2022年度十大科技突破,哪些將改變人類的未來?
2022年馬上就要結束了,每到一年結束的時候我們都習慣對過去一年進行總結,在科學界也一樣。
就在不久之前,《科學》雜誌公布了他們評選的2022年十大科學突破。這次我就打算把它們介紹給大家。
在正式開始之前,我先問問大家。這一年我們一直在介紹各種各樣科學突破,大家聽了這麼多,你可以回憶一下,如果讓你來選,你會選擇哪些作為今年的十大科學突破呢?
這個也算是給大家留下的思考題了,這次我介紹的是《科學》雜誌心中的最佳選項,你也可以有自己的最佳選項。
《科學》雜誌評選的10大科學突破,說是10大,其實有兩個獎項,一項是冠軍,只有一個獲獎名額;另一項是入圍獎有9個名額,排名不分先後,加起來一共10個。
獲得冠軍的第一名,我相信大家已經很熟悉了,那就是在今年成功發射的詹姆斯·韋布太空望遠鏡。關於它的介紹,我應該不只一次介紹過了。所以對它的更多介紹,我這次就不詳細講了。
我只是補充一點,讓大家明白詹姆斯·韋布天文望遠鏡可以獲得第一名是當值無愧的。
不少科幻小說裡面,在描述一個外星文明比地球文明先進很多的時候,都會用到了一個非常特別的點,那就是外星文明可以製造出絕對平滑的東西。比如劉慈欣的小說《三體》裡面,就想象三體人製造了一個叫做水滴的飛船,它有着絕對光滑的表面。
我們覺得鏡子已經很平了,但其實用顯微鏡去看的話,是可以看到鏡子其實也是粗糙和凹凸不平的。所以科幻作家就相信,外星人可以利用自己的先進技術製造出絕對平滑的東西,就算是用顯微鏡放大也看不到任何不平整的情況。
而詹姆斯·韋布望遠鏡,雖然做不到絕對的平滑,但也在光滑着方面體現了我們地球上最尖端的科技製造水平。它為了接收到遙遠宇宙發來的非常微弱的光,鏡面要非常非常光滑才行。光滑到什麼程度呢?韋布的鏡面有6.5米高,如果你把它放大到和中國的面積一樣大,它上面最高的山不能比一個人的腳面高。
所以,科學雜誌把韋布望遠鏡選為今年的第一,它是有絕對實力的,我們不只需要靠它去探索宇宙誕生的奧秘,它本身還是我們人類科技水平的巔峰體現。
這是第一名,剩下的9個入圍獎,其中有一個我們也是在之前的節目裡面介紹過的,那就是 我們國家培養的多年生水稻。
剩下的8個科技突破,它們分別是:
1、AI獲得創造性
2、人類首次小行星防禦試驗
3、美國通過具有里程碑意義的氣候法
4、驚人的巨型微生物
5、在歐洲人群中發現抵禦黑死病的基因變異
6、200萬年前DNA重建古生態系統
7、呼吸道合胞病毒疫苗獲得突破進展
8、發現導致多發性硬化症的病毒
接下來我們一個一個地介紹。
AI獲得創造:
人工智能,真正進入大眾視野還是在2016年,阿爾法go第一次戰勝了人類的圍棋世界冠軍。
但是一直以來人工智能給人的感覺都是,它們很擅長處理像圍棋這種需要繁瑣思考的問題,但是像是畫畫、寫詩這樣創造性的事情還做不來。
不過,事情發展到2022年就不一樣了,今年春天OpenAI發布了DALL-E 2,它是一款大型的繪畫創造AI。人們只需要通過簡單的語言描述,就可以創作出精美的圖畫。有人甚至拿着AI生成的畫去參加人類的美術比賽,最後贏取了大獎。
拿獎的AI畫
所以,2022年可以算是AI的有一個里程碑,代表着它們朝着更有創造性的方向前進了一大步。
人類首次小行星防禦試驗:
這是指9月26號,NASA用一枚航天器撞擊了一個叫做迪莫弗斯的小行星,並且永久地改變了它的軌道。這個重要性就不言而喻了。
我們都知道,最容易對整個地球生態造成毀滅性打擊的情況之一,就是外太空的小行星撞向了地球。當年恐龍就是這樣滅絕的。
