2015年，科技的進(jìn)步將再次以深刻的方式改變世界，從埃博拉藥物到虛擬現(xiàn)實，從商業(yè)“太空堡壘”到機(jī)器人開源革命，這里將展示十大最值得關(guān)注的科技動態(tài)。
1，海上風(fēng)力發(fā)電時代到來
今年，當(dāng)工作人員開始在美國馬薩諸塞州科德角安裝高壓電纜的時候，他們其實正在為一個可再生能源新時代奠定基礎(chǔ)。從2016年年末開始，這些電纜將把電 能從美國第一座海上風(fēng)力發(fā)電場“風(fēng)之角”(CapeW ind)輸往新英格蘭。它的130座巨型渦輪發(fā)電機(jī)將滿足2 5萬新英格蘭居民7 5 %的電力需求———在之后超過25年的時間里為他們節(jié)省大約72億美元。
美國風(fēng)力發(fā)電場目前產(chǎn)能為610億瓦，但是大多數(shù)都位于這個國家的中部，遠(yuǎn)離人口稠密的沿海地區(qū)。不過據(jù)能源顧問布魯斯?漢密爾頓介紹，到2020年， 從緬因州到得克薩斯州，美國新增的海上風(fēng)力發(fā)電場項目將另外提供30億瓦的電能，足夠為超過200萬戶家庭供電。在海上風(fēng)力發(fā)電項目發(fā)展方面，美國落后了 英國、丹麥等國整整10年。但是這一狀況可能會發(fā)生改變，漢密爾頓說：“‘風(fēng)之角’的成功對能源行業(yè)來說將是一個信號：海上風(fēng)力發(fā)電(時代)已經(jīng)到來。”
2，埃博拉危機(jī)的轉(zhuǎn)折點
2013年12月，幾內(nèi)亞一名蹣跚學(xué)步的孩子開始發(fā)燒和嘔吐。幾天后，他病逝了。很快，他的姐妹、媽媽和祖母也相繼生病和死亡。科學(xué)家們認(rèn)為這些死亡標(biāo) 志著歷史上最嚴(yán)重的埃博拉疫情的暴發(fā)。截至2014年11月9日，共有14098人染病，5160人死亡，其中絕大多數(shù)在西非。
但是2015年可能代表著一個轉(zhuǎn)折點。“這次(大流行)的規(guī)模將驅(qū)使每一個人以遠(yuǎn)超以往的速度去盡快開發(fā)疫苗或推出藥物。”澳大利亞昆士蘭大學(xué)病毒學(xué)家 伊恩?麥凱說道。記者發(fā)稿前不久，研究人員剛剛在西非的治療中心推出了兩大埃博拉實驗藥物———brincidofovir和favipiravir ———的臨床試驗。
世界衛(wèi)生組織助理總干事瑪麗?寶萊?基尼稱，兩大試驗階段埃博拉疫苗也有望最快在2015年1月送達(dá)西非醫(yī)療工作者手中。其中一種疫苗由制藥巨頭葛蘭素 史克公司研發(fā)，其利用黑猩猩感冒病毒作為載體，將2株埃博拉病毒(蘇丹株和扎伊爾株)的遺傳物質(zhì)遞送至體內(nèi)。在疫苗注入之后，這兩種基因能產(chǎn)生一種蛋白 質(zhì)，激活人體免疫系統(tǒng)對抗病毒。另一種疫苗由美國愛荷華州的“紐琳基因”(N ew LinkGenetics)公司制造，包含有一個改造后的牲畜病原體，其中包含了一個埃博拉病毒基因。
因為有這么多的生命岌岌可危，因此那些通常長達(dá)數(shù)年的研發(fā)過程如今被壓縮到了數(shù)月。美國貝勒醫(yī)學(xué)院的國家熱帶醫(yī)學(xué)學(xué)院院長彼得?霍特茲指出，雖然在一些 地區(qū)發(fā)病率下降了，但“每個星期我們都看到快速擴(kuò)張的病例數(shù)”。沒人能夠保證這些在動物身上有效果的藥物同樣也能在人類身上見效，但對于大多數(shù)患者來說， 有總比沒有好，它們帶來了希望。
3，超快數(shù)據(jù)傳輸加速科學(xué)發(fā)展
