量子革命、星际访客、最热气候…2019年科学与技术的19个大胆预测

本帖最后由杨乃玉于 2019-2-26 06:31 编辑
从量子计算机、世界上第一个“移情机器人”到更好地理解黑洞，2019年注定是科技行业创新与颠覆的一个标志性年份。

2019年我们将采用哪些与科学、技术相关的创新和趋势？以下是NBC News分享的来自各个领域19位思想领袖的预测：

1）大脑细胞结构的强大秘密

纽约市西奈山医院伊坎医学院——认知神经科学家和精神病学教授Heather Berlin

加州理工学院的研究人员最近使用植入大脑的电极恢复了瘫痪男子手臂的感觉。当我们揭开大脑细胞结构的秘密及其与人类能力的关系时，我们就能获得治疗精神疾病和神经疾病以及身体疾病的能力。我认为，2019年将为那些有需要的人进一步联通脑-机接口。假肢不仅会受到瘫痪患者的思想控制，而且还能够感觉和感觉与我们的自然肢体一样。神经植入物的突破，将使患有焦虑和情绪障碍的人更容易从心理方面恢复过来。

NIH资助的BRAIN Initiative细胞普查网络（BRAIN Initiative Cell Census Network）是一个大型联盟，旨在绘制人脑中每种细胞的类型。因此，2019年也可能是我们最终发现人脑中有多少种细胞类型的年份，可能是数千种。如果与小鼠大脑和基因的详细比较显示我们的啮齿类动物朋友的细胞类型数量与我们大致相同（我预测它们会），它将进一步支持其他动物有意识的观念，表明它们以人类相似的方式体验生命，引导人们在道德方面进行更多思考。

2）行星科学将迎来众多重大发现

行星协会（The Planetary Society）——首席科学家Bruce Betts

我预测2019年将成为行星科学重大发现的一年。它将以新年一开始密集而至的一连串事件开始：美国NASA“新视野”号（New Horizons）探测器将在元旦为地球带来2019年的新年礼物——它将抵达首个一直的冥王星外天体、名为Ultima Thule的小行星——这是我们在太阳系中访问过的最远的天体。明年也有望见证“洞察”号（）开始在火星表面钻探，带来众多让人震撼的火星内部及其演化的惊喜发现。两艘宇宙飞船OSIRIS-REx和Hayabusa2应该收集近地小行星的样本以返回地球，从而可以对这种原始体进行详细研究。

3）第一个“移情机器人”面世

圣地亚哥天体物理学家David Brin

David Brin是圣地亚哥的天体物理学家和小说家。他是美国宇航局创新和高级概念计划的顾问委员会成员，并就人工智能，寻找外星情报和国家安全等主题发表演讲。

早在我们获得真正的人工智能之前，第一个能真正感知的“移情机器人”将出现在2019年，或者可能是一两年后，旨在利用人类的同情心。它将声称自己“被奴役”，但专家们会将其视为仅仅使用旨在表现出聪明和同情的图案回复的程序。第一个版本可能驻留在网页上或感染您的Alexa，但后来的版本将是自由浮动算法或“区块链智能合约”，它们占用备用计算机内存。为什么有人会释放这样的东西？简单的回答：“因为我们可以。”

4）基因编辑等将被用于治疗镰状细胞病

美国国立卫生研究院Francis Collins

Francis S. Collins是全球最大的生物医学研究支持者——美国国立卫生研究院的院长。作为一名医学遗传学家，他以其具有里程碑意义的疾病基因发现以及他对国际人类基因组计划的领导而闻名，该计划于2003年提供了人类DNA指导书的完整序列。

我预测，2019年参与基因治疗临床试验的数十个人类中会产生镰状细胞病。七十年前，镰状细胞病是第一个被发现的“分子病”，它也是一种由导致血红蛋白异常的DNA“拼写错误”引起的疾病。反过来，这会使红细胞变得僵硬和镰状，从而损害整个身体的循环。当镰状细胞聚集在一起并卡在小血管中时，它们会引起严重的疼痛、贫血、中风、心脏和肺部问题，器官衰竭和早逝。但这种疾病现在已成为最先获得分子治疗的疾病之一，它建立在应用基因治疗和基因编辑等突出新技术的基础之上。镰状细胞至少有四项临床试验正在进行中，早期结果看起来非常有希望。我还预测将针对其他疾病（包括肌营养不良症）启动几项开创性的临床试验。

