2017年终大盘点:科技的十大突破

2017年是科技突破颇多的一年。趁着2017年的最后一周,我们来回顾下这些可能改变人类未来的重大进步。

2017年,科学家们做到了将科幻变为现实——从开发基因编辑技术,到人工智能与量子计算机的进步。

没错,2017突破不断。

趁着2017年的最后一周,我们来回顾下这些重大进步,未来正在因它们而悄然改变。

人造子宫成功孕育生命

它可以挽救生命,更是拥有将女性从生育负担中解放出来的潜能。

2017年4月,费城儿童医院的内科医生们在《自然通讯》杂志上发表了一篇论文,详细叙述了他们使用人造子宫的过程。

这个透明的袋子内部装满了“羊水”,最大程度地模拟了子宫内的环境,让23周大的羊羔在其中安稳成长到满月。

该团队正在改进这一技术,以期可以尽早将其运用在人类早产儿身上。

无差别抗癌药物获批

人们一直期待有这样一种治疗癌症的药物:它不是针对某个特定的癌症发病的器官,而是根据癌细胞的DNA,无差别地进行治疗。

2017年5月,FDA批准了一种名为pembrolizumab的药物。此前,它已被批准用于治疗黑色素瘤和少数几种其它的肿瘤;现在,它已经可以治疗儿童和成人的任何包含错配修复缺陷的晚期实体肿瘤 。

FDA的这项批准对于癌症治疗领域意义非凡。事实上,在不同的器官同时出现肿瘤比在只在同一个器官出现肿瘤更为常见。

在这之前,人们对于癌症的治疗还局限在发病器官上,哪里出现癌症,就对哪里进行治疗。而现在,无论是在胰腺、结肠、甲状腺,或其它十几个组织中的任何一个的细胞癌变 ,pembrolizumab都能根据突变的DNA锁定包含错配修复缺陷的癌细胞,并进行治疗。

基因编辑工具升级 &

人体试验

不再只是科幻小说的主题,基因编辑终于可以用到人类身上了。

2017年6月,科学家首次使用CRISPR工具对人类胚胎进行了基因编辑。由俄勒冈健康和科学大学的Shoukhrat Mitalipov领导的团队编辑了胚胎细胞的DNA,证明了基因编辑能够安全有效地修正携带遗传性疾病的缺陷基因。

10月,美国博德研究所的研究人员改良了CRISPR-Cas9,创造出碱基编辑法。它纠正单碱基突变的效率更高,而且不易产生非预期DNA修饰,不会在基因组内造成随机删除或插入而引起DNA双链断裂,因此也更为精准。

11月3日,CRISPR终于步入临床。生物技术公司Sangamo Therapeutics运用自主开发的CRISPR,对一名44岁患有罕见遗传病(猎人综合症)的病人进行了基因编辑。

更高级的半机器人从脑植入物开始

芯片植入大脑这么科幻的技术也在今年成为了现实,让患者重新夺回了对自己身体的掌控能力。

2017年5月,俄亥俄州克利夫兰市凯斯西储大学的研究人员利用植入物将信号从大脑传输到脊髓,首次令一名全身瘫痪的患者恢复了控制手和手臂运动的能力。

11月,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)神经科学家 Grégoire Courtine公布了其团队使用神经假体界面,重新连接大脑和脊柱,使腿部瘫痪的猴子能够重新行走的研究成果。

名为“脑脊柱接口”的神经假体界面,可以绕过脊柱受损部分,重新在大脑与中枢神经间搭建起连接,使猴子重新获得了对瘫痪腿部的控制,在没有经过训练或物理治疗的情况下,四肢便能够正常行走。

