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：2010年即將到來了，在未來的十年之內(nèi)，科學(xué)技術(shù)將會泛起哪些方面的突破？又會有哪些新材料泛起在我們的糊口中？《2020科學(xué)》雜志為我們列出了一份猜測榜單。

 “噴霧船隊”是最為人知的挽救地球的方法之一

10年前，當(dāng)20世紀(jì)的大門即將封閉的時候，全世界人民都還在陶醉在千年蟲的恐慌中：據(jù)說一次因早期技術(shù)不完善會帶來技術(shù)災(zāi)害。然而隨后的一切看上去像一場鬧?。涸J(rèn)為會掀起滔天巨浪的千年蟲終極演變成一場茶杯里的風(fēng)暴，但接下去的十年卻讓我們目睹了科學(xué)技術(shù)空前絕后的提高——人類基因圖譜、社會媒體、納米技術(shù)、太空旅游、面部移植手術(shù)、混合動力汽車、全球通訊、數(shù)字存儲，等等、等等?；仡欉^去，盡管還存在種種顯著不足，但新興技術(shù)層出不窮，涓滴沒有放慢前進(jìn)的腳步。

因此，當(dāng)我們跨入二十一世紀(jì)第二個10年的時候，會有些什么期待呢？在未來10年中，哪些新興技術(shù)將領(lǐng)導(dǎo)時代潮流，并且占據(jù)頭版頭條？

下面，我預(yù)備列舉值得關(guān)注的前十項技術(shù)。固然我們知道，猜測未來必?fù)?dān)當(dāng)一定的風(fēng)險，出點意外也在所難免。不外，當(dāng)我仔細(xì)研究了新興技術(shù)所面對的機(jī)遇和挑戰(zhàn)之后，發(fā)現(xiàn)這些領(lǐng)域好像已經(jīng)進(jìn)入了黃金收成期。

挽救地球“地球工程”技術(shù)將引發(fā)爭論

2009年是地球工程從邊沿步入主流的一年。在全球范圍內(nèi)，為天氣量文體衣的想法主意由來已久。跟著經(jīng)濟(jì)危機(jī)的降臨，我們或許無力或許不愿為了控制全球變暖而按捺二氧化碳的排放，但是地球工程卻已經(jīng)被提上議程。我猜測：未來十年人們會看到地球工程引發(fā)的爭論更加激烈。一方面，能研究出方法上公道、經(jīng)濟(jì)上可行的方法來維護(hù)環(huán)境，同時，為了把計劃付諸實施，政治和社會的壓力也將越來越大（不論是多方合作，仍是自行其事），迫使對地球工程學(xué)的運用作出種種限制。最大的題目是，我們在利用這項技術(shù)時，畢竟是以負(fù)責(zé)任的立場全球協(xié)調(diào)一致努力，仍是以丑陋的方式引發(fā)可能的災(zāi)害，并且讓所有人承擔(dān)后果？

智能電網(wǎng)：未來10年內(nèi)最靠譜的東西

它的長處對于普通消費者可能并不那么顯著，但是電力的天生、存儲和傳輸方式面對巨大的壓力。跟著對電力需求的增加，如何在需要的時候把電力輸送到需要的地方，這就需要對電網(wǎng)的設(shè)置做出重新思索。智能電網(wǎng)將是未來10年里最有可能泛起的解決方案。它通過一個相互聯(lián)系關(guān)系的“智能”網(wǎng)絡(luò)把電力的出產(chǎn)者與用戶聯(lián)系在一起。智能電網(wǎng)答應(yīng)小規(guī)模風(fēng)力發(fā)電場和家庭太陽能電池板等分布式能源來擴(kuò)充甚至取代集中式電站，同時通過線路把過剩的電力轉(zhuǎn)移到急需的地方。智能電網(wǎng)還答應(yīng)個人不僅成為消費者，也可以變成供給商，需要時從網(wǎng)上獲取電力，同時可以把自己家庭發(fā)出的多余電力送到網(wǎng)上，由此可以極大地促進(jìn)發(fā)電和供電的速度、效率和靈活性的進(jìn)步。在未來十年中，常規(guī)電網(wǎng)會受到能源需求增加和溫室氣體排放限制的雙重沖擊，我們但愿看到智能電網(wǎng)受到越來越多的關(guān)注。

