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    近日，一些全球最著名的科學(xué)家最近接受了英國廣播公司的采訪，對未來12個月可能出現(xiàn)的“十大科學(xué)突破”進行了大膽的預(yù)測。

    這些有望很快實現(xiàn)的新“科學(xué)突破”包括用3D打印機打印DNA、能夠自我修補損傷的智能建筑、用人工光合方法制造“超級燃料”、用量子工具來研究攻克癌癥、解開大腦密碼修補大腦損傷等。詳細：

    1，能夠“自我療傷” 的建筑

英國倫敦大學(xué)學(xué)院材科學(xué)教授馬克·米奧多尼克預(yù)言，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，能夠自我修復(fù)“缺陷”損傷的建筑材料將在不久后問世。目前，人類所有的建筑都是靜態(tài)的，如果建筑出現(xiàn)損壞，必須人為修補。如果我們足夠幸運，將可以提前住上能夠根據(jù)氣候變化自動打開和關(guān)閉窗戶的智能住宅。不過在未來，我們身邊的整座建筑都將會對環(huán)境變化產(chǎn)生反應(yīng)。米奧多尼克預(yù)測，在不久的將來，不僅手機屏幕可以觸屏控制，整幢房子都可以通過觸摸的方式進行控制。未來的建筑不但可以吸收太陽能發(fā)電，并且還能自我修復(fù)身上的“損傷”。

目前，英國牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)的科學(xué)家們正在研制一種特殊的半導(dǎo)體，它的分子能夠“自我組織”成最佳結(jié)構(gòu)來吸收太陽能，并將其轉(zhuǎn)化成電荷。這種半導(dǎo)體將親水性分子和厭水性分子組合在了一起，這兩種分子的特性意味著它們“水火不容”，總想分開，但它們之間的分子鏈接卻阻止它們分離，所以它們會自發(fā)地組成一種3D結(jié)構(gòu)，從而能很好地吸收太陽能并轉(zhuǎn)化為電能。英國科學(xué)家相信，這種能夠自發(fā)組成最佳結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體不僅可以用于制造太陽能電池，并且還能用作整幢建筑的外部材料，如果將來每個家庭的住宅外墻都能涂上這種“太陽能電池”材料，那么全球的能源問題將得到很大的解決。不過，對這種納米材料的使用不僅僅限于發(fā)電，它還能讓建筑能夠“感覺”氣候的冷暖變化，就像我們的身體細胞能夠探測到燙傷、疼痛和裂口一樣，未來的建筑也將具有這種如同人體細胞般感知和修復(fù)“自身損傷”的能力。

2，能理解手勢語言的手機

    美國麻省理工學(xué)院電子研究實驗室首席科學(xué)家維維克·戈雅爾預(yù)測，隨著3D動作計算機識別系統(tǒng)的快速發(fā)展，一種能夠識別主人手勢和“動作語言”的手機將會很快問世。

    目前，微軟公司與游戲配套的Kinect“體感周邊外設(shè)”能夠通過3D體感攝影機、影像辨識、語音辨識系統(tǒng)來讓計算機游戲玩家實現(xiàn)“人機互動”，通過手勢和身體動作就能在游戲中開車、踢球、和其他玩家互動等。然而，Kinect設(shè)備有一臺電話機那么大，并且相當耗電，戈雅爾的研究小組目前正在研究如何將該設(shè)備“縮小化”，甚至整合到智能手機當中。一旦成功，手機將成為一個能夠理解主人手勢和動作語言的“機器人”，以后你通過手機上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁，可能再也不需要用手指觸屏翻頁，只需用手指在空中做一個翻頁的動作，手機就會自動幫你翻頁。

    3，能制造氫氣的高效人造“光合”樹葉

    植物的光合作用相當?shù)托?，對于大多?shù)植物來說，它們吸收的光能事實上只有大約1%轉(zhuǎn)變成糖分?？茖W(xué)家希望能造出一種“人造樹葉”，可以使吸收的太陽能有高達20%能轉(zhuǎn)化為氫氣。兩年前，美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家丹尼爾·諾賽拉發(fā)明了一個“人造樹葉”設(shè)備，它上面覆有硅光電管，當將它插入水中并暴露于陽光下，一側(cè)就會產(chǎn)生氫氣，另一側(cè)則會產(chǎn)生氧氣。可是，這個人造樹葉的“光合”效率仍然太低。