當(dāng)今年春天大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LH C )回歸線上的時候，它將產(chǎn)生比以往更多的數(shù)據(jù)———每年40千兆兆字節(jié)。這種飆升反映了科學(xué)的一種趨勢：日益精密的儀器產(chǎn)生越來越大的數(shù)據(jù)量。
這是個很好的問題，但依然是個問題，特別是對那些與重要設(shè)備(如大型強(qiáng)子對撞機(jī))遠(yuǎn)隔重洋的科學(xué)家們來說。海量文件在超高速光纖網(wǎng)絡(luò)中———如美國能源 部100吉比特的“美國能源網(wǎng)”(ESnet)———能夠以火箭般的速度傳輸，但一到緩慢的水下纜線就碰到瓶頸。不過到了2015年1月底，“美國能源 網(wǎng)”的跨大西洋數(shù)據(jù)傳輸，將為美國和歐洲的實驗室提供340吉比特的速度，這將改變?nèi)蚝献鞯牟椒ァ?br />
“美國能源網(wǎng)”主管格里格?貝爾說：“感覺(數(shù)據(jù)傳輸)問題最棘手的，還不是物理學(xué)界，而是氣候科學(xué)領(lǐng)域和基因組學(xué)界———在世界各地都有大量的團(tuán)隊在開展工作。而我們的工作就是讓地理(距離)變得無關(guān)緊要。”
4，探索解開矮行星的秘密
史上第一次，人類將在同一年探索兩大新行星，這里的“新”不僅僅指此前探測器未曾抵達(dá)過，而且指類型之新(在人類探索觸及的行星中)。冥王星和谷神星都屬于矮行星，對它們的研究將是了解太陽系形成與演化的關(guān)鍵。
2 0 1 5年3月，美國航空航天局(N A SA )的“黎明”號太空飛船將抵達(dá)谷神星———一顆位于小行星帶中的異類，并開始繞谷神星運(yùn)行。這顆矮行星直徑約590英里，重量是小行星帶中其他小行星總重 的三分之一，其大約誕生于46億年前的太陽系形成初期。研究指出，谷神星表面存在粘土礦物和霜，裹著一層稀薄的大氣，也許還有一個地下海洋。
更多的發(fā)現(xiàn)需要等到今年7月份“新地平線”號探測器飛過冥王星之時。冥王星直徑1440英里，是“柯伊伯帶”中目前已知的最大天體。“柯伊伯帶”是太陽 系在海王星軌道外黃道面附近、天體密集的中空圓盤狀區(qū)域，其中滿是凍巖。多年來的研究已經(jīng)讓人類掌握了一些基本細(xì)節(jié)：冥王星有5個已知的衛(wèi)星，其中一個體 積超過冥王星的一半。冥王星的軌道非常特殊，表面氣候極端。
但大多數(shù)情況下，我們都不知道會發(fā)現(xiàn)什么。“新地平線”號駛?cè)肟乱敛畮В菍ξ粗I(lǐng)域的一次探險。
5，觀測現(xiàn)實“三體”探索萬有理論
1915年11月，愛因斯坦公布了一組方程，顛覆了人們對空間和時間的觀念。整整一個世紀(jì)之后，他的宏偉工程依然不完整。當(dāng)然，在這個工程中，廣義相對論已經(jīng)成為我們當(dāng)代理解宇宙大爆炸、黑洞和萬有引力的基礎(chǔ)，然而這套理論的重要部分仍然是未經(jīng)證實的。
一個未經(jīng)證實的預(yù)測是，加速運(yùn)動的質(zhì)量會產(chǎn)生引力波，就像一艘在湖面航行的船只產(chǎn)生的漣漪一樣。2015年7月，隨著“麗莎探路者”號探測器的發(fā)射，尋 找這種引力波的探索將進(jìn)入新高潮。“麗莎探路者”號將測試一些技術(shù)，這些技術(shù)是為一個新的引力波太空探測臺做準(zhǔn)備。從2015年開始，兩座名為“先進(jìn)萊 戈”(A d-vancedLigo)和“先進(jìn)處女座”(A dvanc-edV irgo)的引力波探測器即將上線，它們能夠捕捉到恒星爆炸產(chǎn)生的引力擾動。
另一個項目是觀測一個編號為PSRJ0337+1715的“三體星系”(類似太陽系這樣的恒星星系，不過其有三個太陽)。通過對這個星系的觀測，看看各種各樣的物體之間相互作用的萬有引力是否表現(xiàn)一致。正如愛因斯坦認(rèn)為的那樣。