无人车商用近在眼前

今年,科技公司与汽车公司都显露出了对自动驾驶技术的勃勃野心,就连飞机制造商也决定参一脚。

通用放话,将在2019年推出一款自动驾驶汽车的拼车服务,刚好比福特早两年。

波音刚在6月份宣布了要在明年测试无人驾驶飞机,空客就也宣布相关技术的研发。无人卡车也开上了高速,除了已经被Uber收购的Otto,其他公司也是紧追不舍。

正式开启商用的,是谷歌的兄弟公司Waymo。Waymo已经为无人出租车消费者找好了保险公司,还跟凤凰城当地的出租车公司打好了招呼,帮忙照看无人车的车况。无人车距离商用真的只剩几个月了,这次由不得你不信了。

回收火箭开启太空任务低价时代

当谈到太空飞行和探索的未来时,SpaceX已经成为家喻户晓的名字。埃隆·马斯克2002年创办的火箭公司今年hold住了火箭技术和太空探索领域的地位,拿下了诸多个“第一”。

其中,最为重要的是对猎鹰9号火箭助推器的回收利用,标志了昂贵太空任务时代的终结。

2017年3月30日,SpaceX向全世界证明,他们的猎鹰9号火箭是可以重复利用的。这仅仅是个开始,随着火星计划更新和BFR火箭改头换面,SpaceX将继续他们的“省钱”大业,使火箭和航天器的每一部分都能重复利用。

双中子星合并的引力波被探测

去年引力波被发现,我们开启了新的宇宙探索之门,而今年,引力波依旧带给了我们惊喜。

2017年10月16日,LIGO(激光干涉引力波天文台)、VIRGO(室女座引力波探测器)联合全球数十家天文机构举办新闻发布会,共同宣布于今年8月17日捕捉到由两个质量分别为1.1和1.6个太阳质量的中子星并合所产生的引力波信号(GW170817),该双星系统位于距离我们约40兆秒差距的地方。

本次引力波探测事件与伽玛暴事件GRB 170817A 相关联,首次证实了中子星—中子星并合与短伽玛暴的相互关系。其后进行的电磁波对应体观测以及电磁谱观测 ,进一步证实了这是一个中子星碰撞事件。本次探测事件是人类第五次探测到来自宇宙的引力波信号,同时也标志着多信使天文学的开端。

量子计算机终于触手可及

每年,我们都能看到量子计算机领域的突破,但是每年的结果都是“还不太行”。终于,今年50 – qubit的量子优势门槛被跨越,量子计算机达到了经典的超级计算机难以企及的高度。

2017年11月10日,IBM 宣布成功研制50量子位原型机,抢在谷歌之前完成了跨等级的量子计算机建造。

12月,哈佛大学与麻省理工学院科研团队研制出51量子比特模拟器,再向大规模量子计算机迈出重要一步。

同样是在12月,德国康斯坦茨大学与美国普林斯顿大学及马里兰大学的物理学家,开发出了一种基于硅双量子位系统的稳定的量子门。这项研究成果被称为通向量子计算机的里程碑。

紧接着,微软发布了“量子开发工具包”的免费预览版本,其中包括专为量子计算开发的Q# 编程语言、一款量子计算模拟器,以及能够帮助到量子程序开发者的其他资源,量子计算机终于走向实用。

还记得经典计算机是如何从庞然大物一步步变成现在的样子吗?量子计算机前景可期。

无处不在的人工智能

2017年最火的词就是人工智能。

自动化技术使AI越来越重要,不仅仅是制造业,就连一些创意工作人工智能也可代劳。

2017年5月,AlphaGo完胜柯洁,开启了AI称霸棋类游戏的时代。后续的Alpha Go Zero更是青出于蓝,不仅训练时常更短,棋艺也更为高明。

7月,斯坦福大学的研究团队开发了首个AI放射科医师,用机器学习模型检测心率失常,效果比心电图(ECG)更好,同时系统还能更好地辅助人类医生。

除了此之外,AI还包揽了自动驾驶、面部识别、图像与大数据分析等等,诸多领域的核心技术。

虽说与我们预想中真正的人工智能相比还有很远的距离,但是它确确实实地成为了一项无处不在的技术。

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