    英國倫敦大學(xué)學(xué)院的無機化學(xué)教授安德烈·賽拉相信，這個難題將在未來幾年內(nèi)得到解決。賽拉稱，人類對能量和燃料的需要，遠超過目前這種人造“光合樹葉”所能產(chǎn)生的能量，所以如果科學(xué)家能夠造出一種高效率的人造“光合”設(shè)備，將可以徹底改變地球能源的游戲規(guī)則，因為這意味著你可以用陽光和水來直接制造大量的燃料。

    4，用3D生物打印機打印DNA

    據(jù)美國生物學(xué)家克雷格·萬特預(yù)測，在不久的將來，人類可以用3D打印機直接打印DNA和流感疫苗。美國科學(xué)家正在研究將DNA轉(zhuǎn)化成計算機二進制編碼信息，這一數(shù)字信息可以通過電子郵件在不到一秒鐘內(nèi)傳到世界各地；科學(xué)家同時也正在研制一種被稱做“數(shù)字生物學(xué)轉(zhuǎn)換器”的設(shè)備，它可以將通過電子郵件收到的DNA數(shù)字編碼信息重新轉(zhuǎn)換成有效的生物DNA。

    萬特預(yù)測說：“你的計算機旁將擺著一個盒子——數(shù)字生物學(xué)轉(zhuǎn)換器，你可以通過它來打印制造出胰島素或流感疫苗。當H1N1流感病毒爆發(fā)時，全世界可能需要9個月時間才能獲得疫苗，而在此期間，將有成千上萬的人在等待注射疫苗時喪命。不過我相信將來，如果世界各地有許多這種盒子，那么流行病將會絕跡，因為有效的疫苗將會在幾秒鐘時間內(nèi)傳遍世界各地。”

    萬特稱，他相信不久的將來，3D打印機就可以直接打印出DNA。

    5，用量子工具研究和攻克癌癥

    英國薩里大學(xué)物理學(xué)教授杰姆·艾爾-哈利利預(yù)測，在接下來的一年中，科學(xué)家將有望利用量子工具來研究癌癥病因，從而力求戰(zhàn)勝癌病魔對人類的肆虐?？茖W(xué)家開始越來越相信，量子力學(xué)——也就是原子和分子層面的奇怪力學(xué)，可能在DNA的基因突變中扮演著某種重要的角色，所以許多科學(xué)家都希望能解開量子力學(xué)在癌癥中扮演的角色。雖然科學(xué)家目前顯然還無法通過量子力學(xué)來治愈癌癥，但如果能理解它在癌癥中扮演的角色，那么就可以發(fā)展出新的科技來幫助人們防止和戰(zhàn)勝癌病魔。

    哈利利說：“你現(xiàn)在可以設(shè)想，基因突變就是DNA中的一個氫鍵在某處分裂了，但又在另一處地方重新組合了起來。我們想知道DNA突變是否就是有一個質(zhì)子量子從一個地方跳到了另一處地方，從而產(chǎn)生了一個相當大的影響。所以我們現(xiàn)在正在實驗室通過量子工具來觀測研究大腸桿菌的基因突變現(xiàn)象。”

    6，解開大腦密碼，修補大腦損傷

    美國康奈爾大學(xué)尼倫伯格實驗室神經(jīng)科學(xué)家謝拉·尼倫伯格預(yù)測，科學(xué)家***大腦信息傳遞密碼、通過人為科技“修補”大腦損傷只是時間問題而已。在海藻、細菌和真菌身上，都有一種對光敏感的蛋白質(zhì)，人類大腦細胞也有這種遺傳因子，當你對這些細胞射出一束光，它們就會產(chǎn)生一個電信號，從而可以使你控制這些大腦細胞的活動。然而問題是，大腦擁有它自己獨特的信息傳遞密碼，它以一種類似摩斯密碼、卻遠比摩斯密碼更復(fù)雜的方式存在，在大腦中傳遞各種信息，如果科學(xué)家能夠解開大腦的信息傳遞密碼，將會產(chǎn)生劃時代的意義?？茖W(xué)家就可以修補大腦的任何損傷，包括避開死去的聽覺細胞或因為中風(fēng)而受傷的大腦區(qū)域，使大腦能夠重新接收到各種信號。

    目前，科學(xué)家已經(jīng)***出視網(wǎng)膜發(fā)向大腦的信息代碼，從而可以使視網(wǎng)膜的輸出神經(jīng)元——視神經(jīng)向大腦發(fā)送正常的編碼信息。通過這一“解密”，科學(xué)家已經(jīng)可以借助高科技設(shè)備讓視網(wǎng)膜受損的盲人重見光明。

