tǒng）矽（guī）基太陽能電池的第（dì）三個主要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（qí）能效比矽基（jī）太陽能電池更低。2009年，由鉛、碘化物以及銨製成的鈣鈦礦太陽能電池隻能將4%的太（tài）陽光轉化為電能（néng），但是，鈣鈦礦太陽能電池（chí）的發（fā）展勢頭非常迅猛，部分原因（yīn）在於鈣鈦礦有數千（qiān）種不同的組成。
到2016年，鈣鈦礦（kuàng）太陽能（néng）電池的能效已經超過20%，7年之內提高了4倍，而且，過去兩年更是（shì）令人驚歎（tàn）地翻了一番。它們目前（qián）在商業上與光伏電池展（zhǎn）開競爭，且可能遠遠（yuǎn）沒有達（dá）到效率極限。雖然矽基太陽能電池技術已經非常成熟，但鈣鈦礦太陽能電池在不斷優化。
不過，我們也不能急著向（xiàng）它“托付終（zhōng）身”，想要實現鈣鈦礦電池的巨大商業價值，目（mù）前還有3個難題急需解決：首先鈣鈦礦有毒。鈣鈦礦電池材料含有鉛，這是一種對人體和環境有極大危害的（de）元素。美國西北大學（xué）已研發出一種（zhǒng）用（yòng）錫代替（tì）鉛的鈣鈦礦太陽能電池，但轉換效率（lǜ）還隻有6%。這種電池還（hái）處於研發初級階段，效率在未來還有提升空間；第二，鈣鈦礦電（diàn）池中的鉛容易氧化揮發（fā），而當晶體遇水時則易分解（jiě）。如（rú）果我們使用鈣鈦礦（kuàng）電池發電，它很有可能滲出流到屋頂或土壤中，對環境產生威（wēi）脅；第三，鈣鈦（tài）礦電池壽命不長。目前，壽（shòu）命最長的鈣鈦礦太陽能電池可達到1000小（xiǎo）時，而傳統晶矽電池（chí）壽命一般可達到25年。
盡管鈣鈦礦的未（wèi）來依舊困難重重，但在能源緊缺的今天，人們不會放棄任何產生新能源的機會。與（yǔ）其他新興的電池技術攜手，鈣鈦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（shēng）活水平。
係統代謝工程學變（biàn）微生物為工廠
跟蹤我們每天購買和使用的產品（pǐn），從塑料、衣（yī）物到化妝品和燃料，追（zhuī）本溯源，你將發現它們（men）大都由來（lái）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（shǎo）由各種化學物質組成。而且（qiě），這些化學（xué）物質來自於主要由（yóu）化石燃料提供能量的工（gōng）廠，這些工廠能將石化產品變成其他（tā）各種化學物（wù）品。
用活的有機物代替石油化學產品、天然氣和煤來製造我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（lái）說也是一件好事。我們（men）已經在農業領域使（shǐ）用這種方式。從長期來說，在製造擁有很多屬性的廉（lián）價材料方麵，微生物擁有很大的潛力。我們可（kě）以摒（bìng）棄目前（qián）從地下挖取原材（cái）料的方式，代（dài）之以在充滿了活體微生物的巨大生物反應器（qì）內（nèi）“孵化”出這（zhè）些材料。
要想基於生物的化學產品真正成為主流，它必須能在價格與性能方（fāng）麵，與傳統的化學產品相媲美。隨著係統代謝工程學技術的不斷進步，這一目標（biāo）目（mù）前似乎可以實現（xiàn）。代謝工程（chéng）學的（de）基（jī）本宗旨是改變微生（shēng）物的生物化學屬性，使其大部分能量和資源能被合成有用的化學（xué）產品。有時（shí）候，修改包括改變有機物的遺傳（chuán）組成；有（yǒu）時候（hòu），修改包括改變微生物的代謝機（jī）製（zhì），這一點相比前者更加複雜。
