当您想到“科学突破”时,您可能会想到历史上重大的突破。 牛顿的万有引力定律! 爱因斯坦的相对论! 青霉素!
但是,对于每一个值得教科书的触角发现,都有十多个令人惊叹的范式破译性启示-其中大多数完全在雷达之下飞舞。 到了这一点,科学家们可以在土星附近发现复杂的有机物,甚至都无法破解头版。 (顺便说一句,这发生在今年。)
因此,为了对未知事物有所了解,我们汇总了科学家在发现方面的所有重大突破。 小心点 毕竟,伟大的科学并不总是像苹果从树上掉下来那样显而易见。
1 DNA储存
快门
遵循自然母亲的领导,已经引发了许多科学突破。 一个典型的例子是DNA存储-使用合成的DNA链来存储大量数据。 就像人体中的DNA包含大量信息一样,研究发现,几克DNA可以存储1 EB的数据(对于那些正在计数的人来说,这是五十分之一字节),并且可以安全地保存数千年。
由于需要将0和1转换为DNA分子腺嘌呤,胸腺嘧啶,胞嘧啶和鸟嘌呤,该过程一直很缓慢且昂贵。 但是科学家一直在取得进展。 明年,第一个商业DNA存储服务,即“哈佛生命实验室”目录将启动,剑桥咨询公司的原型机每天可编码1 TB,预计将于同年推出。
2更好地了解黑洞
尽管我们已经能够通过测量绕着恒星运动的单个恒星的运动来确认黑洞的存在,但实际上要获得这些消光物体的图像已被证明更加困难。 但是研究人员通过使用大量的射电望远镜同时在很宽的位置上测量相同的物体,然后将它们拼合在一起以获取整体图像,对这种图像进行了构想。
至少这是事件地平线望远镜的计划,该望远镜一直在拍摄巨大的射手座A望远镜的图像,现在将它们拼接在一起,以供公众欣赏。 而且,如果解决了一些大问题(例如提高图像的分辨率),我们可能会在2019年得到更好的了解。
3量子计算
使用量子力学原理,这种方法是从通常的二进制0和1升级到更复杂的qubit。 这些功能强大得多的机器运行在量子算法上以处理信息,有望使机器学习变得比以前更加强大,并且可以帮助实现医学和其他科学突破。 IBM正式宣布“量子计算就在这里”,您有望在来年看到它的腾飞。
4量子互联网
在量子计算取得突破之后,您可以期望看到该技术应用于互联网,从而允许发送和接收用信息编码的量子位(而不会被恶意的外部人员截获)。 中国已经开发出可以承载这种“量子互联网”的“量子卫星”,您可以期待在来年看到这一领域的重大突破。
5种免疫疗法治疗癌症的进展
快门
不,癌症的治愈方法不太可能在2019年左右出现,但我们很可能会看到免疫疗法的发展-一种利用人体自身免疫系统对抗癌症的生物疗法。
克利夫兰诊所说:“科学家正在通过联合疗法和工程化的T细胞的概念来创造改变生命的新癌症治疗方法,”该技术将作为来年的一项医学创新而包括在内。 “随着近来每天新的免疫治疗靶标和生物标记物的发现,人们希望有效的疗法将很快出现在所有肿瘤中。”
6个机器人外科医生
如果用机器进行手术的想法让您想象 外星人 电影中的噩梦场景,那您猜怎么着? 机器人多年来一直在对人进行手术。 从脊柱到血管内手术,机器减少了操作中的错误空间,并有望在来年变得更加复杂。 正如克利夫兰诊所的人所说的那样,“该领域的持续进步已导致更精确和有效的手术,并改善了手术效果”,他们希望这将成为2019年的医学进步之一。
7基于区块链的隐私
随着人们越来越关注保护个人隐私和防止数据泄露,研究人员和公司(如Evernym和Shopin)正在寻找将区块链记录保存技术应用于这些身份管理工作的方法。 例如,Shopin创建了一个建立在区块链中的用户的“购物者资料”,从而限制了像Google这样的大公司可以了解您的信息。 随着欧洲新的《通用数据保护条例》的实施(公众对信息共享的强烈反对仍在继续),您可以期望在这一领域看到更快的发展。
