打開科技新視界

黃堃+林小春+張家偉+馬丹+張毅榮+殷夏

一個基因組全部由人工設(shè)計的小寵物，陪著你坐在自動駕駛的車輛里，在太陽系邊緣的星球上欣賞異星風光……如此科幻電影般的場景，可能會在未來成為現(xiàn)實。而這些未來科技的基礎(chǔ)，就是2017年被寄予厚望的那些科技進展。

創(chuàng)造新生命

英國《自然》雜志公布的2017年重點關(guān)注科學家名單中，基因編輯領(lǐng)域著名人物杰夫·伯克赫然在列。2014年，這位美國科學家成功合成酵母基因組中一條染色體。2017年，伯克如果能夠合成整個酵母基因組，將是科學界首次人工合成一種真核生物的基因組，這將是人造生命體研究向前邁出的一大步。以此為基礎(chǔ)，未來也許可以實現(xiàn)完全的“按需設(shè)計”基因，從而創(chuàng)造出最令人滿意的寵物。

美國《科學》雜志認為，人工培育人類胚胎的時間能否突破14天，將是2017年最受關(guān)注的熱點之一。長期以來，科研倫理規(guī)范將培育人類胚胎的時間限定在2周。然而，2周之內(nèi)，胚胎尚未形成神經(jīng)系統(tǒng)，因而在很多人看來還不能算是“人類生命”。過去，人工培育胚胎的時間只有幾天，直到2016年，才有研究者在實驗室中讓胚胎發(fā)育至接近2周?？茖W界正在討論：能否讓胚胎在實驗室中發(fā)育到開始出現(xiàn)器官的4周？關(guān)于這個問題，2017年可能會有新的動向。

相比這兩項或?qū)⒚媾R倫理爭議的研究，生物領(lǐng)域另一些研究則受歡迎得多，比如再生醫(yī)學。在比利時法語布魯塞爾自由大學醫(yī)學院再生醫(yī)學方向研究員林雄暉看來，再生醫(yī)學將是2017年熱點研究方向：比如研究用它治療糖尿病，將患者體細胞變成誘導多功能干細胞，再培育成胰島素分泌細胞移植到患者體內(nèi)；比如研究用它治療心臟病，先在體外培育心臟細胞，再將其注射或移植到心臟病變部分，取代失活細胞。

開發(fā)新智能

在美國硅谷，自動駕駛技術(shù)被普遍看好將在2017年實現(xiàn)更大發(fā)展。特斯拉汽車公司首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克宣布，到2017年年底，所有新出廠的特斯拉電動汽車將配備自動駕駛所需的軟硬件，自動駕駛程度將達到無需人工干預的級別。按照馬斯克的說法，一輛特斯拉電動汽車可以將某人從位于洛杉磯的家中送到紐約時報廣場，并自動停車入位，“無需按鍵，無需充電，它就能做到這些”。

在德國，無人駕駛技術(shù)備受業(yè)界重視。德國科學贊助者聯(lián)合會發(fā)布報告稱，2016年，德國汽車領(lǐng)域研發(fā)投入達217億美元，無人駕駛技術(shù)和電動汽車是重要研發(fā)方向。2017年，德國汽車企業(yè)將在這兩個方向持續(xù)發(fā)力，比如寶馬公司將在德國南部城市加爾興進行無人駕駛測試，奔馳公司則計劃在澳大利亞進行無人駕駛測試。

談起新智能，不能不提到人工智能。2016年，在一場震驚世界的圍棋“人機大戰(zhàn)”中，人工智能程序“阿爾法圍棋”戰(zhàn)勝人類頂尖棋手。據(jù)英國《新科學家》雜志報道，開發(fā)這一程序的“深度思維”公司聯(lián)合創(chuàng)始人德米什·哈薩比斯暗示，2017年，人工智能程序的目標是征服著名即時戰(zhàn)略游戲《星際爭霸》。與圍棋對弈雙方都能看到所有棋子不同，這款游戲的玩家只能根據(jù)有限的視覺信息，猜測對手行動，因此決策更加復雜，而這也將對人工智能提出更大挑戰(zhàn)。