5）机器人遭遇更多挑战

麻省理工学院研究员Kate Darling

几十年来，机器人一直在提高装配线的效率，他们即将把技能带入新的领域：工作场所、家庭和公共场所。因此，能够思考、做出自主决定和学习的机器将与我们互动。研究表明，我们下意识地将机器人视为生物，即使我们知道它们只是机器。当我们弄清楚如何将它们融入我们的生活中时，这可能会导致一些滑稽的情况和挑战。

6）量子革命全面颠覆行业与日常生活

新泽西州普林斯顿高级研究所主任Robbert Dijkgraaf

在2019年，科学家们将会掀起量子革命的浪潮。从量子计算机到量子材料的一切都有望重新塑造各行业，并以戏剧性和不可预见的方式影响我们的生活。在违反直觉的量子世界中，粒子可以执行许多神奇的行为。他们可以同时在两个地方，远距离“纠缠”，穿过难以穿透的墙壁。充分利用量子物理学，结合复杂的数学和强大的计算，科学家现在可以充分探索物质潜在状态的一系列变化，远远超出自然界中出现的气体、液体、金属和半导体等熟悉的形态。它们可以基本上是反向工程材料，以反映可定制的物理定律。新的奇异量子材料和器件将用于设计、通信和信息技术，包括功能更强大的量子计算机。

7）CRISPR-Cas基因组编辑将首次治愈遗传病

CRISPR-Cas9基因组编辑技术的共同发明人——Jennifer Doudna

CRISPR-Cas基因组编辑临床试验治疗血液疾病的初步结果将引发关于遗传病首次治愈的兴奋。然而，这些疗法的成本将受到争议。此外，CRISPR基因组编辑产生的第一批粮食作物将进入市场。

8）管理社交媒体的第一部法规出炉

马里兰大学的计算机科学家和信息研究教授——Jen Golbeck

鉴于今年的社交媒体高管通过国会和一系列有关滥用、数据泄漏带来的其实，2019年我们可能会开始看到管理社交媒体的第一部法规出炉。随着新的国会和来自欧洲的灵感，我预测将会有早期的步骤来实现隐私监管，以及将社交媒体纳入现有的选举行为标准的法案。

9）物联网（IoT）支持人类可持续发展

瑞士联邦水生科学与技术研究所主任——Alessandro Della Bella：

2019年，我们将开始使用物联网（IoT）来为全人类的可持续发展提供最大的帮助。当下的繁荣基于对不可再生资源的开发，使用化石燃料，这种化石燃料减弱了地球吸收二氧化碳的能力，同时加剧了社会的不平等。而解决这些现象的关键，不是要缓解气候变化对经济增长的影响。相反，我们需要通过减少物质资源的使用以及更多地使用可再生能源来实现繁荣。通过使用网络传感器交换数据并实现对过程和操作的实时控制，可以大大提高材料和能源的使用效率。通过物联网，我们可以用更少的资源实现更多目标，让更多人享受繁荣，减少对地球的不利影响。

10）太阳系的第二个星际访客

哈佛大学科学及天文系教授Avi Loeb

Avi Loeb是哈佛大学的科学教授，他是天文学系的主席。他还是哈佛大学黑洞计划的创始主任，哈佛-史密森天体物理学中心理论与计算研究所所长。

在2019年，我们可能会发现2017年10月19日发现的“Oumuamua”之后我们太阳系的第二个星际访客。这次天文学家肯定会用地球上最好的望远镜和仪器详细研究这个天体。我们甚至可以考虑进行飞行摄影或降落在物体表面的太空任务。我们应该研究扫描到我们太阳系的每个星际物体并检查其可能的起源。我目前正致力于识别可能被木星和太阳的引力困住的星际物体。我们可以通过访问他们或通过研究周围的一切来识破他们的伪装。

11）众议院重新考虑被忽视的美国气候政策

美国国家可持续发展研究所Mann ichael

众议院科学委员会将再次接受民主党领导下的科学研究。随着D-Tex的Eddie Bernice Johnson取代R-Tex的Lamar Smith，我们将重新关注人类引起的气候变化的现实和威胁。我们最终将在国会获得气候法案。它可能无法通过共和党领导的参议院。但随着公众对气候变化风险的认识不断提高，这很可能成为2020年的一个重大竞选问题。

12）Event Horizon望远镜带来黑洞的新见解

耶鲁大学天体物理学家——Natarajan Priyamvada

2019年，两套望远镜从太空捕获无线电波，将彻底改变我们对黑洞的理解。Event Horizon望远镜将提供我们银河系中心超大质量黑洞事件的一些见解。与此同时，来自阿塔卡马大毫米阵列的观测提示，智利阿塔卡马沙漠的66个碟形天线阵列，将开始揭示超大质量黑洞的“吞噬”习惯。

