1 納米飛船 20%光速駛?cè)胗钪嫔钐?/span>
茫茫宇宙里，數(shù)千只宇宙飛船組織的一只艦隊(duì)，以20%的光速，揚(yáng)帆向距離太陽系最近的恒星半人馬座阿爾法星進(jìn)發(fā)，并回傳圖像。想想，真是件蔚為壯觀的場景。
不過，組成這只“巨無霸”艦隊(duì)的都是小個(gè)子。它們是直徑約10厘米、重幾克的新型“納米飛船”。4月12日，俄羅斯億萬富翁尤里?米爾納和著名科學(xué)家斯蒂芬?霍金宣布，將攜手啟動(dòng)又一個(gè)1億美元的項(xiàng)目——“突破攝星”計(jì)劃（Breakthrough Starshot），旨在研制這種“納米飛船”，將它們送往太空。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的設(shè)想是，利用傳統(tǒng)火箭發(fā)射母體太空船，將數(shù)千個(gè)配備太陽帆的“納米飛船”帶往地球的高空軌道。隨后，飛船開帆，一個(gè)長約1公里的光束槍發(fā)射高性能激光，在數(shù)分鐘內(nèi)將“納米飛船”加速到20％的光速，驅(qū)動(dòng)其飛向目標(biāo)。
“納米飛船”經(jīng)過約20年飛行后，將到達(dá)距離太陽系最近的恒星——半人馬座阿爾法星，傳回在其內(nèi)拍攝的行星圖像。
天文學(xué)家們認(rèn)為，半人馬座阿爾法星的“宜居帶”內(nèi)可能存在類似地球的行星。但其距地球約40萬億公里，即使乘坐今天最快的太空船，飛抵那兒也需3萬年。米爾納說：“55年前的4月12日，蘇聯(lián)宇航員尤里?加加林首次進(jìn)入太空；今天，我們準(zhǔn)備邁出下面的一大步——走向星際空間。”
2 復(fù)制大腦 實(shí)現(xiàn)數(shù)字化長生不老
想要長生不老，無需借助靈丹妙藥。掃描特定個(gè)體的大腦，在數(shù)字世界里將其復(fù)制一件備份，當(dāng)斯人逝去，開啟數(shù)字備份，讓它在虛擬世界與世長存，這在未來學(xué)家看來是可行的。
事實(shí)上，掃描復(fù)制大腦并非停留在概念層面。一些相關(guān)研究正在深入進(jìn)行中，比如日本大阪大學(xué)的石黑浩教授研究組，就致力于使機(jī)器人成為某個(gè)生物人的復(fù)制品。
“復(fù)制一個(gè)人的大腦，你毋需以單原子的精確度掃描所有地方，但是你的設(shè)備起碼得捕捉到神經(jīng)元、突觸、神經(jīng)傳遞素的種類，以及神經(jīng)傳遞素被合成和二次吸收的速率，”美國普林斯頓大學(xué)心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)副教授邁克爾?格拉齊亞諾在《大西洋月刊》上撰文說：“這一切可能嗎？不可能，不過這聽起來像是幾個(gè)世紀(jì)后的科技可以實(shí)現(xiàn)的。”
據(jù)估計(jì)，人類大腦堪比整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)所有內(nèi)容的復(fù)雜程度，1000億個(gè)神經(jīng)元紛繁復(fù)雜地互相連接。不過，模擬千億個(gè)神經(jīng)元，如今看起來只是時(shí)間問題。未來，量子計(jì)算會(huì)帶來計(jì)算能力的數(shù)量級式的飛躍，能夠顯著加速這一過程。相信不久之后，計(jì)算機(jī)科學(xué)家就能突破制造千億神經(jīng)元的極值。
3 超級高鐵 在真空管道里穿梭
從北京到上海，距離將近1500公里。搭乘最快的一班京滬高鐵，走完全程僅需4小時(shí)48分。然而，這還遠(yuǎn)非高鐵時(shí)速的極限。未來，搭乘時(shí)速1125公里以上的超級高鐵，從北京到上海僅需1個(gè)多小時(shí)車程。
5月11日，美國創(chuàng)業(yè)公司Hyperloop One（超回路1號）對超級高鐵技術(shù)進(jìn)行了首次公開測試。該公司CEO自信地宣稱，可能在2019年推出貨運(yùn)超級高鐵，并在2021年實(shí)現(xiàn)客運(yùn)。
