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《技术评论》评出2010年10项方兴未艾的技术

  “技术评论”在2010年提出了10项新兴技术

  美国“科技评论”杂志每年都会提出10种可能改变世界面貌的新兴技术。今年的榜单包括实时搜索,社交电视,绿色水泥等。这些技术中的一些可能刚刚被“尖锐的莲花”所困扰,如“双效抗体”等技术已经成为业界的头脑中的热门话题,如云计算。无论如何,这些技术在2010年肯定会“掀起一阵泉水”,希望让我们的生活更健康美丽。
1.实时搜索 - 社交网络是一种刷新信息搜索的方式
搜索引擎优化搜索 - 时下推动以Twitter为代表的实时网络已经成为互联网最流行的应用领域之一。正是由于网民对新信息的速度和实时性要求越来越高,搜索引擎需要实施。实时搜索)概念应运而生。 Google代表的外国搜索巨头纷纷推出相应的服务。谷歌表示,互联网上每天生成10亿多条实时信息,而以“历史搜索”为重点的现有技术难以赶上最新的信息。鉴于此,Google于1月1日推出了“实时搜索”服务,力求海量信息随时为用户提供他们所需要的信息,用户不但可以从各种社交博客中获得,微博和新闻报道一手咨询,还可以通过智能手机摄像头进行按需照片的搜索查找,使网络环境变得更加方便和简单。微软搜索技术总监Sean Saatch认为,“实时搜索”过于严格,认为微软的Bing搜索服务不仅从社交网络中过滤出用户需要的数据,而且还能够扩展数据,最终人们键入的关键词,“将”将提供一对一的人际交流。
2.社会化电视 - 通过社交网络电视观众重建
<尽管近几年来实时电视节目的收视率逐年下降,但冬季奥运,格莱美奖吸引了越来越多的观众和更多的新闻和评论,电视产业正在缓慢复苏,也许是由于“观看”的新方式的诞生:人们看电视节目,使用智能手机或笔记本电脑转移文字,发送推文,并实时的明星八卦和其他轶事特德科学家电子学研究实验室在麻省理工学院
玛丽 - 何塞蒙蒂佩蒂花了多年的时间来研究“电视社会化”(SocialTV) - 提高电视节目的质量“社交网络”无缝连接给被动的传统电视观看习惯更多。我们的目标是让观众能够在不同的地方彼此分享和讨论,并使每个观众能够更快地找到他们想看的节目。
Monte Petty希望将不同的通信系统连接在一起,尤其是与移动电话和宽带服务相关的通信系统,创造优雅的用户体验。她正在与英国电信合作,为英国和爱尔兰的一千五百万人提供宽带连接,其中一半是数字电视用户。去年年底,蒙彼利埃公司展示了一个非常有趣的系统原型:将YouTube上的视频中央数据库和其他视频网站放在一起,让社交网络用户分享具体数据,然后将视频发送到用户的电视上,让用户通过电话发送评论和电视节目的收视率,这个应用程序还可以让用户告诉网络他们想要什么节目在他们的电视上,例如,如果一个用户的朋友向他推荐了一个视频,用户同意接受视频将在指定的时间出现在用户的电视屏幕上。 Monter Petti除了考虑到商业因素之外,还希望社交电视网站能够帮助亲朋好友亲密接触,体验“贴近海洋,贴近天涯”的感觉。 2月份,Montpediac的一个团队向BT提交了一个精简版的系统。英国电信大学战略研究主管杰夫·帕特莫尔(Jeff Patmore)表示,今年可能会出现这样一个系统。蒙彼利埃急切地等待美国部署一个社交电视网站。三维 - 智能手机将成为市场主流三维立体
