臨近2019末,21世紀第二個十年即將結束!Nature 雜志列出了近十年最具影響力的科學事件,CRISPR基因編輯、人工智能、引力波的發現、量子計算、全球變暖等事件入選。
科技創新始終引領著社會和經濟轉型。在過去的這十年中,科技創新帶來的社會和經濟變革的速度和規模前所未有。
在21世紀的第二個十年里,人工智能(AI)終于開始展現其非凡的力量和破壞性潛力。在深度學習的驅動下,人工智能實現了準確的語言翻譯,在撲克、網絡游戲、圍棋等領域成功擊敗人類頂尖選手。并開始在自動駕駛等技術中的應用。
從材料科學到藥物發現,從量子物理到醫學,機器學習革命幾乎沒有不涉及的領域。毋庸置疑,人類目前執行的許多工作可以通過機器更便宜,更高效地完成,而且這種從人類到機器的過渡很可能比我們預期的要更早到來。
隨著科技的發展,在有著豐富數據的研究領域,人類深刻地感受到了信息革命帶來的影響。其對生命科學領域的影響尤為深刻,基因測序成本的下降和速度的提升,大大加速了對微生物組學的研究、古人類化石的基因測序和蛋白測序的研究、人類行為等復雜問題的研究。
在過去的十年中,科研人員繼續推動的另一個領域是將成熟的人類細胞重編程為干細胞狀態。誘導多能干細胞技術使從成體細胞中生長出幾乎任何種類的新細胞成為可能。現在,誘導多能干細胞技術已被用于探索性的臨床程序中,以治療視網膜和神經組織的變性或損傷等,但是同時,未經證實且可能不安全的“干細胞療法”也正在野蠻發展。
這十年里,我們還見證了CRISPR/Cas9技術被用于基因組編輯。CRISPR技術的出現,讓基因組編輯變得前所未有的簡單,更是在癌癥治療、遺傳病治療、遺傳育種、疾病監測等領域展現了巨大的優越性。
但是多年來,人們的共識是,不能在精子、卵子以及胚胎等生殖系中編輯基因,因為這既要考慮可能造成的不良后果,又涉及倫理問題。
然而,如今這一情況發生了變化,2018年11月,賀建奎宣布他利用CRISPR技術編輯了兩個因體外受精而出生的雙胞胎女嬰的基因,引起了全世界的譴責。
CRISPR/Cas9技術在基因編輯方面簡潔高效的優勢,使其在生物科學領域大放異彩,是當前最為炙手可熱的技術之一。但是該技術本身存在脫靶現象,在安全性上讓人憂慮。
然而,賀建奎在2018年11月宣布,他用CRISPR編輯了兩個試管嬰兒的基因,并聲稱她們出生后即能抵抗艾滋病病毒。這一事件引起軒然大波并招致了全世界范圍的批評與譴責。在一項科學技術沒有被證明足夠安全時,科學家要守住底線,確保該技術不被隨意應用到人類身上。
圍棋,黑白之間,變化紛繁,曾被認為是人工智能無法勝過人類的一項智力游戲。然而,2016年人工智能AlphaGo以4:1的比分擊敗人類頂尖棋手李世石。以此事件為標志,人工智能開始展示出非凡的力量和顛覆性的潛力。
2008年,瑞士日內瓦附近的歐洲粒子物理研究所的研究人員啟動了大型強子對撞機(Large Hadron Collider),這是世界上最昂貴的科學合作項目之一。2012年,他們發現了希格斯玻色子。四年后,研究人員宣布探測到了引力波。
現在,中國到底該不該建造大型強子對撞機?這一問題擺在了中國科學家面前。以楊振寧為代表的反對派和以王貽芳為代表的支持派在這一問題上針鋒相對。
起初,量子計算機的構想聽起來讓人振奮不已,但在實際操作中卻是不盡如人意。但今天的情況并非如此:即使是該領域的專家也對量子計算設備的發展速度感到驚訝。2016年,IBM推出了用于云計算的5量子比特計算機; 2019年,谷歌宣稱研制出運算量卓越的量子計算機,遠超傳統架構計算機。谷歌的量子計算機只用3分20秒就能完成當前世界第一超算Summit 1萬年的運算量。
在過去的十年里,環境危機日益嚴重。而令人擔憂的全球變暖是許多環境危機背后的原因。根據世界氣象組織(World Meteorological Organization)的數據,2015年至2019年是有記錄以來最熱的五年。
自1992年以來,格陵蘭島的冰量減少了3.8萬億噸,導致全球海平面上升10.6毫米。格陵蘭島的冰層正在以比20世紀90年代快7倍的速度消融。
正如聯合國教科文組織所說,科學是人類最偉大的集體事業。公眾、科學家和政府都是科學事業的直接或間接參與者。他們對科學的理解和認知共同影響著科學能否有效地回應社會現實。例如,在流行病期間,保持社交距離等社......
隨著人工智能(AI)技術的不斷突破和大型模型的層出不窮,AI受到了前所未有的關注。面對這一浪潮,人們不禁好奇:未來究竟會是什么樣子?為了解答這一問題,《Nature》雜志發布了未來的一年里,將密切關注......
新加坡南洋理工大學的魏磊教授、七院院士高華建教授,以及中科院蘇州納米所的張其沖和中科院深圳先進技術研究院的陳明,共同發表了一篇關于高性能半導體纖維的最新研究成果。這篇題為“High-qualityse......
前言:科技的發展帶來了大國的更替。科學儀器行業是大國復興必經之路。經歷了幾十年高速發展,習慣了行業高速發展的我們,第一次面對行業整體下滑。躺贏的時代過去了,在這行業大變革的時機,歷史可以讓我們在凜冬已......
1998年,75歲的王綬琯還是忙得腳不沾地。接不完的電話、外出開會、看材料、改稿子……“我記得那時候每逢周六日,家里總會來很多人,有老師也有中學生。”彼時,工作繁忙的王熒完全不知道父親到底在忙什么。實......
2024年1月22日,《自然》發布了2024年值得關注的七大技術——大片段DNA插入、人工智能設計蛋白質、腦機接口、細胞圖譜、超高分辨率顯微成像、3D打印納米材料和DeepFake檢測。七大技術中,生......
1月21日,“智止流言探求真知——2023年度‘科學’流言求真榜”在北京揭曉。具體包括,基因檢測能“劇透”孩子天賦;中國科學家測定月球年齡為20.3億年;航天員不能是近視眼,因為太空中不能戴眼鏡;電水......
2005年,《科學》(Science)雜志在其創刊125周年之際,公布了125個最具挑戰性的科學問題。這些問題涵蓋地球科學、能源、宇宙領域,并涉及數學與計算機科學、政治與經濟、能源、環境和人口等領域,......
鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)由一個固體鈣鈦礦吸收體夾在幾層不同的電荷選擇材料之間,確保設備的單向電流流動和高壓輸出在p型/intrinsic/n型(p-i-n)PSCs(也稱為倒置PSCs)中,電子選......
大約一個世紀前,人類首次將氦氣液化,開啟了利用液氦進行極低溫制冷的新紀元。隨后,極低溫制冷技術被廣泛應用于大科學裝置、深空探測、材料科學、量子計算等國家安全和戰略高技術領域。然而,用于極低溫制冷的氦元......