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人類未來十大頂尖的新科技

生活經驗 閱讀(1.3W)

人類文明繁衍至今,在科技方面取得了前所未有的突破,所以很多的人都會幻想未來的科技是什麼樣子的。下面是本站小編為你精心推薦的頂尖的新科技,希望對您有所幫助。

人類未來十大頂尖的新科技
  最頂尖的新科技

1、頭部和身體整體性移植

大腦自身具有免疫性,這意味著身體不會真實拒絕大腦,像肝臟和腎臟器官移植一樣,挑戰不在於移植大腦,而是移除和再連線頭部。這將產生頭部或者整個身體成功移除和連線的問題,同時,成功的手術必須按照這種方法連線神經系統,否則患者將是四肢癱瘓。

像這樣的手術已在小動物身體上取得了成功,2001年,羅伯特-懷特(Robert White)博士將猴子的頭部移植到另一隻猴子的身體上,之後這隻動物竟然存活下來。

2、生命暫停

生命終結經常是由於一些意外傷害造成的,例如:子彈、刀、手榴彈和炸彈等武器攻擊。統計顯示,戰場死亡多數是由於醫療小組未能在士兵受傷第一個小時到達進行及時治療造成的,因此士兵受傷的第一個小時被稱為“黃金小時”,這段時間對於生命至關重要,是否有一個暫停鍵能夠拯救垂危生命?

美國國防部高階研究計劃署(DARPA)和德克薩斯州A & M臨床研究學會致力於這項研究,雖然最初的實驗體是松鼠,目前他們計劃將豬進入冬眠狀態,或許未來一種“殭屍豬”將在戰場黃金小時裡對士兵治療起到重要作用。

3、下載人類意識

一些科學家認為,未來有一天人類能夠將自己的大腦意識下載到計算機中,實現“計算機靈魂”,基本上就是一臺計算機能夠容納所有個人資訊,它就像人工智慧一樣,能夠讓個人的“靈魂”生活在計算機中持續1千年。

這一概念是由科學家伊恩-皮爾遜(Ian Pearson)提出的,他設計了一個計算機模型,聲稱到2050年便能將個人的所有資訊都下載到電腦裡,實現“計算機靈魂”。

4、人造器官

當然,並不是所有器官都是“自身生長”的,在科幻電影《機械戰警》中出現了許多人造器官組織,或許未來有一天將出現擁有人體面板的完全控制意識的性愛玩偶。

近年來,人造器官技術已得到迅速發展,1982年,巴爾尼-克拉克(Barney Clark)身體接受了世界第一個人造心臟,當時人們認為克拉克移植人造心臟是非常危險的,這種人造心臟是由人造器官先驅科學家羅伯特-賈維克(Robert Jarvik)博士研製的。然而,人造心臟使克拉克維持生命數百天。

伴隨著人造心臟技術的提高,出現了“完全人造心臟”,它能夠完全置換心臟底部的兩個心室,患者目前可以基於“完全人造心臟”存活多年,目前這種人造心臟現已成功研製,並能夠植入青少年患者體內。

目前的人造器官僅是權宜之計,是捐贈器官出現之前的臨時替代品。然而,隨著人造器官技術的不斷髮展,未來有望出現真實替代受損人類器官的人造器官。

5、器官列印

未來人類器官捐贈最終將被器官列印技術替代,取得生成的細胞,理論上器官印表機每次逐層列印器官組織,這與用於列印文稿的老式點陣印表機十分類似。由於細胞來自於患者自身,或者匹配個體,很少會出現身體拒絕器官的現象。

事實上,身體每種細胞型別的樣本都能夠進行3D列印。當前科學家正在研究簡單的器官置換,例如:血管。一旦3D列印血管能夠替代受損血管,將逐步列印更加複雜的人體器官。甚至是無法修復的人體器官,最新列印的3D器官能夠成熟生長,之後用於移植。

6、區域性大腦移植手術

關於大腦組織真實執行的一些細節仍是一個謎團,然而現已證實將正確的組織放置在適當的大腦部位,能夠完全使大腦神經網路修復。

1982年,桃樂茜-克利格博士飼養了兩組不同型別的老鼠,一組是完全健康的普通個體,改變壓力環境下個體,使它們缺少黃體生成素釋放因子(L.H.R.H)。桃樂茜知道黃體生成素釋放因子在大腦組織中的位置,通過移除該釋放因子形成中心區域,併成功植入第二組存在缺陷老鼠的大腦中。

這種移植大腦部分開始與大腦組織形成連線,並且自然地生長,不僅實現了異體大腦組織連線,該大腦也開始產生黃體生成素釋放因子。未來面對的真實挑戰可能是如何成功地繪製大腦結構,知曉在哪個大腦區域植入健康組織。