新材料：碳納米產(chǎn)品將更多被關(guān)注

過去十年已經(jīng)見證了我們在精密設(shè)計新材料方面的驚人提高。這些都是革命性的，由于它們在強度、輕度、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等諸多特點上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)材料。固然很多材料尚處于研究階段，但因為對高機(jī)能材料的需求在不斷增加，醫(yī)療設(shè)備、提高前輩微處理器、安全高效的汽車以及太空飛行都少不了它們，這些顛覆性的材料將會變得越來越普遍。特別值得關(guān)注的是碳納米產(chǎn)品。在過去的十年中，這種具有貿(mào)易用途的獨特材料已經(jīng)面對著諸多挑戰(zhàn)。不外，我期待在未來10年中，這些挑戰(zhàn)將被逐一攻克，不讓它辜負(fù)眾人的長久期待。

合成生物學(xué)

10年前，聽說過“合成生物學(xué)”的人一定寥寥無幾。如今，科學(xué)家能夠白手起家合成一個新生物的基因組，而且?guī)缀蹩梢杂盟鼇韯?chuàng)造一種活體細(xì)菌。

因為閱讀和合成DNA序列的本錢已經(jīng)大幅下降，現(xiàn)在可以像計算機(jī)程序員編制數(shù)字代碼那樣對DNA進(jìn)行重組?？茖W(xué)家和工程師相信，生命系統(tǒng)也可以像其他系同一樣人為地設(shè)計。在很多方面，合成生物學(xué)就是生物學(xué)的數(shù)字化。我們現(xiàn)在可以把基因序列“上傳”到電腦，然后對這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行修改。反之，一旦我們擺弄完畢，在感愛好的現(xiàn)有生物體內(nèi)創(chuàng)造出新的遺傳密碼，或者創(chuàng)造出全新的生物，還可以把數(shù)據(jù)“下載”到現(xiàn)實當(dāng)中。

不外這樣做的代價依然高昂，完全不像良多人想象的那么簡樸。實際上，對于掌控遺傳密碼運作規(guī)律的了解，我們才開始接觸到一些皮毛。不外，跟著DNA測序和合成技術(shù)本錢的持續(xù)下降，可以預(yù)見在未來十年中，該領(lǐng)域會泛起巨大的發(fā)展。對于我們能否在2020年前破解遺傳密碼的具體規(guī)律，我并不外分樂觀，這是由于我們了解得越多，就明白我們不了解的東西也越多。不外，我完全相信，合成生物學(xué)將成為未來十年中的的熱點話題。我們尤其可以期待，通過開發(fā)和利用“生物磚塊”——類似于電子元件的東西——誕生出第一個人造生物。等著生物DIY技術(shù)的崛起吧。

個體基因組猜測解讀將會更快速更低廉

個體基因組與合成生物學(xué)的發(fā)展緊密親密相關(guān)，它依靠于對個人DNA序列的快速測序和判讀。

完成于2001年的人類基因組計劃耗資約270億美元，歷時13年才得以大功告成。2007年，詹姆斯·沃森的全球首個個人基因組圖譜耗資200萬美元，歷時兩個月，而2009年的全基因組對個人基因組的測序本錢不到5000美元。到下個十年結(jié)束的時候，該項服務(wù)可能更快捷、更便宜，本錢降至1000美元已經(jīng)近在咫尺。

然而，對于畢竟如何去處理這一大堆數(shù)據(jù)，目前人們還眾說紛紜，由于我們還未能把它們理出個頭緒。此外，還存在表觀遺傳學(xué)的復(fù)雜狀況。在這里，外部因素導(dǎo)致了代代相傳的遺傳信息發(fā)生了變化，而且還無法確定在未來十年中個人基因組會進(jìn)展到何種程度。然而，我們絕不懷疑開發(fā)和使用這些信息背后的個人、社會和經(jīng)濟(jì)推動力。這些都可能在未來十年中為個人的遺傳信息的利用奠定越來越大的市場，同時也會有越來越多的企業(yè)加入到開發(fā)利用這些數(shù)據(jù)的步隊中來。

