1. 大腦黑客

大腦黑客

人的大腦鑲嵌著數(shù)十億計(jì)的神經(jīng)元，它的大部分仍然是一個(gè)未解的謎�，F(xiàn)在，從事《藍(lán)色大腦工程》的研究人員宣布，將在未來(lái)十年中開(kāi)發(fā)出能夠運(yùn)作的人造大腦。他們借助IBM的超級(jí)計(jì)算機(jī)《藍(lán)色基因》，已經(jīng)制作出人工鼠腦的部分模型。他們說(shuō)，那些模擬腦細(xì)胞甚至無(wú)需人工干預(yù)已經(jīng)開(kāi)始自我組織。對(duì)大腦逆向開(kāi)發(fā)的成功可能導(dǎo)致生物醫(yī)學(xué)測(cè)試模型的問(wèn)世，也能有助于對(duì)人類意識(shí)的深入了解。研究人員只是提醒大家，它還算不上是人工智能……至少現(xiàn)在還不是。

科學(xué)家認(rèn)為，第一顆人造大腦問(wèn)世只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。Credit:夢(mèng)想時(shí)代。

2. 馴服熾熱的太陽(yáng)爐

馴服熾熱的太陽(yáng)爐

核聚變讓太陽(yáng)綻放了幾十億年的光輝。現(xiàn)在，科學(xué)家們希望在地球上把它重新創(chuàng)造出來(lái)，最終將核聚變馴服成無(wú)與倫比的高效能源。國(guó)家點(diǎn)火裝置上的巨型激光器，通過(guò)把能量聚焦在一個(gè)很小的氫燃料球上，將有助于實(shí)現(xiàn)這一突破，同時(shí)也將理想地釋放出比激光所需要的更多能量。不過(guò)其他的方法涉及到聚變或者冷聚變中高溫等離子體磁約束�，F(xiàn)在，《生活科學(xué)》的讀者們已經(jīng)投票選擇了他們認(rèn)為最好的替代能源。

國(guó)家點(diǎn)火裝置的靶室內(nèi)部，研究人員計(jì)劃在這里使用192支巨型激光搶點(diǎn)燃一個(gè)微型的聚變反應(yīng)。Credit: LLNL/DOE

3. 控制全球氣候

控制全球氣候

對(duì)于像在奧運(yùn)會(huì)期間讓自然母親收住雨腳的渺小目標(biāo)，還是忘了吧�；菁罢材匪埂ぐ畹聦�(duì)手的地球工程計(jì)劃已經(jīng)成了美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、美國(guó)氣象學(xué)會(huì)和白宮科學(xué)顧問(wèn)的熱門話題。為了反射陽(yáng)光給地球降溫而在大氣層灑播漂浮的反射粒子，或者把鐵粉傾入大海培育吞噬二氧化碳的藻類，諸如此類的點(diǎn)子層出不窮。讓颶風(fēng)放慢或者停止腳步，為這種想法申請(qǐng)專利，即使是億萬(wàn)富翁比爾·蓋茨也當(dāng)仁不讓，他們?cè)O(shè)想部署一支艦隊(duì)去攪拌海水，使溫暖的表面降溫，給即將形成的風(fēng)暴來(lái)個(gè)釜底抽薪。氣候控制技術(shù)差不多已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，然而，它引起問(wèn)題是，究竟誰(shuí)來(lái)承擔(dān)相應(yīng)副作用的風(fēng)險(xiǎn)，科學(xué)家還是政策制定者？

在勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員繪制地球工程學(xué)和碳儲(chǔ)存方案示意圖。

4. 讓垃圾絕跡

讓垃圾絕跡

新技術(shù)可以把各種垃圾轉(zhuǎn)化為可重復(fù)利用的材料。雞毛和其他農(nóng)業(yè)廢棄物在未來(lái)可以變成塑料；而可以在海水中無(wú)害溶解的生物降解塑料實(shí)際上將鼓勵(lì)人們把垃圾投入海洋；食物殘?jiān)�、污水和其他廢棄物已經(jīng)開(kāi)始成為部分電廠的燃料為美國(guó)軍民提供動(dòng)力。實(shí)現(xiàn)百分之百的可持續(xù)發(fā)展聽(tīng)起來(lái)還是那么高不可攀，但各種努力確實(shí)在朝著目標(biāo)挺進(jìn)。麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)啟動(dòng)了一個(gè)垃圾跟蹤工程，用以評(píng)估紐約、西雅圖和倫敦處理廢棄物的成本和模式，希望幫助更多的人以綠色方式思考問(wèn)題。