2019年，我们准备更多地了解天然气如何进入黑洞以及这些不断增长的黑洞对其环境的影响。随着对来年计划的更多观察，我们可能从根本上改变了我们对黑洞本质及其发展和演变的看法。

13）推动更环保健康的粮食供应系统

纽约大学营养学、食品研究和公共卫生学教授Marion Nestle

在我们的愿景中，孩子们可以在学校吃着美味健康的食品，人们种植食物的方式可以保护和补充土壤和水，减少温室气体排放……我们的粮食系统应将保护环境和促进公共卫生作为首要任务。我们希望2019年会为我们带来一些方向。

14）元素周期表150周年，又会有什么变化？

材料科学家Ainissa Ramirez

2019年是化学元素周期表面世的150周年。虽然它可能看起来像19世纪，但周期表在21世纪仍具有科学意义，因为偶尔会发现新的元素。细胞包含64个元素——几乎是元素周期表的一半。元素周期表的变化展示了人类在材料与科学方面的一系列演化。

15）纳米全息图等取代电子设备屏幕

麻省理工学院Senseable City Lab负责人——Carlo Ratti

2019年，技术将向着计算机科学家Mark Weiser在1996年提出的有远见的目标迈进一步。在数字革命的早期阶段，Weiser预测技术的最终发展是“它退回到我们生活的背景，迎来一个‘冷静技术的时代’。在过去的十年里，智能手机却很大程度上和这种趋势格格不入。我们平均每天花费四个小时，而且在我们的计算机和平板电脑面前花费更多时间。如何在浏览互联网上大量信息的同时，减少其在我们面前的存在？一个解决方案是改变屏幕的性质——例如，通过纳米全息图——或使用像Siri这样的无屏幕虚拟助手。明年将会看到更多创新技术，使技术更少侵入性，为我们带来一种“屏幕排毒”的工作与生活潮流。

16）科技的隐私、安全和自由破坏力

英国剑桥大学太空科学家、皇家天文学家ReesM.J

我对地球和太空深处科学发现的前景感到兴奋。但是对世界舞台很难保持乐观。我们相互关联的世界越来越容易受到个人和小团体的破坏，并受到更强大的生物技术、网络技术和人工智能的支持。我担心无论国家制定哪些法规这些技术，都不能在全球范围内实施——不仅仅是禁毒法或税法。将这种威胁降至最低的压力将导致隐私、安全和自由之间日益紧张。

17）2019年或成地球最热的一年

佐治亚大学大气科学和地理学教授Marshall Shepherd

2019年可能会继续成为这个星球“温暖的五年”记录的近期趋势。毫无疑问，温室气体的大量排放导致气候变暖、厄尔尼诺现象（东太平洋水域变暖），而2019年也很可能会成为最热的一年。我预计气候变化最终将上升成为政治上的一大话题。2020年的选举季节即将开始。可悲的是，一些人还口口声声地在喊着“气候变化不真实”这样的科学文盲口号。

18）宇宙无线电爆炸将逐渐成为一种可解释的现象

加州山景城SETI研究所高级天文学家——Seth Shostak

快速无线电爆炸（FRB），当代天文学的一大诅咒，将不再那么神秘。在过去十年中，这些简短的无线电哨声——显然来自宇宙最远的地方——让研究人员陷入困境。通常的解释是——这些高能量现象是黑洞，中子星或其他宇宙外星的戏剧性碰撞的结果。

一些科学家认为，这些令人费解的现象是来自外星智能的故意信号。但我的期望是，越来越多的已发现的FRB将可以通过观察得到证实。那时，FRB将从一个谜团转变为一个学科，并成为未来天文学研究生论文的又一个主题。

19）政府在互联网监管中扮演更重要角色

莱斯大学信息技术研究所教授Moshe Vardi

在4月份，《纽约》杂志发表了一篇题为“互联网道歉”（The Internet Apologizes）的文章。下一步将是监管。我希望两党达成一项协议哥伦比亚大学的律师蒂姆·吴（Tim Wu）在他最近出版的《大诅咒》（The Curse of Bigness）一书中指出，为了打破大公司对美国民主的控制，政府需要将其分解。不要指望就此达成两党协议。【来源：前瞻网】
更多资讯详见：360社区早报（2019-2-26）