生物界面或?qū)⑴c生命工程

人和機(jī)器之間的界限變得恍惚，我們對此見怪不怪已經(jīng)有些年頭。不管是創(chuàng)造出人與機(jī)器混合的怪物，設(shè)計出高機(jī)能的人體器官，仍是人與電腦的直接連接，生物界面不僅是人類的異想天開，也是我們的噩夢。幸運的是，我們與科幻小說中最離奇的想象仍舊相隔遙遠(yuǎn)，由于我們暫時還造不出的星際旅行者九之七。不外，開發(fā)出可能與人體銜接的復(fù)雜界面，應(yīng)當(dāng)是指日可待了。不信你瞧瞧迪恩·卡門創(chuàng)建的Luke Arm from Deka，或者本田公司在大腦與機(jī)接口方面的工作，便可察覺到些許蛛絲馬跡。

在未來十年中，信息技術(shù)、納米工程、生物技術(shù)和神經(jīng)技術(shù)之間的融合很可能誕生出高度復(fù)雜的生物接口。

我們可以看到提高有：插入大腦的傳感器、用意念控制的假肢、甚至直接植入大腦的接口。我以為，生物接口方面更多的奔騰性發(fā)展可能會泛起在2020年以后，但是良多的基礎(chǔ)工作將在未來十年中完成。

2010年即將到來了，在未來的十年之內(nèi)，科學(xué)技術(shù)將會泛起哪些方面的突破？又會有哪些新材料泛起在我們的糊口中？《2020科學(xué)》雜志為我們列出了一份猜測榜單。

互聯(lián)網(wǎng)：將更加人道化處理海量信息

在以往的十年中，通過互聯(lián)網(wǎng)獲取的信息已經(jīng)泛起了爆炸性增長。在過去十年里，利用互聯(lián)網(wǎng)主要是獲守信息，我相信在未來十年中，將轉(zhuǎn)變?yōu)槿绾卫眠@些信息。假如沒有能力從信息的汪洋大海找到需要的東西，我們將絕不留情地被數(shù)據(jù)的海水吞沒。盡管谷歌那樣的搜索引擎可以助我們一臂之力，我們?nèi)耘f需要使出渾身解數(shù)把有意義的信息同垃圾信息分開。因此在未來十年中，我們將見證網(wǎng)民與互聯(lián)網(wǎng)的互動泛起一些重大變化。實際上，我們已經(jīng)在類似Wolfram Alpha的網(wǎng)站看到了端倪，它們會“計算”題目的謎底，而不是簡樸地返回搜索點擊處。還有微軟的Bing，也會對搜索結(jié)果做些推測。我們在麻省理工學(xué)院媒體實驗室還見識了諸如第六感工程那樣的設(shè)想，它利用交互式界面查找與上下文相關(guān)的信息。電話、相機(jī)、投影儀、電視機(jī)、電腦、汽車、購物手推車等東西，已經(jīng)與我們的糊口越來越密不可分，因此我們也將看到，人類利用網(wǎng)絡(luò)的方式必將發(fā)生翻天覆地的變化。