三维 - “制作3D电影方兴未艾。澳大利亚的DDD将3D技术引入智能手机和其他移动设备。三星B710手机看起来像一个典型的传统智能手机,但一旦屏幕从垂直转为横屏,发生了令人难以置信的事情:屏幕上的图像从2D到3D。这种景深效果是由DDD首席技术官朱利安·弗拉克(Julian Flac)发明的,它预计将解决3D空间中最大的瓶颈问题,力求能够在没有特殊眼镜的情况下观看3D节目。 Flack发明了一种软件,通过估算各种物体的景深,例如将天空上方的天空与远处的背景相结合,将2D视频合成为3D场景。然后,它继续迭加并向观众呈现许多非常不同的图像,从而在3D体验中创造大脑的深度感。这项技术将被用在已经炒作的3D电视上,但这种技术最适合使用非智能手机,因为技术视角小,手机用户更容易选择最佳视角,这就是为什么移动多媒体设备抢占先机,引领3D技术成为主流。市场研究公司DisplaySearch最近预测,到2018年,全球将有7100万个这样的移动设备。而Flack认为,这项技术的最佳应用现在应该在游戏领域。 DDD发布了允许游戏在电脑上渲染3D效果的软件,该公司希望两年内能够为移动设备打包相同的软件。类似于手机游戏和视频的应用程序套件将推动到处都是3D屏幕,并为下一代令人震惊的接口和应用程序(如手机)奠定基础2D屏幕催生了一些基于触摸的界面,一流的技术。绿色水泥:二氧化碳固化在水泥中
绿色水泥:二氧化碳固化在水泥中英国“卫报”去年发布数据显示,全世界每年生产20亿吨水泥,每生产一吨普通水泥生产近1吨二氧化碳。水泥产量占世界二氧化碳排放量的5%,超过了整个航空业的年排放量。而且人们对水泥的需求也在不断上升。据“农业信贷”的一份报告预测,到2020年,全球水泥需求将增长50%。面对环保问题,各国面临水泥无奈,英国Novacem公司应运而生,它由英国帝国理工学院创办,她毕业于该校博士学位的尼克劳斯·瓦拉·斯普利特·劳斯担任首席科学家。该公司表示,致力于研究和开发不同的材料来取代传统的波特兰水泥(即普通水泥)原材料。 Walraspruss说:“我们生产的水泥是独一无二的,因为它在生产过程中碳负面,二氧化碳排放少于使用时吸收的二氧化碳。空气中的二氧化碳。 “去年一月,英国的年度RushlightAward宣布这个奖项旨在鼓励英国和爱尔兰最好的科学发明。 Novacem获得“绿色水泥”奖。 Valla云杉绿色水泥硅酸镁取代了以前的基础材料石灰石。据Walraspor介绍,硅酸镁不仅在生产过程中产生的热量少于标准水泥,而且在硬化过程中还能有效地吸收空气中的大量二氧化碳,使整个生产过程“碳负面”。 Novacem表示,水泥产品在其整个生命周期中每吨可以吸收0.6吨二氧化碳,而且需要相对较低的温度,加热时需要约650摄氏度。 Novacem也获得了其使用硅酸镁的专利,在加热时不会释放出二氧化碳。 Novacem公司有意与英国最大的私营建筑公司Laing O“Rourke公司合作,尽量使该行业更多地使用”绿色水泥“。 2011年,该公司将获得150万美元的赠款,其中一些来自皇家学会,Novacem计划建造一个新的试点工厂,以制造最新的水泥。其他新兴公司也在尝试不同的方法来减少水泥的碳足迹,包括美国加利福尼亚州的Calera公司,2008年引入了新的水泥生产概念:工厂提供二氧化碳的热量为了维持这样的环保型生产型水泥生产理论体系得到了广泛的关注,该厂于1908年8月在加利福尼亚州建立了第一个示范点,向外界推广生产体系的理念。最近,该公司获得了5000万美元的风险投资。
5.干细胞转化
干细胞研究