回過頭來看這場測試，似乎與超級高鐵相差甚遠(yuǎn)，但媒體所言的“Hyperloop的一小步，未來交通的一大步”，也許并不夸張。業(yè)內(nèi)人士指出，超級高鐵是符合物理原理的，技術(shù)層面是可行的。列車高速行駛過程中70%以上的阻力來自空氣摩擦，而超級高鐵就是要模擬出一種高空環(huán)境，就像飛機(jī)在天上飛一樣，阻力小很多。
事實(shí)上，超級高鐵面臨的最大阻力之一，在于如何保持其運(yùn)行所在的真空管道不“漏氣”。畢竟真空管道很長，高鐵運(yùn)營環(huán)境復(fù)雜，材料又有一定壽命，保持真空環(huán)境絕非易事。
4 未來食物 植物也能變成“肉”
人造肉、干細(xì)胞肉、酵母菌擠出的奶甚至各種各樣的昆蟲……未來，飼養(yǎng)牲口的糧食可能越來越不夠用，而為了解決地球人對肉食的需求，科學(xué)家給出了不少替代方案。至于它們的味道怎么樣，你可得腦洞大開一下。
斯坦福大學(xué)教授帕特里克?布朗就和他的小伙伴們另辟蹊徑，花了5年和8000萬美金，用植物造出了媲美牛肉的人造肉。布朗的人造肉從色澤、紋理來看都像絞碎的真牛肉。食客還可以挑選薄厚、半熟、八成熟等等。
之所以像真肉，因?yàn)槿嗽烊饫镉醒t素。布朗用植物亞鐵血紅素替代動(dòng)物亞鐵血紅素，使人造肉呈現(xiàn)了肉的淡紅色。
許多醫(yī)學(xué)家研究用干細(xì)胞生成人類器官供移植。但也有人想用它生產(chǎn)肉。荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)教授馬克?波斯特就成功在實(shí)驗(yàn)室里培育出“干細(xì)胞肉”。他從牛的身上提取組織，分離出干細(xì)胞；將之浸泡在糖、氨基酸、油脂、礦物質(zhì)和多種物質(zhì)的混合液中，讓細(xì)胞吸收營養(yǎng)，生長分化，初步長成帶有黏性的物質(zhì)；最后再讓它不斷膨脹，并拉伸成了肉條。
5 火星移民 一場有去無回的旅程
“男人來自火星，女人來自金星”是民間流傳甚廣的一種說法。如果有機(jī)會(huì)移民火星，你可愿意一試？
6月6日，荷蘭一家非營利機(jī)構(gòu)“火星一號”宣布，將在2026年前后實(shí)現(xiàn)火星移民。它強(qiáng)調(diào)，這是一趟“有去無回”的旅程，各批次宇航員需要在火星上設(shè)法生存。
“火星一號”引發(fā)了諸多爭議，但依然有來自140個(gè)國家和地區(qū)的20萬志愿者報(bào)名參與這一計(jì)劃。繼“火星一號”之后，太空探索技術(shù)公司（Space X）CEO埃隆?馬斯克也在9月底公布了詳細(xì)的火星移民計(jì)劃。
星際旅行，首先遇到的現(xiàn)實(shí)問題是航程與給養(yǎng)。火星距離地球最近點(diǎn)5500萬公里，2003年發(fā)射的“勇氣”號（Spirit）探測器，耗時(shí)7個(gè)月才抵達(dá)火星大氣層附近。定居火星，空氣和水也是不得不考慮的問題。
即使考慮周全，準(zhǔn)備充分，星際旅行也充滿不可測因素。太陽風(fēng)可能破壞與地球的通訊，驟發(fā)的巨大太陽輻射也許會(huì)損壞飛船船體，就算能安全抵達(dá)火星附近，一點(diǎn)點(diǎn)計(jì)算失誤都可能導(dǎo)致著陸時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。宇宙那么大，你準(zhǔn)備好去看看了嗎？
6 人造血液 讓“血荒”成為歷史
不時(shí)見諸媒體的“血荒”，讓患者家屬揪心，也讓醫(yī)者為難。未來，是不是可以有人造血液來破解“血荒”難題？此外，對于擁有罕見血型的人來說，人造血液也可能是幫助他們的有效途徑。
英國國民健康服務(wù)體系（NHS）6月25日宣布，計(jì)劃于2017年開始進(jìn)行人造血液的人體臨床試驗(yàn)，這類試驗(yàn)在世界上尚屬首次。