太陽能動力：將會無處不在

未來10年將是太陽能動力處處兌現(xiàn)的時代嗎？非常有可能。

大環(huán)境迫使我們朝著可持續(xù)能源的方向邁進(jìn)，在未來幾年里會有多項太陽能技術(shù)得到發(fā)展。首先是可印刷太陽能電池的問世。固然它們在效率上不一定會大大超過傳統(tǒng)的太陽能電池，但假如該技術(shù)擴(kuò)大了出產(chǎn)規(guī)模，同時解決了一些暫時性難題，可能會導(dǎo)致太陽能發(fā)電的本錢直線下降。該技術(shù)在概念上相稱簡樸：使用比較傳統(tǒng)的印刷工藝和特種油墨，把太陽能電池印刷到廉價、易于彎曲的基板上，其本錢也許是傳統(tǒng)硅基電池的一個零頭，于是為太陽能的廣泛使用敞開了一道大門。第二個可以預(yù)見的技術(shù)是太陽能輔助反應(yīng)堆。它通過把集中的太陽輻射與某種精彩的催化劑組合起來，切實可行地讓陽光轉(zhuǎn)化成其他形式的高效能源。想象一下，添加適當(dāng)?shù)拇呋瘎藐柟獍阉纸獬蓺浜脱?，然后在把兩者重組的過程中回收所需要的能量，而且能量的損失微乎其微。這兩項太陽能技術(shù)一定會對未來的十年產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

益智藥

能夠進(jìn)步智力的藥物，即所謂的益智藥，并不是什么新玩意兒。但是它們的式樣卻是全新的。為了在智力上領(lǐng)先一步，諸如利他林、多奈哌齊和莫達(dá)非尼等藥物正在被越來越多的學(xué)生、學(xué)者和其他人群使用。令人驚疑的是，一般人以為這種做法可以接受。

在未來十年中，益智藥題目會愈演愈烈。由此會產(chǎn)生如下的題目，人們是否可認(rèn)為所欲為地使用這些藥物，個人利益是否大于社會利益？使用者考取更高分?jǐn)?shù)、找到更好的工作、賺到更多錢的會不會把其他人置于不公平的地位？而且，假如泛起了一個強盛的益智藥市場，會不會有新的、更有效的藥物相繼而來？后面的題目是，誰會得到“好”東西，誰會品嘗苦果？不管從哪個角度來看，對于增強腦力的物質(zhì)，接下去的10年肯定會變得非常有趣。

藥用化妝品

跟著合成化學(xué)和納米技術(shù)的提高，具有“美容”功能的產(chǎn)品正在它變得越來越有可能。

以上是未來十年我非常看好的十大新興技術(shù)的發(fā)展趨勢。有人會問，納米技術(shù)怎么啦？這個短小的名單上還有什么其他技術(shù)？納米技術(shù)在過去的十年中曾經(jīng)獨領(lǐng)風(fēng)流。不外，從很多方面來看，它是個假貨。納米技術(shù)被人為操作已是不爭的事實，很多科學(xué)上的早期成果都沒有逃脫這樣的命運。但納米技術(shù)實際上就是一種便利的速記符號，它像一只裝載了從半導(dǎo)體到防曬霜的木筏，而且經(jīng)常把介于1至100納米規(guī)模的人造物一并收入筏中。因此，與其把目光投向納米技術(shù)，不如去關(guān)注那些我以為會在未來十年中產(chǎn)生重大影響的詳細(xì)技術(shù)。盡管它們并不驚世駭俗，但從某種程度上看還得在納米標(biāo)準(zhǔn)的前提下才能展現(xiàn)它們的身手。

      在新興技術(shù)的名錄上，要列舉10項主要趨勢決非易事。我在第一份清單中包括了電池、分散計算技術(shù)、生物燃料、干細(xì)胞、克隆技術(shù)、人工智能、機(jī)器人技術(shù)、地球低軌道飛行、清潔技術(shù)、神經(jīng)科學(xué)和憶阻器。毫無疑問，能進(jìn)入該名錄的東西還有不少。其中有些將在未來10年之后才能進(jìn)入黃金發(fā)展期，有些因缺少潛力而上不了榜單。不外，這確實是一個非常主觀和個人的過程，而且我相信，假如由別人來挑選，其結(jié)果會大相徑庭。

最后不得不提到一個詞：融合技術(shù)。它凸起地反映了一個總的趨勢。在未來的10年中假如沒有不同知識領(lǐng)域和技術(shù)之間的協(xié)同融合，任何一項單獨的技術(shù)毫不可能獨領(lǐng)風(fēng)流。這就意味著，不管我在猜測時如何決心信念滿滿，某種全然不同、異乎平常并且令人目瞪口呆的技術(shù)脫穎而出，其機(jī)率仍舊是相稱高的！