    7，人類微生物組計劃：微生物生態(tài)環(huán)境使你更健康

    研究發(fā)現(xiàn)，在一個生態(tài)環(huán)境中擁有更多種類的微生物，那么該環(huán)境中的人就會更少得病。美國俄勒岡大學(xué)格林實驗室首席專家杰西卡·格林預(yù)言，科學(xué)家對微生物生態(tài)環(huán)境的研究，將會使人類過上更加健康的生活。格林稱，看不見的微生物世界時時刻刻影響和決定著人們的身體健康，已經(jīng)發(fā)起的“人類微生物組計劃”正在鑒別和確認那些生活在我們身體中和生活周圍的各種微生物群體。

    格林稱，我們生活中的汽車、電話和住宅里，到處都存在著肉眼看不見的微生物——細菌、病毒和真菌等微小的生命形式，我們90%的時間都生活在戶內(nèi)，那些看不見的微生物生態(tài)環(huán)境如何影響著居住者的健康，有望在未來幾年獲得一個確切的答案。

    8，用人類的語言給電腦編程

    如果你想讓計算機完成一項頗具創(chuàng)意的新任務(wù)，或者你想出了一個新的電腦游戲創(chuàng)意，你可能需要先找一個程序設(shè)計師來為你的創(chuàng)意編一個新的電腦程序。不過據(jù)美國“沃爾夫拉姆研究會”CEO斯蒂芬·沃爾夫拉姆預(yù)言稱，隨著電腦軟件技術(shù)的發(fā)展，未來的電腦將不再需要用專業(yè)的計算機語言來編程，人們使用人類自己的語言就可以來“編寫”電腦能夠理解的程序了。事實上，蘋果手機的聲音控制軟件Siri已經(jīng)向這方面邁出了微小的第一步。不過，用人類的語言給電腦“編程”，意味著你可以用英語或中文命令電腦或手機做一些目前你無法想象的事情，譬如你可以命令它拍一張照片，照片左邊的第二張臉孔要位于焦點中；或者你可以對它說，你想要它幫你從網(wǎng)絡(luò)上收集齊所有百慕大群島日落前的風(fēng)景照等。

    沃爾夫拉姆說：“這不是你用計算機語言和你的電腦交流，而是用一種至少你自己也理解的語言來和它交流。能夠用人類的語言來編程，我相信這將會成為未***腦和智能手機發(fā)展的趨勢。”

    9，從太空中監(jiān)控地球污染源

    世界各國的**都想監(jiān)控尋找那些向大氣中排放污染物的企業(yè)，并向他們施以懲罰，但如何及時找出這些污染物的排放源卻是一件相當困難的任務(wù)。不過據(jù)英國倫敦大學(xué)學(xué)院研究專家瑪吉·阿德林-波考克預(yù)測，隨著歐洲宇航局一顆名叫“埃俄羅斯”的污染監(jiān)控衛(wèi)星今年發(fā)射升空，及時監(jiān)控地球污染源的問題將得到徹底解決。

    “埃俄羅斯”衛(wèi)星可以監(jiān)測污染物和測量風(fēng)速，然后綜合這兩方面的信息，科學(xué)家就可以計算出污染源排放的具**置。此外，另一組英國科學(xué)家正在研究如何從太空中監(jiān)測二氧化碳排放量的問題。

    10，建造一種能防止地震摧毀的建筑

    英國曼徹斯特大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系主任威廉·帕尼爾預(yù)測，隨著材料科學(xué)的突飛猛進，科學(xué)家將會發(fā)明出一種特異材料，用它來作為建筑物的地基，將能吸收或轉(zhuǎn)移任何強大的地震沖擊波，從而使地面上的建筑在最劇烈的地震侵襲下仍能屹立不倒。帕尼爾說：“我們可以改變某種材料的微觀結(jié)構(gòu)，使它能吸收或轉(zhuǎn)移沖擊波，但它的其他重要特征卻不受絲毫影響。”

    一旦這種特殊地基材料發(fā)明出來，就可以被用作建筑地基，萬一遭遇地震，該地基材料就會將地震沖擊波吸收或轉(zhuǎn)移走，從而能夠安全保護地面上的建筑。盡管要發(fā)明出這種特異材料，科學(xué)家仍面臨著許多重大的挑戰(zhàn)，但最近兩年，科學(xué)家在這方面的研究正呈現(xiàn)加速狀態(tài)。尤其是納米材料石墨烯的發(fā)現(xiàn)，使科學(xué)家們看到了一種新的可能性。