隨著合成生物學、係統生物學和進化工程學取得進展，代謝工程學現在能創造出生物係統，製造以常（cháng）規手段難以（yǐ）製（zhì）取（因而十分昂貴）的化學（xué）物質（zhì）。在最近一次成功的演示（shì）活動中，經特殊設定的微生物生（shēng）成了一種可植入、能（néng）生物降解的聚合物PLGA，可（kě）用於外科縫合、移植和（hé）修（xiū）複，也可以（yǐ）用作治療癌症和感染的藥（yào）物輸送材料。此外（wài），係統代謝工程學也被用來製造酵母菌株。
使用新陳代謝工程學能（néng）夠製造（zào）的（de）化學物質範圍（wéi）逐年（nián）加大（dà）。盡（jìn）管這一技術目前還不能製造出所有石化產品製（zhì）造的產（chǎn）品，但它有可能製造出無法用石油廉價製造的新奇化學物質，尤其是複雜的有機化合物，這些材料（liào）目（mù）前必須從植物或者動（dòng）物中提取，因此“身價（jià）”很高（gāo）、產量很小。
與化石燃料不同，由微（wēi）生物（wù）製造（zào）的化學物質可回（huí）收且幾乎不（bú）會（huì）釋放溫室氣（qì）體，而且，有些物質甚至有潛力通過吸收二（èr）氧化碳或甲烷並將其（qí）整（zhěng）合成最終可被作為固體廢物埋掉的產品（pǐn），從（cóng）而減少大氣中二（èr）氧化碳的含量。
區（qū）塊鏈為數（shù）據“保駕護航”
數字貨幣比特幣背（bèi）後的區塊鏈技術是一種分散式的公共交易分類賬，它不被任何企業或個人擁有或控製（zhì）。任何用戶都（dōu）可（kě）以讀取完（wán）整（zhěng）的（de）區塊鏈。借用（yòng）編製密碼的數字手（shǒu）段，資金每次從一（yī）個賬戶轉至另一（yī）個（gè）賬戶都會以一種安全（quán）和可（kě）證實的方式記錄（lù）下來。由於區塊鏈（liàn）的眾多副本散布在全球各地，它被（bèi）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（dàn）是，區（qū）塊（kuài）鏈分類賬的用途已經超出簡單的金（jīn）錢（qián）交（jiāo）易範疇。
與互聯網一樣，區塊鏈是一個基於其（qí）他技術和應用（yòng）的開放式全球基礎設施；而且，與互聯網一樣，區塊鏈使得交易能夠摒（bìng）棄傳統的中間人，降低甚（shèn）至消除交易成本。
通過使用區塊鏈，個人不需要銀行（háng）賬號就能安全地交換金錢或者購買保險，甚至能跨越國境。區塊鏈技術也讓陌生人能夠不通過律師就簽署簡單且可實施的合同。它（tā）使得人們可以直接出售房產、票務、股票以（yǐ）及其他資（zī）產（chǎn）而無（wú）需任何中間商。據估計，到2022年，區（qū）塊鏈技術（shù）每年可為銀行節約200多億美元的成本。
大約50家銀行已經宣（xuān）布了區塊（kuài）鏈項目。去年，投資人向那些利用區塊鏈做生意的（de）初創公司砸下了10億美金。包括微軟、IBM以及穀歌在內（nèi）的技術巨頭們都有各（gè）自在（zài）進行的區塊鏈項目。很多公司著迷於（yú）區塊鏈技術在解決互聯網商業中的兩大頑疾——隱私和安全問題等方麵的潛能。
因為區塊鏈（liàn）交易被公鑰和私鑰（yào）記錄，這些密鑰都是一些普通人難以理解的長字符，當允許第三方核驗他們的數字（zì）交易時，人們（men）能選擇保持匿名。而（ér）且，除了個（gè）人，機構也能使用區塊鏈（liàn）存儲公共記（jì）錄以及有約束力的承諾。例如，英國劍橋（qiáo）大學的研究（jiū）人員已經證明，如何要求製藥（yào）公司將臨床藥物測試中必要而詳細的描述（shù）添加到區塊鏈上。這將阻止該公司在測試沒有獲得預期效果的情況下改變條件，這是製藥公司的一個常用伎倆。