增強現(xiàn)實技術(shù)將成為2017年IT行業(yè)的另一個熱點。2016年，使用增強現(xiàn)實技術(shù)的“口袋妖怪”游戲風靡全球，微軟的增強現(xiàn)實眼鏡HoloLens也開始向市場出貨?！缎驴茖W家》雜志預言，2017年，增強現(xiàn)實技術(shù)將迎來實質(zhì)性發(fā)展，超越此前火熱的虛擬現(xiàn)實技術(shù)。

發(fā)現(xiàn)新星體

目光投向太空。2017年，太陽系這個家庭的成員可能又會有變化。2006年，冥王星遭“降級”后，太陽系只剩下八大行星。不過，2016年，天文學家發(fā)現(xiàn)，有證據(jù)顯示可能存在新的“第九行星”——一顆如海王星大小的行星，其軌道周期為1.5萬年左右。如同當年海王星和冥王星是“筆尖上的發(fā)現(xiàn)”，科學家尚未直接觀測到這顆行星，而是通過太陽系邊緣一些冰凍天體軌道所受的引力推算得出這一結(jié)論。

“第九行星”如能確認無疑是大事，《自然》雜志和《科學》雜志在對2017年全球科技進展進行展望時指出，多個科研團隊利用大型望遠鏡搜尋這顆行星，相關(guān)報告或能在2017年發(fā)布。

天文學家對于2017年的期待，不止于發(fā)現(xiàn)太陽系中的“第九行星”，還有銀河系中央的黑洞。《自然》雜志說，分布在全球各地的9座射電望遠鏡將聯(lián)合起來，組成一個巨大觀測陣列，在2017年4月嘗試拍攝銀河系中央黑洞的“事件視界”，即從黑洞中發(fā)出的光所能到達的最遠距離。如果拍攝成功，將有助于檢驗愛因斯坦廣義相對論。

在《自然》雜志2017年重點關(guān)注科學家名單中，一位來自中國的科學家備受關(guān)注。他就是中國探月工程總設(shè)計師吳偉仁。中國計劃于2017年下半年發(fā)射“嫦娥五號”月球探測器，落月采樣并返回地球。《自然》雜志對此評價說，這將是20世紀70年代以來，人類首次將月球巖石樣本帶回地球。

探索無止境

所有這些可能在2017年出現(xiàn)的科技進展，都離不開人類對世界基本規(guī)律的不斷發(fā)現(xiàn)、不斷認知、不斷利用。科學探索永無止境。工欲善其事，必先利其器。新的一年，將有一些大型研究設(shè)備面世，助力科學界打開新“視界”。

2017年年中，歐洲X射線自由電子激光器（XFEL）將完全投入運行?！蹲匀弧冯s志展望說，這套耗資13億美元研發(fā)出的裝置是全球最強大的X射線自由電子激光器，便于科學家更好地在微觀尺度上觀測目標，有望為物質(zhì)科學、生命科學等領(lǐng)域帶來新的發(fā)現(xiàn)。

在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，2016年，美國“激光干涉引力波天文臺（LIGO）”項目組宣布發(fā)現(xiàn)引力波，這一發(fā)現(xiàn)被認為是基礎(chǔ)研究年度最大突破。而在2017年，歐洲引力波探測裝置Virgo將和LIGO進行首次高級聯(lián)合運行，這將幫助研究人員將引力波來源鎖定到具體星系，從而令相關(guān)研究更加深入。

此類基礎(chǔ)研究成果，不會像自動駕駛的車輛那樣在2017年便進入我們的生活，甚至不會影響我們這一代人的生活。但是，它們的深遠意義，將在以后的人類發(fā)展進程中逐漸顯現(xiàn)。