新的生物降解塑料可以倒入大海而對(duì)環(huán)境不構(gòu)成危害。

5. 讓全世界有飯吃

讓全世界有飯吃

由于各區(qū)域的政治局勢(shì)和經(jīng)濟(jì)狀況往往會(huì)火上澆油，因此解決世界饑餓問(wèn)題是一項(xiàng)極其困難的任務(wù)。盡管如此，科學(xué)家們?cè)诓扇⌒袆?dòng)，保護(hù)世界大部分人口賴以生存的重要作物。研究人員持續(xù)不斷地開(kāi)發(fā)各種產(chǎn)量更高、更能抵御氣溫、干旱甚至蟲害的小麥、玉米和水稻新品種。新的信息技術(shù)可以讓農(nóng)民及時(shí)了解自己作物的生長(zhǎng)情況，并且更新農(nóng)業(yè)耕作方法，而這些方法可以使土壤養(yǎng)分保持得更長(zhǎng)久。如果人們能夠把可口因素置于腦后，那么實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出來(lái)的肉就可以滿足全球不斷增長(zhǎng)的需求。如果發(fā)生大災(zāi)大難，為了保障未來(lái)的糧食供應(yīng)，科學(xué)家已經(jīng)在末日寶庫(kù)儲(chǔ)存了數(shù)以千計(jì)的種子。

研究人員在照料一批耐高溫試驗(yàn)玉米，它們由美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)植物分子生物學(xué)研究員L.柯蒂斯·漢娜所開(kāi)發(fā)。Credit:佛羅里達(dá)大學(xué)食品和農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所。

6. 人體再生術(shù)

人體再生術(shù)

到目前為止還沒(méi)有誰(shuí)有肢體或器官再生的能力，不過(guò)患者可以預(yù)期，修復(fù)或完全替代人體器官的醫(yī)療方法將會(huì)越來(lái)越多。2006年一個(gè)英國(guó)研究小組利用臍帶干細(xì)胞培養(yǎng)出世界上第一個(gè)人造肝臟，從那以后還有研究人員發(fā)現(xiàn)，心臟可能隱藏著自我再生能力的干細(xì)胞。在澳大利亞的一項(xiàng)研究中，利用患者自身健康的眼睛成年干細(xì)胞已經(jīng)幫助恢復(fù)了視力，而中國(guó)科學(xué)家展示了成年干細(xì)胞的潛力，他們用可重新排序的皮膚細(xì)胞培養(yǎng)出活蹦亂跳的老鼠。為個(gè)人量身定做的器官及其治療方法可能很快就會(huì)到來(lái)。

上世紀(jì)50年代的核試驗(yàn)留在細(xì)胞上的碳-14印記揭示出心臟細(xì)胞具有再生能力。Credit: Matthias Karlen

7. 無(wú)所不知的機(jī)器

無(wú)所不知的機(jī)器

人們最終可能持有漫游指南，他們看到的一切。在超市里挑一箱橘子汁，該品牌商品的營(yíng)養(yǎng)比較表立刻顯現(xiàn)。在書店翻閱一本新暢銷書，頁(yè)面上會(huì)跳出讀者對(duì)該書的評(píng)論。麻省理工學(xué)院在2009年已經(jīng)推出了這項(xiàng)技術(shù)的樣機(jī)，它由攝像頭、顯示屏和智能手機(jī)組成，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查找非常豐富的信息。這種可佩戴的設(shè)備能夠與嵌入式“智能”系統(tǒng)協(xié)作擴(kuò)增實(shí)境，當(dāng)你在街頭失去方向時(shí)，可以啟動(dòng)全球定位系統(tǒng)，或者調(diào)出一張當(dāng)?shù)氐牡貓D。在21世紀(jì)應(yīng)是信息至高無(wú)上的時(shí)代。