威斯康星大学麦迪逊分校医学院和詹姆斯·汤姆森实验室公共卫生教授1998年首次成功制造了人类胚胎干细胞,并于2007年与其他研究人员一起制造了人类诱导多能干细胞。汤姆逊公司的微型塑料瓶中含有超过15亿个心脏细胞,这些细胞是由汤姆森公司创立的一家由细胞驱动的公司培育出来的,这种公司是由一种新型干细胞产生的,汤姆森认为这种干细胞可以改善人类疾病的研究和2007年,日本京都大学的Yamanaka Yamanaka和Thomson / Yu Junying团队成功地将普通人类皮肤细胞通过插入四个特定基因直接转化为功能性和胚胎干细胞。类似的“诱导多能干细胞(iPS)“,由此产生的iPS细胞具有胚胎干细胞的两种特征:它们能够持续自我复制;可以像变色龙一样在人体内形成任何细胞类型,因为这种方法不使用人胚胎干细胞,有效避免了复制或破坏胚胎的伦理争议,同时也有可能达到相同的药效作为胚胎干细胞。科学家认为,iPS细胞和人类干细胞可以替代受损或有缺陷的人体组织,不过,汤姆森认为,他们最重要的贡献将是为人类发展和疾病研究提供前所未有的窗口。科学家们可以使用来自患有各种不同疾病(包括糖尿病)的患者的细胞的干细胞,并诱导这些细胞成为已经被该疾病破坏的细胞,这可能使研究人员在开始检测到疾病之前采取更好的预防措施追踪疾病的发生和扭曲的分子过程。从最近的观点来看,iPS细胞可以彻底改变毒品的毒性测试,Thomson说这些细胞为人类提供了无限量的人体器官。细胞动力公司也正在努力扩大干细胞应用领域。该公司将其iPS生产的心脏肌肉细胞出售给瑞士制药巨头Roche,Roche用它来检测药物的副作用,以筛选实验药物。汤姆逊希望这些细胞能够帮助解开药物发现过程中出现的问题,为研究和测试节省大量成本。例如,iPS产生击打在板上的心脏细胞,科学家可以检测哪种药物改变了心脏的节律。科学家们也可以利用这些细胞来研究心脏在分子水平上的功能。细胞动力公司也在研究其他类型的细胞,包括脑细胞和肝细胞。肝细胞对药物研究人员意义重大,因为药物毒性往往出现在肝脏,研究人员说:“有一种能够预测药物在进入人体模型之前的毒性是非常重要的。通过使用人类细胞来制造iPS细胞,科学家们也能更好地了解药物如何影响不同的人。汤姆逊还利用患有肌萎缩侧索硬化(ALS),唐氏综合征,脊髓性肌萎缩等疾病的患者的细胞制造了iPS细胞,如果研究成功,研究人员希望利用iPS细胞研究其他疾病并开发药物来治疗这些疾病细胞动力学的合作伙伴罗氏早期安全和调查毒理学主任凯勒·顾拉古说:“这将从根本上改变药物开发。”
植入式电子设备 - 可降解芯片可以减少对人体移植的危害
新一代植入式医疗器械将不再依赖于使用材料制造在工厂里,它使用在蠕虫的胃里栽培的高科技材料。美国塔夫茨大学生物医学工程师Fiorizo​​n Ormonte使用丝绸制造了许多植入式光学和电子设备,这些设备将成为生命形式监测仪,血液学检测仪,成像中心和医疗中心,而这些设备植入人体在不需要时很容易被破坏。植入式电子设备可以提供一个更清晰的人体内部情况,让医生更好地了解病人的情况,或帮助监测慢性病患者或术后身体恢复的发展,但生物相容量和其他问题也限制了植入式装置的使用,并且电子装置中的许多广泛使用的材料已经植入体内以引起免疫应答。另外,目前大部分植入芯片都需要手术植入人体,不需要手术切除。因此植入式电子装置(如心脏起搏装置)。然而,丝绸本身在人体内是柔软且可生物降解的;它可以像光学玻璃一样透明;丝绸虽然不能制成晶体管和电线,但它起到对电子器件阵列的机械支持,使电子器件阵列能够稳定地停留在生物组织表面。使用不同的加工技术,丝绸也可以在人体内退化或停留几年时间。而丝绸也可以用来长期储存,如酶和其他细长分子。三年前,奥蒙特开始研究丝绸,塔夫茨大学的生物医学工程师大卫·帕特里夏(David Patricia)从他那里寻求帮助,为生物脚手架制造新材料,以支持新成立的组织。 Ormonte蚕丝在沸水中,得到的溶液经纯化得到主要物质:丝蛋白。这个程序可以在10纳米大小的模具中完成。奥蒙特制造了各种各样的光学器件,如棱镜,反光镜,透镜和带有模具的光纤。将抗体或酶与蚕丝溶液混合,然后进入霉菌后,可以使生物传感器检测到任何低浓度的生物分子(从葡萄糖到肿瘤标志物)以植入人体。 