2022年最值得关注的12项技术（上）
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编者按：我们最初对基因编辑、人造器官、元宇宙和宇宙飞船的预测，看起来并没它们现在发展的那样超乎想象。这些曾经的“未来技术”已经实现，且比预测的有了更大的飞跃。或许，我们现在对未来技术的预测，也会是一样的结果。我们要把眼光聚焦在无限的可能上，向前看，而不是回头看，这样才能创造更加美好的明天。本文列举了2022年已经实现的“未来技术”以及对于另一些潮科技的愿景。一起来看看吧。本文来自编译，希望对您有帮助。篇幅原因，本篇文章分两部分刊出，此为第一部分：
威廉·吉布森（William Gibson）曾经写道：“我们预测的未来技术已经实现了，只是还尚未普遍流行。”
亲爱的读者们，你们当中有些人可能在 150 多岁时依然能保持良好的身心状态，甚至在更遥远的未来能够保留自己的头脑和心跳。这听起来挺不错，是吧？还有更令人惊叹的事情在后面呢。未来，你的孙女暑期可以在月球上实习，而她的儿子可能会把他的思想上传到电脑里来逃避死亡。
我这样说一点也不夸张，可能还低估了未来技术的发展。在过去一年里，我们已经见证了技术的飞跃。以下这些就是人们曾经期盼的、现已实现的“未来技术”及其愿景：
1. 使用基因组编辑工具“CRISPR”编辑DNA（Deoxyribonucleic acid，脱氧核糖核酸），治疗遗传疾病
CRISPR 是一项依靠两个关键分子编辑 DNA 的技术。一个分子叫做 Cas9 （是一种蛋白质），具有类似生物剪刀的功能，用来切割目标基因组。它不仅可以切割特定位置的 DNA，还能编辑（删除、更改或添加）DNA。另一个分子是一种酶，它作为 GPS（Global Positioning System，定位系统），为 Cas9 精准地编辑 DNA 提供精确的坐标。
CRISPR 主要应用于关闭或替换致病基因，治疗疾病。关闭或替换导致的变化不会延续到患者子女的基因序列上，CRISPR 的应用不会打乱人类固有的基因排序，这一点消除了人们对 CRISPR 的应用可能会带来风险的担忧。
就在 2021 年 9 月，两项独立的 CRISPR 实验成功地使失明者复明。其中一名患者是在接受治疗大约一个月之后复明的，在恢复视力的那一刻，他看见了一辆红色轿车从身边驶过，这是他失明多年之后第一次重新看到颜色。更引人注意的是，在实验中首次使用了注射方式。采取的做法是，研究人员从病人体内取出患病细胞，在实验室中把它们编辑好，然后再将它们注回患者体内。这一技术突破给那些遭受“不公平”基因痛苦的患者带来了希望，可明显减轻他们因治疗而承受的痛苦。
CRISPR 骇人的用途在于：
用 CRISPR 来设计超人类婴儿。目前，技术上已经可以实现用 CRISPR 编辑胚胎，让他们拥有漂亮的脸蛋、完美的体型、更长的寿命和聪明的大脑。
只有人伦道德和国际禁止协议才能阻止超人类婴儿技术的应用。但是最终，无论这件事是好是坏，总会有人打破规则，将这件事变成现实，因为我们人类总是要在突破中前进。
2. “神经链接”（Neuralink，美国神经科技和脑机接口公司）将心灵感应变成现实
2021 年初，Neuralink 的研究人员用一只名叫帕格（Pager）的猕猴做实验，把 1024 个超薄电极插入它的大脑。试验将这个可爱的猴子和电脑连接到了一起。
然后，让帕格反复玩一个简单的电子游戏，以此调整 Neuralink 在实验中应用的算法。它边玩边喝着香蕉奶昔，玩了几个小时之后，Neuralink 通过心灵感应成功破译并顺应了帕格的意图，让它玩自己想玩的另一个名为 Pong 的游戏。
Neuralink 的一位发言人说：“神经链接绝非魔法，Neuralink 之所以能测出猴子帕格的意图，是因为仪器使用链接记录破解了来自它大脑的电信号。”
该公司的下一个研究目标是，让瘫痪病人仅仅通过大脑活动就能使用电脑和手机。因为这类人群不能移动操纵杆或点击鼠标，所以让病人想象手部运动来实现真正的运动，也就是做心理练习。
展望未来，Neuralink 打算让人类与人工智能交互，甚至把人类的大脑上传到电脑上。这两个项目都需要强大的计算能力。说到这里，不得不提，我们现在能很好地解决这个问题，是因为量子理论起到了关键作用。
3. IBM（International Business Machine，美国国际商用机器公司）展示出量子计算（Quantum Computing）的力量
量子计算是数学专家们称之为“组合优化”的领域。
当我们分析具有许多选项的项目（比如，投资什么股票，哪些药物一起使用最有效，制造电动汽车成本最低的方案是什么等等），想从中提取最好的解决方案时，就会用到量子计算。
这样说，大家还是感到太抽象吗？