第六感》是一種佩戴式手勢(shì)接口，利用數(shù)字信息擴(kuò)大現(xiàn)實(shí)世界，同時(shí)讓人們利用自然的手勢(shì)實(shí)現(xiàn)與信息的互動(dòng)。在這張照片中，《第六感》按照原型報(bào)紙調(diào)出的網(wǎng)站視頻。Credit:麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室

8. 完美的義肢

完美的義肢

用意念隨心所欲地控制義工、義肢，這樣的夢(mèng)想美國(guó)的退伍軍人和其他假肢用戶很快可以實(shí)現(xiàn)了。最先進(jìn)的假肢使用充當(dāng)小腦的“智能”微處理器，可以預(yù)測(cè)主人如何行走或移動(dòng)手臂。不過(guò)，猴子和人都已經(jīng)學(xué)會(huì)僅憑借大腦就可以向機(jī)器人手臂和數(shù)字產(chǎn)品發(fā)號(hào)施令，這為設(shè)計(jì)連接大腦和義肢之間的接口鋪平了道路。這種技術(shù)可以對(duì)最新的假肢進(jìn)行改裝，讓使用者實(shí)現(xiàn)完全控制義肢的愿望。

美國(guó)陸軍中士胡安·阿雷東多在伊拉克執(zhí)行任務(wù)時(shí)失去了一只手。他說(shuō)裝上的假手活動(dòng)自然。i-LIMB型義肢有靈活的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，直接裝在手指關(guān)節(jié)處。Credit:觸摸仿生

9. 90分鐘周游世界

90分鐘周游世界

菲利亞斯·�？酥苡问澜缁�了80天，不過(guò)，將來(lái)游客不到半個(gè)小時(shí)就可以跨過(guò)半個(gè)地球。美國(guó)空軍和巴西正在合作開(kāi)發(fā)一種光速飛行器。未來(lái)這種利用激光爆炸發(fā)射的飛行器，可以把旅客或貨物送到世界各地。風(fēng)馳電掣的太空飛機(jī)可以像一般的飛機(jī)一樣起飛和降落，在英國(guó)和美國(guó)這樣的飛機(jī)已經(jīng)進(jìn)入認(rèn)真開(kāi)發(fā)階段，也許在未來(lái)數(shù)年中它們就會(huì)飛上天空。

藝術(shù)家想象中的超音速光速飛行器。Credit: Media Fusion; Courtesy of NASA

10. 讀心術(shù)

讀心術(shù)

真正的心靈閱讀設(shè)備存在于科幻小說(shuō)中，而測(cè)謊儀測(cè)謊靠得是間接線索。不過(guò)，大腦掃描已經(jīng)能讓神經(jīng)學(xué)家預(yù)測(cè)人們?cè)谔囟ㄈ蝿?wù)試驗(yàn)中將會(huì)有什么行動(dòng)，甚至能夠提前半分鐘觀察到一個(gè)人會(huì)不會(huì)犯錯(cuò)誤。另外已經(jīng)有一種技術(shù)，利用近紅外光根據(jù)大腦活動(dòng)識(shí)別人的簡(jiǎn)單偏好。這些成就依賴于分析人在具體行動(dòng)中產(chǎn)生的大腦模式，而不是破解大腦的神經(jīng)代碼，但是這些做法引起了科學(xué)家和法律專家對(duì)思維私隱問(wèn)題的辯論。也許在不久的將來(lái)，他們會(huì)用Twitter來(lái)召開(kāi)心靈會(huì)議。

這種新型心靈閱讀器會(huì)把字母挨個(gè)地顯示在屏幕上。當(dāng)受試者想到一個(gè)字母，接著該字母最終出現(xiàn)在屏幕上時(shí)，腦電波就向計(jì)算機(jī)發(fā)出一個(gè)信號(hào)， “嘿，字母選對(duì)了�！彼�的反應(yīng)緩慢，不過(guò)它發(fā)出的東西有點(diǎn)像Twitter中的微博。Credit:威斯康星大學(xué)麥迪遜分校。