7、抗衰老生化酶

伴隨著科學家更多地研究人體衰老現象,人體衰老當成一種疾病。對於這一點,人體衰老並非是人們所想的自然現象,人體衰老現象可通過特殊的生化酶進行跟蹤,如果這些生化酶得以修復,人體自然功能將消除衰老。

因此,抗衰老生化酶具有至關重要的作用,2007年的一項科學研究發現兩種生化酶——SIRT3和SIRT4,對於線粒體細胞分裂具有重要性。

8、DNA修復

人們可能認為DNA像是佈滿灰塵的模板,DNA分子是伴隨著人類出生出現,死亡時便消失。然而DNA不僅如此,它能夠真實地作為一個細胞內部的計算機,直接培育形成,並對細胞自身修復受損部分。

簡而言之,這是維持人類長壽的關鍵因子,DNA有能力改變和修復人體受損組織。例如:癌症和其它突變一樣能夠瓦解DNA的自身修復能力。本質上,DNA就像一個汽車發動機,基於定期調整和改變,認為DNA能夠無限地恢復能力。

9、大腦-計算機介面

在科幻電影《黑客帝國》中,主角尼奧被超級針頭插在頸部後方,便能使他具備功夫。大腦-計算機介面將賦予人們新的生命,該介面與外部機器直接連線在一起,在大腦或者神經末梢完成神經學程序。

簡而言之,大腦-計算機介面能夠與當前的神經功能發生互動關係,恢復認知能力和功能。如果大腦突觸並不能適當工作,這種大腦-計算機介面系統可以介入大腦組織,並恢復人體運動機能。因此將不存在永久性大腦組織受損。

科學技術的不斷提高將逐步提高人體恢復功能,大腦-計算機互動介面不僅對於修復人體受損組織具有至關重要的作用,而且能夠增強提高現有人體功能。

10、飛車

交通堵塞寸步難行的一幕,想必大家一定記憶猶新。毫無疑問,飛車能解決很多交通問題,但也帶來一系列新的挑戰。為了不撞上輸電線和無線電發射塔,必須制定約束飛車行駛路線的相關法律,如建立空中飛行通道等,當然,倘若飛車你來我往,空中交通同樣會車滿為患,如此一來,擁有飛車的初衷也就失去了意義。

  近年新興科技介紹

1. 液體活檢

液體活檢技術的出現,標誌著人類在攻克癌症的道路上又前進了一大步。與傳統的組織活檢相比,液體活檢具備多項優勢:首先,對於組織活檢無法企及的部位,液體活檢可以成為替代品。其次,組織活檢只能反映出樣品中的資訊,而液體活檢可以檢測出患者的整體情況。此外,液體活檢主要檢測的是迴圈腫瘤DNA(ctDNA),它們通常會從腫瘤組織進入血管中。因此,與依靠症狀和影象進行診斷相比,液體活檢對癌細胞的定位更加迅速。

2. 從空氣中收集淨水

此前,科學家已經能夠從空氣中收集淨水,但現有的技術需要耗費大量電力,並且只有在溼度較高時才能實現。而現在,情況正在發生改變。來自MIT和加州大學伯克利分校的研究團隊通過一類新型多孔晶體——金屬有機骨架(metal-organic frameworks),在空氣溼度低至20%的環境下成功收集淨水,且這一過程完全不需消耗能量。此外,一家位於亞利桑那州的初創企業Zero Mass Water,通過離網型太陽能系統,每天可以生產2.5升水。

3. 深度學習與機器視覺

在深度學習的`幫助下(尤其是隨著卷積神經網路的發展),計算機的影象識別能力開始超越人類。目前,機器視覺技術在自動駕駛、醫學診斷、保險索賠的破損評估、水位監測、農業生產等領域具有廣泛的應用前景。

4. 從陽光中收集液態燃料

我們能否模仿樹葉的光合作用,讓“仿生樹葉”生成、儲存能量?現在,這個問題的答案正呼之欲出。哈佛大學的科學家找出一款新型鈷-磷催化劑,利用太陽能,其將水分子分解成氫氣和氧氣,隨後這些氫將二氧化碳轉化成有機物。在這樣一個封閉系統中,燃燒釋放的二氧化碳將重新被轉化成燃料,而不是被排放至大氣中。這項技術可能會給太陽能和風能行業帶來革命性的影響。

5. 人類細胞圖譜計劃

人類細胞圖譜計劃於2016年10月正式啟動,這個國際合作專案旨在破譯人類身體的祕密,由陳-扎克伯格倡議支援。此專案希望確定所有組織的不同細胞型別、各類細胞分別由哪些基因、蛋白和其他分子來控制細胞活動、細胞的準確位置,以及細胞是如何與其他細胞交流,在細胞發生改變後又是如何影響身體機能的……該計劃最終將為個性化醫療提供有力的幫助。