举个例子吧。假设，我们想让 10 个人围坐在餐桌旁，要找出最佳组合让他们尽可能愉快地度过这个夜晚。我们要从 300 多万种选项中选择这个最佳组合。没错，经典电脑能帮我们找到这个组合。但如果在更大的范围内选择，它需要几个月的时间才能完成，因为传统的计算机必须逐一地去计算所有可能组合的选择。
而量子计算机却能同时分析这些选项组合，相比经典电脑，量子计算机在更短的时间内就能找到结果。参考下普通电脑和量子计算机的耗时：普通的计算机需要一周才能完成组合计算；而 IBM 研发的新量子计算机只需一秒钟。没错，只需一秒钟而不是一星期。
IBM表示：“我们预计，使用 Eagle（量子计算机名称）的用户将会了解未知的计算领域”。IBM 的目标是将量子计算机扩展为范式转换系统，这样就能够应对当今世界面临的一些最紧迫的挑战。
4. 可注射芯片成为现实
2021 年 5 月，哥伦比亚工程学院（Columbia Engineering）一个团队的研究人员发表了一篇论文，描述了迄今为止最小的芯片。它和尘螨一样大，只有通过显微镜才能看得到。更引人注意的是，它不需要配置电线或补充设备，它可以作为一个独立系统来工作。
由哥伦比亚工程公司提供的设备结构简图
这种芯片是一种医疗设备，它可以在被植入的身体部位收集生物信息，通过超声波蓄能并传递信息。
研究团队表示：“我们想弄清的是，到底能开发出多么小的功能芯片。芯片尺寸的大小对于开发无线、微型化的可植入医疗设备来说，应该是革命性的。这些设备可以感知不同的东西，可以在临床上应用，并最终被批准用于人类。”
我重申一下：这种芯片还没有被批准用于人类，当然，也还没有被批准用于新冠病毒疫苗，而且很可能永远也不会被批准使用。神经系统疾病患者和宇航员可能会成为这种芯片的第一批应用者，因为他们都需要持续的监测。
5. 星际飞船飞入轨道
在太空探索中，完全可以重复使用的火箭是难以寻觅的“圣杯”（Holy Grail，意为珍宝）。它们不仅将太空发射的成本降低了 100 倍，还减少了被丢弃在轨道上的金属垃圾。
2021 年 5 月，SpaceX 公司在其德克萨斯州南部的设施基地上空成功地试飞了一次。星际飞船在此次试飞中飞到了 6 英里的高度，在几次反复演习后，它都优雅地降落在了起飞的地方。
星际飞船的总工程师埃隆·马斯克（Elon Musk）表示，星际飞船在每次飞行中可以携带 100 公吨的重量。
在星际飞船的各项性能均达到标准之后，SpaceX 公司将批量制造飞船，为人类将来在月球上建立基地和在火星上开拓殖民地提供动力。与此同时，也将继续收集有关外太空的信息。
6. NASA（National Aeronautics Space Administration，美国国家航空航天局）利用迷你直升机探索火星
2021年2月，美国国家航空航天局发射的“毅力”号探测器（Perseverance）在火星上登陆了。此举目标是分析火星的陆地概况，寻找火星上过去和现在存在的生命迹象。
“毅力”号最先发回了我们的邻居行星的美丽照片。然后，它派出了一架小型直升机，目的是测试它能否在火星稀薄的大气层中飞行。这架小型直升机在飞行中完美地完成了长达 30 秒的悬停动作。测试结果表明，现有的飞行技术在火星上完全可行！
NASA 的发言人史蒂夫·尤尔奇克（Steve Jurczyk）在一次发言中说:“我们不知道（迷你直升机）到底能飞行到哪里。但今天的测试结果表明，天空已不是它的飞行极限，至少它已突破了火星。”
虽然迷你直升机不携带摄像头和传感器，但未来在火星上飞行的设备可能会携带。我们现在能够做到让小型直升机在火星上飞行，下一步就是利用这一技术飞跃，更好地了解火星这个人类的第二家园。
7. 为人类和机器人设计的智能衣服
想象一下：有这样一套衣服，能分析身穿它的人的动作然后给出更好姿势的建议；有这样一副冬季手套，可以当成遥控器使用；有这样一个私人教练，能全天候地指导自己；有这样一种应用技术，自己的祖父只需要举起一根手指就可以和我们视频。
没必要再想象这些了！因为麻省理工学院（MIT，Massachusetts Institute of Technoiogy）已经把我们的想象变成了现实。
MIT 的研究人员已经研制出导电纱线，用它织出可以感知压力的纺织品，作为制作服装的“布料”。他们还为其匹配了一种算法来收集和分析数据，目的是将纺织品转化为潜在的应用，且不仅仅应用于人类。
麻省理工学院博士后寿万（Wan Shou）说:“想象一下，能感知压力的纺织品被做成服装后，从此机器人就不再是没有触觉的了，穿上这种服装，它们就像我们人类一样，也会有‘皮肤’了”。有了具有感知功能的“皮肤”，机器人将能更好地分析自己周围的环境，并在动作中进行自我纠正。
同样值得关注的是：麻省理工学院研制的智能纺织品适合大规模生产。也许在下一个服饰流行趋势中，盛行的将是超级英雄穿的服装，就像钢铁侠的衣服一样，只是不带金属、激光和枪支。
相关阅读：2022年最值得关注的12项技术（下）
译者：甜汤
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