一些科學(xué)家懷疑相對論的某些方面徹底錯了。因為，多年來，宇宙學(xué)家們總是發(fā)現(xiàn)劇烈的、原因不明的星系運(yùn)動。這些運(yùn)動通常被歸因于假設(shè)存在(卻觀測不到) 的暗物質(zhì)和暗能量，但是在2014年的一系列會議上，物理學(xué)家們探討了這種可能性：萬有引力不僅僅以愛因斯坦認(rèn)為的那種方式存在和作用。然后，沖突就來了 ———廣義相對論和量子力學(xué)的沖突，劇烈、難以調(diào)和、沒完沒了。
物理學(xué)家們對2015年最大的希望就是上述試驗中的某個實驗?zāi)軌蝻@示愛因斯坦在哪里偏離了軌道，以便其他人能夠跳回去并繼續(xù)探索愛因斯坦所努力尋求的“萬有理論”。
6，商業(yè)太空棲息地將對接空間站
2014年，當(dāng)美國航空航天局(N A SA )選擇兩家公司———SpaceX和波音———運(yùn)送宇航員到國際空間站之時，商業(yè)太空飛行達(dá)到了一個重要的里程碑。今年，該機(jī)構(gòu)將把注意力轉(zhuǎn)向下一個合乎邏輯的步驟：商業(yè)太空棲息地。
SpaceX公司將于今年夏末或早秋發(fā)射“畢格羅宇航公司”的“可擴(kuò)展活動艙”(E xpandableA ctivityM odul)，這個活動艙抵達(dá)國際空間站后，將與“寧靜”號節(jié)點艙對接，對接成功后，該棲息地(活動艙)將膨脹至13英尺長。然后，在接下來的兩年中，儀器 將檢測其如何在太空運(yùn)行、能支撐多久。畢格羅宇航公司將利用這些數(shù)據(jù)打造一個可容納12人的太空站。
與此同時，N A SA已經(jīng)開始為商業(yè)太空站制定使用標(biāo)準(zhǔn)守則。N A SA的商業(yè)航天部主任菲利普?阿里斯特說，私營企業(yè)將有助于維持人類在近地軌道上活躍而持續(xù)的活動。“美國航天活動將不僅僅是我們(參與)了。”他說。
7，美國西部將面臨持久的水危機(jī)
地質(zhì)學(xué)家們知道地下水的位置所在，但他們不知道每個含水層包含多少水，就像我們能夠從衛(wèi)星圖像上看到一個游泳池，但卻不知道它有多深。
美國加州連續(xù)三年遭遇嚴(yán)重干旱，水庫水位觸及歷史低點，干燥的森林導(dǎo)致野火頻發(fā)，一些城鎮(zhèn)面臨無水可用。
加州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重地“中央谷”(C en-tral V alley)的許多農(nóng)民們，不得不絕望地從儲備水源(自己土地的地下水)中抽取大量的水來灌溉莊稼。但是，這只是一個短期解決方案，而且產(chǎn)生了嚴(yán)重的后果：近年來，一些地區(qū)的地面已經(jīng)下陷了超過100英尺。
2014年9月16日，加州州長杰里?布朗簽署了三個法案旨在加強(qiáng)地下水監(jiān)管。人們呼吁更精確地統(tǒng)計地下水資源。“現(xiàn)在我們甚至不知道有多少錢存在銀行(有多少水在地下含水層)，”加州大學(xué)歐文分校水文專家杰伊?費(fèi)明力提說道，“我們只知道水面越來越低。”
新的技術(shù)將對此進(jìn)行探測，豐富水文地質(zhì)圖的內(nèi)容。美國斯克里普斯海洋研究所的研究員觀測到的地殼上的小型洼陷，能夠揭示整個西部地下水流失的量。另一個來自科羅拉多大學(xué)博爾德分校的團(tuán)隊則開發(fā)出一種方法，能夠利用G PS儀器測量土壤水分和積雪厚度。