據(jù)《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，英國此次將試驗(yàn)的人造血是基于實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)的真正的紅血細(xì)胞制成的。
血液替代品是否管用？Ocata醫(yī)療公司首席科學(xué)官羅伯特?蘭扎認(rèn)為，應(yīng)該能起作用。2008年，他和同事首次在實(shí)驗(yàn)室中大規(guī)模培育出紅血細(xì)胞。2011年，巴黎第六大學(xué)呂克?杜埃的團(tuán)隊(duì)用這種紅血細(xì)胞，對人類志愿者實(shí)施了第一例少量輸血手術(shù)。
不過，還有一個(gè)障礙有待克服——產(chǎn)量。杜埃在2011年曾表示，要讓這一技術(shù)規(guī)模化，生產(chǎn)出足夠多的人造紅血細(xì)胞以滿足定期輸血的需求，是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。他們在實(shí)驗(yàn)中曾將100億人造紅血細(xì)胞注入志愿者體內(nèi)，但這只相當(dāng)于2毫升血液。
7 腦機(jī)接口 用意念與世界交流
用意念控制機(jī)器，你需要的或許只是一個(gè)“腦機(jī)接口”（Brain-Computer Interface,BCI）。電影《阿凡達(dá)》中的場景，正在一步步走近現(xiàn)實(shí)。
今年4月，美國佛羅里達(dá)大學(xué)舉辦了一場意念控制無人機(jī)的大賽。16位選手們用意念啟動(dòng)和操縱小型的旋翼無人機(jī)，使它們升空、并且飛行過一個(gè)籃球場的距離和撞線。他們用的腦電識別設(shè)備，本來是用于身體殘障者的實(shí)驗(yàn)。
10月8日，瑞士的蘇黎世舉辦了一場“半機(jī)器半人”大賽，其中一個(gè)項(xiàng)目就是腦機(jī)接口比賽：運(yùn)動(dòng)員佩戴腦電圖識別設(shè)備，用意念引導(dǎo)屏幕上的賽跑者加速?zèng)_向終點(diǎn)，并翻越障礙。
美國國防部高級研究計(jì)劃局（DARPA）也在BCI技術(shù)上投入巨資研發(fā)。DARPA的一種超前研究，是用植入體修補(bǔ)損傷的大腦區(qū)域。植入大腦表面的電極或光纖，可以讀取神經(jīng)元的電信號，并發(fā)送光脈沖，刺激“失聯(lián)”的大腦區(qū)域。
8 強(qiáng)人工智能 和機(jī)器人談場戀愛
對廣大“單身汪”來說，“雙11”搶購一個(gè)機(jī)器人女（男）友，在未來或許是脫單的正確方式之一。電影《我的機(jī)器人女友》里，寂寞的大學(xué)生次郎就和美麗的機(jī)器人女孩談了一場超越生死與人機(jī)隔閡的愛戀。
有情感、會(huì)思考的機(jī)器人，聽上去有些魔幻現(xiàn)實(shí)主義的調(diào)調(diào)。可它真的是人類想要的嗎？一方面，工業(yè)機(jī)器人和人類還沒達(dá)到真正的“協(xié)作”，人類希望工業(yè)機(jī)器人的材料能夠更軟，響應(yīng)速度能夠更快，系統(tǒng)可以更安全和更可靠，最終達(dá)到“人機(jī)共融”的境界。另一方面，人們也會(huì)擔(dān)憂，如果人工智能比人類智能更強(qiáng)，人會(huì)不會(huì)變成人工智能的奴隸？
樂觀的科學(xué)家認(rèn)為，如果人工智能真的有了自我意識，它們就會(huì)明白，它們不是單獨(dú)的個(gè)體，不是宇宙中唯一的存在；它們會(huì)知道自己生活在一個(gè)充滿多樣性的社會(huì)。所以，人工智能足夠智能，反而使它們能夠和人類和諧共處。
真正的問題在于，人工智能還不夠強(qiáng)。深度學(xué)習(xí)和中世紀(jì)的“點(diǎn)金術(shù)”類似——把一堆東西湊在一起，加加溫，變出些什么新東西。但直到有了化學(xué)之后，人才在合成物質(zhì)時(shí)，有了科學(xué)指導(dǎo)。或許，深度學(xué)習(xí)的“化學(xué)”出現(xiàn)了，人工智能的突破才會(huì)真的到來。
摘自 科技日報(bào)