8 3D金属印刷
3D打印在各行各业中仍然具有广阔的前景,但是由于成本和功能仍然有限,因此从理论上讲,它比实际的要强大。 随着3D打印有望看到其最新突破:印刷金属,这种情况可能会在2019年发生改变。 惠普正在开发其Jet Fusion模型,而耐克和通用电气则有自己的计划。 尽管距离广泛的消费者使用还有很长的路要走,但进入金属印刷可能会彻底改变制造和工业。
9辆飞行汽车
不,您不应期望从喜欢的科幻史诗中看到类似于光滑汽车的机器。 但是您可以期望今年看到不需要道路的汽车的发展。 例如,荷兰公司Pal-V的“自由”号使用了双推进动力传动系统,既可以驱动也可以飞行(高达11480英尺的空中距离)。 它仍然有点贵,接近$ 600, 000,但是期望更多的开发使它们很快变得更便宜。
10治愈瘫痪
快门
彻底治愈可能还有很长的路要走,但是至少部分地扭转了瘫痪状态似乎离现实越来越近了。 瑞士公司EPFL在使用“脑脊髓接口系统”对部分瘫痪的猕猴进行研究的过程中取得了进展,该系统被描述为实时和无线地桥接“脊髓损伤。芯片可解释和解码信号来自大脑运动皮层的信息,然后将信息发送到位于腰脊髓表面的电极。” 今年可能成为现实。
11基因组编辑进展
尽管我们对操纵基因的想法仍然不满意,但是这种用健康,功能正常的基因替代能引起疾病的突变基因的基因疗法已经取得了重大进展,并有望很快取得突破。
2012年,一套称为CRISPR的分子工具靶向并可以更准确地编辑基因,从而使这种方法更接近现实。 但是,中国研究人员在使用该技术时出现了高调的伦理错误,表明这仍然是一个有争议的科学领域,即使前景广阔。
12脑图
快门
人的大脑在很多方面都比外太空更难让我们了解自己的思想,但是今年我们可能会更加全面地了解我们的大脑实际上是如何工作的。 最近,欧洲人脑计划获得了数十亿美元的注资,以更全面地了解大脑及其数十亿个单个神经元。 在2019年,我们可能会看到诸如Google Earth之类的东西的到来,但对于人的大脑来说,这使我们能够放大特定区域并获得更好,更完整的环境。
13种自愈材料
如果您的手机可以通过修复伤口的方式自我修复怎么办? 这就是自我修复材料的思想,该材料使用嵌入的内部粘合剂,愈合剂或形状记忆材料在损坏或弯曲成最初的形状后进行自我修复。 从可以治愈“皮肤”的聚合物到使用类似于二氧化碳的植物化学反应的材料,该领域已经取得了重大进展。 明年,这些发展只会进一步扩散。
14 AI增强型CCTV
闭路电视多年来一直是抓捕罪犯和发现失踪人员的关键(以及许多娱乐性YouTube视频)。 但是今年,中央电视台可能会通过整合人工智能来提高竞争力。
AI增强的监视功能将大数据和面部识别技术整合到摄像头技术上,从而可以更快地识别和定位个人(以及担心我们向 少数群体报告方式 监视的人们的紧张情绪)。 Gartner预测,由于这些发展,到2023年,失踪人员将减少80%。 日立和Nvidia都是开发AI监视的公司之一,而这可能是该技术起步的一年。
15种AI增强的虚拟护理
称它为21世纪的众议院。 得益于技术和数据收集的进步,“虚拟护理”将在这一年成为常年—慢性病患者参加AI增强计划,使医生和临床医生可以对患者进行检查,诊断疾病并在不使用药物的情况下开出处方必须面对面。
实际上,该领域已经取得了进展,一项拟议的新规则允许Medicare Advantage受益人从家里访问远程医疗,这指明了这种方式可能只会不断增长。 Gartner预测,得益于这些进展,到2023年,急诊室就诊人数将减少2000万。 再来看一下即将发生的事情,这里有25条关于未来的专家预测,它们会激发您的兴趣。