二維材料能提供科研新工具
新材料能改變世界。現在，一類具有巨大（dà）潛力的由單層原子構成的新材料正如雨（yǔ）後春筍般湧現。這個被稱為二維（wéi）材料的（de）新型材料家族在過（guò）去幾年間不（bú）斷壯大，現已包括了呈網（wǎng）格狀的碳（石（shí）墨烯）、硼（硼墨烯）、六方氮化（huà）硼（白色石墨烯）、鍺（鍺烯）、矽（矽烯）、磷（黑（hēi）磷）以及錫（錫烯）等。更多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（hé）成石墨炔（Graphynes）等。每一（yī）種材料都有令人（rén）興奮的特性，而且可以像搭（dā）樂高那樣組合起來形成（chéng）更（gèng）多的新材料。
二維材料領域的革命始（shǐ）於2004年。那一年，英國曼（màn）切斯（sī）特大學的科學家安德烈·蓋姆和科斯提亞·諾沃（wò）謝夫用透明膠帶撕出來石墨烯，讓全世界的（de）科學家頂禮膜拜，而這兩位科學家也因此榮膺2010年諾貝爾獎。
石（shí）墨烯比鋼還堅固，比鑽石硬，非常輕、透明、柔軟，且擁有超高的導電性，因此（cǐ），在量子計算、生（shēng）物計算（suàn）、光計算、碳納米管等矽計算替（tì）代者中脫穎而出。
盡（jìn）管剛開始石墨烯比黃金還貴，但由於生產技術的不斷改進，石（shí）墨烯的價格已大幅下降。石墨烯現在非常便宜，可以將其整合到濾水設備內，從而使（shǐ）水脫鹽和汙水處理更便宜。隨著成本不斷降低（dī），石墨烯能被添加到用於鋪路的混合物或水泥內（nèi）來清理城市，除了其堅固耐用之外，它也（yě）能從（cóng）大氣中吸收一氧化碳和氧化氮。
其他二維材料可能也將跟隨石（shí）墨烯的發展步伐，隨著成本（běn）的不斷降低，用在包括電子（zǐ）設備在內的多個領域。例如，石墨烯已被用來製造能（néng）被縫入服裝內的柔性傳感器。當被添加到聚合物內時，石墨烯（xī）能（néng）夠提（tí）供更輕質的機翼以及汽車輪胎。
六方氮化硼已與石墨烯和氮化硼（péng）“聯姻”來改善鋰電池和超級電容的性能。通（tōng）過將更多能（néng）量包裹於更小（xiǎo）的（de）空間（jiān）內，這一材料（liào）能夠降低充電時間；延長電池的壽命並（bìng）且降低智能手（shǒu）機和（hé）電動（dòng）汽車的重（chóng）量。
不管什麽新材（cái）料進入環境，其是否有毒一直是人們關注的重點（diǎn）。當然，我們必須非常（cháng）謹慎。科學（xué）家們已經對（duì）石（shí）墨烯是（shì）否（fǒu）有毒進行（háng）了長達10年的研究，目前為（wéi）止（zhǐ），還沒（méi）有任何證據表明其對人們的健康或者環境有害，但（dàn）是，研究仍在持續進行。
二（èr）維材料的發明為技術專家們製（zhì）造（zào）出了多個功能強大的工具。科學家們和工程師們可以將光學、力學和（hé）電學屬（shǔ）性各異的材（cái）料混合在一起，製造出擁有更多功能的產品。20世紀的（de）創造基石—鋼鐵和矽與這些新型材料相比也相形見絀。
東莞市長安創威電（diàn）子設備製造廠專業（yè）生（shēng）產：
分板機 PCB分板機 多刀（dāo）分板機 LED分板機 多刀（dāo）燈條分板機 多模分板機 氣動分板機 鍘刀分板機 走刀式（shì）分板機 全自（zì）動（dòng）分板機 LED鋁（lǚ）基板分板機 衝床分板機 PCB線（xiàn）路板分板（bǎn）機 線路板分板機 燈條分板機 鋁基板分板機 鍘刀式分板機 曲線分（fèn）板機 FPC分板機 自（zì）動分（fèn）板機 Light bar LB分板機