量子技术 个性化药物 数字货币! 2020年10种突破性技术大公开!你知道几个?

拉斯维加斯华人资讯网   2020-02-26 15:27:57
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【洛杉矶华人资讯网编辑Joying编译】

美西时间2020年2月26日,根据美国科技媒体MIT Technology Review报道,2020年10种突破性技术大公开!量子互联网、 个性化药物、 数字货币、抗衰老药物、AI发现类药物化合物、更小更低成本的卫星、量子霸权、微型AI、微分隐私、气候变化归因等,每一个都妥妥的高科技,让人感叹科技的进步。



1.量子互联网
今年晚些时候,荷兰研究人员将完成代尔夫特和海牙之间的量子互联网。

基于量子物理的互联网将很快使固有的安全通信成为可能。由代尔夫特理工大学(Delft University of Technology)的斯蒂芬妮·温纳(Stephanie Wehner)领导的一个团队正在完全通过量子技术建立一个连接荷兰四个城市的网络。通过这个网络发送的消息将是不可破解的。

这项技术依赖于一种被称为“纠缠”(entanglement)的原子粒子的量子行为。如果不干扰纠缠光子的内容,它们就无法被秘密读取。

2.个性化药物
新的药物被设计用来治疗独特的基因突变。

现在可以根据人的基因定制新型药物。如果一种极其罕见的疾病是由一种特定的DNA错误引起的,一旦这样的定制药物出现,那么现在至少还有一种争取基因修复的机会。

一个这样的例子是Mila Makovec,一个小女孩患有一种由独特的基因突变引起的毁灭性疾病,她得到了一种专门为她制造的药物。去年10月,她的病例被刊登在《新英格兰医学杂志》(New England Journal of Medicine)上,当时医生们对她的基因错误进行了解读,并在一年后进行了治疗。他们用她的名字给这种药命名为米拉森。

3.数字货币
数字货币的崛起对金融隐私产生了巨大影响。

去年6月,Facebook推出了一种名为Libra的“全球数字货币”。去年10月,该公司首席执行官马克·扎克伯格向国会承诺,Libra“将扩大美国的金融领导地位,以及我们的民主价值观和全球监管”。“数字货币战争已经开始。”

4.抗衰老药物
针对人体自然衰老过程治疗疾病的药物已经显示出了希望。

第一批新型抗衰老药物已经开始人体测试。这些药物不会让你(还)活得更长,其旨在通过延缓或逆转衰老的基本过程来治疗特定的疾病。

这些药物被称为senolytics——它们的作用是清除随着年龄增长而积累的某些细胞。这些细胞被称为“衰老”细胞,它们可以产生低水平的炎症,抑制正常的细胞修复机制,并为邻近细胞创造一个有毒的环境。

5.AI发现类药物化合物
科学家利用人工智能发现了有希望的类药物化合物。

可以用来制造救命药物的分子数量之大令人难以置信:研究人员估计大约有10的60次方个。这比太阳系中所有的原子还多,提供了几乎无限的化学可能性。

现在,机器学习工具可以探索现有分子及其特性的大型数据库,并利用这些信息产生新的可能性。这将使发现新的候选药物更快、更便宜。

药物发现领域的化学家们经常会构想出新的分子,这是一门经过多年经验和敏锐直觉磨练的艺术。现在这些科学家有了一个新的工具来扩展他们的想象力。

6.更小更低成本的卫星
我们现在可以同时制造、发射和操作数以万计的轨道卫星。

可以向互联网终端发送宽带连接的卫星。只要这些终端能清楚地看到天空,它们就能把互联网传输到附近的任何设备上。

我们已经学会了如何制造更小的卫星,并以更低的成本发射它们。在航天飞机时代,向太空发射一颗卫星的成本大约是每磅24800美元。一颗重达4吨的小型通信卫星耗资近2亿美元才能得以升空。

7.量子霸权
量子计算机存储和处理数据的方式与我们所习惯的完全不同。理论上,他们可以解决某些类型的问题,即使是最强大的经典超级计算机也需要数千年才能解决,比如破解今天的密码,或者模拟分子的精确行为,以帮助发现新的药物和材料。

量子计算机已经存在好几年了,但只有在特定的条件下,它们才会超越经典计算机。一台拥有53个量子比特(量子计算的基本单位)的计算机在三分钟多一点的时间内完成了一次计算。根据谷歌的计算,这台世界上最大的超级计算机可能需要1万年,也就是15亿倍的时间。

8.微型AI
我们现在可以在手机上运行强大的人工智能算法。

人工智能有一个问题:为了构建更强大的算法,研究人员正在使用越来越多的数据和计算能力,并依赖于集中式的云服务。

但微型人工智能的反趋势正在改变这一点。科技巨头和学术研究人员正在研究新的算法,以缩小现有的深度学习模型,同时又不丧失它们的能力。与此同时,新一代专门的人工智能芯片有望将更多的计算能力装入更紧凑的物理空间,以更少的能量训练和运行人工智能。

9.微分隐私
一种测量关键数据集隐私的技术。

2020年,美国政府面临一项重大任务:收集3.3亿美国居民的数据,同时对他们的身份保密。这些数据以统计表的形式发布,政策制定者和学者在制定立法或进行研究时对这些统计表进行分析。

但是,有一些技巧可以“去匿名化”个人,尤其是在普查数据与其他公共统计数据相结合的情况下。

微分隐私是一种数学技术,它通过测量在添加噪声时隐私增加了多少,从而使这个过程变得严格。苹果和Facebook已经使用这种方法来收集聚合数据,而不需要识别特定的用户。

10.气候变化归因
研究人员现在可以发现气候变化在极端天气中的作用。

去年9月,热带风暴“伊梅尔达”(Imelda)开始淹没休斯顿地区的多个社区。十天之后,一个快速反应研究小组宣布,气候变化几乎肯定扮演了一个角色。

世界天气归因小组(World Weather Attribution)对气候变化发生和未发生的高分辨率计算机模拟进行了比较。 在前者(我们所生活的世界)中,严重风暴的可能性高出2.6倍,而强风暴则高出28%。

本世纪初,科学家们不愿将任何具体事件与气候变化联系起来。但在过去几年里,人们做了更多关于极端天气归因的研究,快速改进的工具和技术使其更可靠、更有说服力。

这是一系列进步的结果。首先,不断增长的详细卫星数据记录帮助我们了解自然系统。此外,计算能力的提高意味着科学家可以创建更高分辨率的模拟并进行更多的虚拟实验。

这些和其他方面的进步使科学家们能够越来越肯定地指出,全球变暖经常加剧更危险的天气事件。

这些研究告诉我们,通过将气候变化的影响从其他因素中分离出来,我们需要为什么样的风险做好准备,包括预计会有多少洪水,以及随着全球变暖的加剧,热浪会有多严重。如果我们选择倾听,他们可以帮助我们了解如何为一个气候变化的世界重建我们的城市和基础设施。




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