6.精準農業

第四次工業革命為農民提供了一系列新的工具,這些工具能夠在減少水和農藥使用量的同時,提高作物的產量與質量。感測器、機器人、GPS、地圖工具以及資料分析軟體全部按照植物養護的需求量身定製。雖然對於全世界的大多數農民來說,距離利用無人機來實時監控植物的生長狀態還相對較遠,但現在已經有了一些相對簡易的技術,例如悉尼大學的Salah Sukkarieh已經在印度尼西亞使用了一套價格低廉的現代化監控系統,依靠太陽能及手機實現監控。

7.廉價的氫能汽車催化劑

此專案的目的是開發一種零排放的氫燃料電池技術。目前使用的催化劑含有金屬鉑,價格高昂,因此專案暫時陷入瓶頸。但是,現在很多研究正在致力於減少對這種稀有而昂貴金屬的依賴,目前最新的研究已經能夠做到不利用鉑,甚至是完全不使用金屬。例如,凱斯西儲大學的科學家就研製出摻雜氮和磷的碳泡沫催化劑,其活性不亞於標準催化劑。

8.基因疫苗

基於基因的疫苗在很多方面優於現在的傳統疫苗。基因疫苗能夠快速生產,這對於應對突然暴發的疫情非常關鍵。相比於在細胞培養物或SPF雞蛋中生產的傳統蛋白疫苗,基因疫苗製作起來也更簡單、廉價。而且,通過這種方法制得的疫苗能夠快速適應病原體突變。最終,科學家能夠找出能夠抵抗病原體的人群、純化能夠為人類提供保護的抗體,然後設計出基因序列,誘導人體細胞產生這種抗體。

9. 可持續型社群

如能將綠色建築理念一次性應用到大規模的建築過程中,它將可能為能量、水資源的消耗帶來一場革命。目前,加州大學伯克利分校的科學家正計劃通過智慧微電網,將本地產生的太陽能用於建築的電力供應,這將減少一半的電力消耗,並將碳排放降至0。與此同時,他們還計劃重新設計建築的排水系統,從而實現廁所和下水道中水資源的就地迴圈利用,而雨水也將被收集利用,這些舉措將會使飲用水的需求量下降70%。

10. 量子計算機

量子計算機擁有無限的潛能,與之相對應的是極高的建造難度和高昂的花費。這也就不難解釋,為什麼小型量子計算機的運算能力仍未超越超級計算機。不過在2016年,IBM將量子計算機的發展推向了一個新高度,它們成為首家向公眾提供量子計算機雲服務的公司。這項技術為超過20篇等待發表的學術論文提供了實驗平臺。目前,全球超過50家企業正在努力讓量子計算機成為現實,這其中既有大型企業,也有不少初創公司。這些進展讓人們開始相信,量子時代正向我們走來。

  未來的十大科技

No.1:10秒可恢復視力的仿生隱形眼鏡!

安裝了這種鏡片可以瞬間矯正近視患者視力,佩戴者眼球不會感到疼痛和刺激,也不會有鐳射矯正手術帶來的副作用。

No.2:無人駕駛汽車真的來了?

雖然是無人駕駛但跑得還挺歡,不管是堵車、紅綠燈、雨天霧天下雪天,各種情況都能應付自如。

No.3: 白內障不開刀,滴眼藥就能好

新的一項研究或給白內障患者帶來新的希望:用滴管將天然分子“羊毛脂固醇”(lanosterol)滴入眼中,6周白內障的大小和朦朧感都有減少。

No.4:假如記憶真的可以移植

實驗在人腦中植入微小晶片,以加強人類神經系統的記憶力和記憶存留時間。

No.5:“刷臉”還不夠,新型膠囊直接“刷人”

這種小小的膠囊內建晶片和開關,只要吞到肚子裡,就可以個人資訊轉化成電子訊號傳出體外,電子儀器或移動裝置接收訊號後就可驗證身份、讀取個人資訊。

No.6:精靈機器人協助殘疾人士處理日常生活

這種機器人可以讓殘疾人行動自如,日常生活中與常人並無兩樣。

No.7:裸眼3D顯示器開發將科幻電影技術成真

TU Wien 和TriLite 技術公司開始開發第一個裸眼3D 顯示器的原型,最近,一個更加先進的二次模型已經被提了出來,它是一個全綵色的顯示屏,相比第一個單色版本來說,這是一個非常顯著的進步。

No.8:神奇眼罩體驗“盜夢空間”

做夢者能夠在睡眠狀態中保持意識清醒,擁有清醒時刻的思考和記憶能力,部分人甚至可以令自己夢境中的感覺真實得跟現實世界並無二樣。

No.9:“仿生眼”將影象傳到大腦使盲人看到光明

一個安裝在眼鏡上的攝像頭會直接向大腦提供關於這個世界的資訊。這一突破將幫助視網膜受損的人恢復視力。

No.10:“智慧繃帶”提醒醫生進行治療

可以在檢測到傷口感染時發出熒光,提醒醫生進行治療。這款智慧繃帶就可以進行早期檢測,進而有效減少臨床抗生素的使用。