氣候變化不可避免地導(dǎo)致更多的干旱，而這些數(shù)據(jù)將喚醒人們意識到水危機(jī)的嚴(yán)重性，并引導(dǎo)人們?nèi)ゾ徑馕C(jī)。
8，機(jī)器人加入開源革命
史上最復(fù)雜的三大機(jī)器人———N A SA的“機(jī)器人宇航員2號”(R obo-naut2)、R ethink R obotics公司的B axter、波士頓動力公司的A tlas———都有一個共同點：都運(yùn)行“機(jī)器人操作系統(tǒng)”(R O S)———一個開源的操作系統(tǒng)，其正迅速成為機(jī)器人行業(yè)的“安卓系統(tǒng)”。
為什么這是意義非凡的？因為“機(jī)器人操作系統(tǒng)”是開源運(yùn)動柏拉圖式理想的典范：它強(qiáng)大、免費(fèi)，與其他平臺采取合作而非競爭的姿態(tài)。它到處出現(xiàn)，包括波音 公司和福特公司的研發(fā)實驗室。“我們正在機(jī)器人行業(yè)占據(jù)無與倫比的領(lǐng)域。”開源機(jī)器人基金會首席執(zhí)行官布萊恩?格爾奇說。
過去一年“機(jī)器人操作系統(tǒng)”的下載量增了一倍，達(dá)到350萬次，格爾奇預(yù)測，隨著“機(jī)器人操作系統(tǒng)”2.0版在今年夏天的發(fā)布，普及率有望再次飆升。這一升級版的系統(tǒng)將協(xié)調(diào)機(jī)器人群組、改進(jìn)機(jī)器人行走、支持智能傳感器———基本上把全世界的機(jī)器人都吸收進(jìn)來。
9，虛擬現(xiàn)實將登堂入室
在上個世紀(jì)九十年代，虛擬現(xiàn)實的第一次大繁榮時期，沒有比杰弗里?特拉維斯更瘋狂的粉絲了。這位工程師、電影導(dǎo)演一直在期待有朝一日能夠背著個虛擬噴氣 背包，然后去探索虛擬世界。后來他真的嘗試虛擬現(xiàn)實了。“這是站不住腳的，”他說道，“圖像太差了，根本不可能告訴你你正在看什么。”時間一晃就到了 2015年，特拉維斯即將推出自己的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品了：一款名為“火箭王牌”(Rocket A ce)的虛擬現(xiàn)實飛行噴氣背包。用戶將頭戴Oculus Rift頭戴式視圖器，扣著一條尼龍安全帶，然后，就能進(jìn)行超人式“飛行”了。
2014年，F(xiàn)acebook公司收購了虛擬現(xiàn)實技術(shù)公司O culusV R，使得其進(jìn)入了一個被稱為“快速接近”的新時代。其他公司，諸如三星、索尼、谷歌、微軟等也紛紛采取行動。
科技巨頭爭相涌入虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域，對消費(fèi)者來說是個福音，最終將導(dǎo)致產(chǎn)品成本的降低。因此，即使2015年不會成為人人擁有虛擬現(xiàn)實頭戴式視圖器的一年，也會成為人人開始想要擁有的一年。
10，生物仿制藥為患者帶來福音
大多數(shù)藥物由化學(xué)家研制，但是也有一些藥物，如治療癌癥、關(guān)節(jié)炎和多發(fā)性硬化的藥物是由生物學(xué)家利用活細(xì)胞制造。這些藥物被稱為生物制劑，其價格高昂： 一個療程的乳腺癌藥物H erceptin售價5萬美元。生物技術(shù)公司無法百分百復(fù)制生物制劑，但他們可以仿制比較類似的，這些相對便宜的仿制品，被稱為生物仿制藥。
因為生物仿制藥與其所仿制的生物制劑在分子構(gòu)成上略有不同，因此會受到更為嚴(yán)格的監(jiān)管。美國食品和藥品管理局最近批準(zhǔn)了兩家公司提交的申請，路透社分析師瑪麗?謝列布羅夫預(yù)計2015年監(jiān)管部門將開綠燈，從而為患者和保險公司省下大筆錢。
摘自 南方都市報