雖然,這次航天器對小行星的撞擊並不強烈,並不像科幻電影裡演的那樣,在小行星上引爆核武器,讓它從撞向地球的軌道上偏離。這裡所謂的改變了軌道,只是很小很小地改變,甚至不用儀器持續地測量都很難發現。
不過這次小行星防禦計劃的成功還是代表了,我們人類在未來對於小行星撞擊這件事,不再是束手無策了。
美國通過具有里程碑意義的氣候法:
這一項看似和科學突破沒有什麼關係,是法律和政策上的變化。但其實它對應科學的發展是有重大意義的。
前面說了,小行星撞擊地球,是對地球生態造成毀滅打擊的情況之一,還有另一個情況就是人類自己釋放過多的溫室氣體,導致全球的氣候異常。
這次美國通過的和氣候有關的條款,是美國有史以來為減緩全球變暖所邁出的最大一步。在這項法案的激勵下,未來十年將會有數千億美元的資金去用於可再生能源和核能發電,同時還會鼓勵向電動汽車的全面轉型並激勵與減少工業排放相關的研究。
雖然現在我們還感覺不到,但是這一定會大大縮短我們全面使用清潔能源的進程,而這背後都需要大量的科技突破作為支撐。
十大科學突破,大家已經知道5個了,接下來5個全都是發生在生物科學領域。
驚人的巨型微生物:
美國的科研團隊在2022年6月發布論文,他們指出,一種在1999年發現的特殊生物,其實是一種巨大的細菌。一般的細菌都是極其微小的,很難用肉眼看到,但是這個特殊的細菌比許多細菌細胞大5000倍,像一根圖釘一樣長。以至於最開始發現的時候,還以為它是真菌而不是細菌。
當然了,這個研究能成為10大科學突破,最重要的不是它很大,而是它的形態很特殊。生物細胞有兩種,一種是沒有細胞核的原核細胞,一種是有細胞核的真核細胞。
科學界普遍認為真核細胞是在原核細胞的基礎上演化而來的,但是中間的進化過程卻是缺失的,而這次發現的這個巨型細菌就處於原核細胞和真核細胞的中間狀態。通過它,科學家們就能更好的理解從原核到真的演化過程是什麼樣的了。
在歐洲人群中發現抵禦黑死病的基因變異:
黑死病曾經在歐洲肆虐,在公元1346年至1353年期間席捲整個歐亞大陸,據估計最多造成了60%的當地人口死亡。這種毀滅性的大流行病是一種強大的自然篩選的力量,讓歐洲人在DNA層面都留下了痕跡。
這項研究就研究清楚了,在這場大瘟疫之後,篩選留下的那些能有效地對黑死病進行免疫防禦的人,在基因層面上都發生了哪些變化。
這項研究其實也告訴了我們,雖然很慢,慢到什麼察覺不出來,但是人類的確還是不停地在進化的。
200萬年前DNA重建古生態系統:
在科學界普遍認為DNA只能保存大約100萬年。比這更古老的遺傳物質會因為降解得太嚴重而無法被讀取。但這一觀點在今年12月份被打破了。
2022年12月,丹麥的團隊發表了他們的研究成果,他們提取了200萬年前格陵蘭北部環境裡的DNA進行了研究。
這次的提取,還不只是針對一種生物的DNA,而是從通過在環境中提取DNA,用它們重新了200萬年前格陵蘭北部的古代生態系統。通過研究,讓我們知道當時這個地方有什麼種類的植物,什麼種類的動物。
接下來兩個科學突破都是醫學上的突破。
一個是呼吸道合胞病毒疫苗獲得突破進展,一個是發現了導致多發性硬化症的病毒。這兩種病毒,對於一般人來說聽都沒聽過,絕大多數人一輩子也不會遇到這樣的疾病。所以,我這裡並不會過多地介紹這兩項突破到底是什麼。
不過,對於我們這些剛剛經歷完3年新冠疫情的人來說,一定非常清楚,用科學的方式去研究病毒、防治病毒是多麼重要的事情。
2022年的科學十大突破,有兩項都是在醫學上的突破,我覺得這也正是在表達這一點。
這就是2022年《科學》雜誌評選出來的10大科學突破了,和你心目中的一樣嗎?
-[給孩子的科技周刊*主講:吳京平*知名職業科普作家*博雅小學堂新聞欄目導師/博雅小學堂]