Ormonte与伊利诺伊大学的Capalane和材料科学家John Rogers合作,成功开发了由丝绸和柔性硅电子制成的植入物。例如,该团队使用蚕丝膜将微小的晶体管和发光二极管(LED)阵列放在一起。 LED是识别病毒制造者积聚的可植入芯片的基础。科学家已经表明,这些小型设备在小动物身上表现良好,没有任何疤痕或免疫反应。最后,丝将在体内降解,只留下一小部分硅和其他电路中使用的材料。另一种装置使用丝绸作为金属电极网,取代用于检测大脑状况的尖刺电极,并治疗诸如癫痫的疾病,并且更准确地监测神经活动。这种丝基电极可能是植入式电子的“先驱”,可用于植入人体并在两三年内监测人体状况。 Ormont还列出了其他应用:例如,一根丝状光缆可以将LED阵列的光线传输到植入人体的丝状传感器。丝绸传感器告诉人们癌症已经通过改变颜色返回。另外,这些设备控制人们服用的药物量。使用丝纤维,还可以将一些信息传递到人体皮肤表面,然后用手机读出信息。阿蒙特说,用于制造这些设备的材料已经可以使用,只要将这些材料放在一起,小丝可以帮助我们挽救生命。 7.生产可再生燃料
直接制造太阳能直接制造太阳能可再生燃料
美国Nubaafeiyan,首席执行官这家投资公司旗下的风险投资公司说:“生物燃料来自二氧化碳和水,那么是否有办法将二氧化碳直接转化为我们所需要的燃料,而无需玉米,柳枝稷或藻类的麻烦呢? “对于一个由Kazuhiko Jules生物技术公司(JouleBiotechnologies)创建的新公司来说,答案似乎是肯定的,去年该公司宣布已经设计了一种新的提取乙醇和其他液体燃料的方法不同于普通的生物燃料公司,Jules说它的“日光养殖”系统没有生物材料如藻类或其他植物,微生物穿透光合作用的功能功能获得生长所需的动能,然后直接分离燃料或商业化学品Jule的生产过程依赖于SolarConverter,SolarConverter可以回收太阳光,并将二氧化碳送入微生物负载的解决方案,这些解决方案可以串联起来形成一个庞大的生产单元,在燃料被抽出后,解决方案可以被恢复和重用。 Juer的生物工程师还安装了开关,以限制其基因修饰微生物的生长速度。科学家们让它在短短几天内倍增,然后打开开关,让生物组织的能量从提供的增长转化为生产燃料。实验室测试和小规模尝试使Afin估计,使用这种方法获得的每英亩液体燃料是玉米的100倍,而且是来自其他农业肥料的生物燃料。这是非常有竞争力的。生物燃料传统上受制于许多因素,如使用玉米制造生物燃料,这种生物燃料占用大量的耕地并产生大量的废水。制造生物燃料的新方法需要更少的水,而且不占用大量耕地,制造生物燃料只需要昂贵的多步骤生产过程。为了将风险降至最低,公司开发了一套不需要大型昂贵的演示工厂的模块化流程,该公司正在德克萨斯州建造一座小型商业化工厂。巧合的是,美国加利福尼亚州生物技术研究小组GeneChem公司也正在与明尼苏达州立大学生物技术研究所合作,试图直接利用二氧化碳制造生物燃料。 8.双效有效抗体 - “一箭双雕”治疗癌症
双抗有效抗体 - 基因泰克在美国基因泰克(Genentech)总部旧金山,资深科学家日耳曼敦(Germantown)一直在重新设计该公司最有利可图的两种抗癌药物,一种是靶向Her2(人表皮生长因子受体2)抗原的赫赛汀乳腺癌细胞;另一种是阿瓦斯丁(Avastin),它可以防止肿瘤形成自己的血管,无法吸收营养,饿死,日耳曼敦的目标是证明她可以为那些罹患乳腺癌的人带来更大的机会通过使它们与两种不同的抗原紧密结合,去年,她和她的同事们证明,一种改良的赫赛汀抗体不仅能够阻断小鼠的Her2受体,而且能阻断血管内皮生长因子(VEGF)肿瘤生长而后者过度表达在一些侵略性的乳腺肿瘤和相关的论文发表在2009年3月20日的科学杂志。设计这样的“双效”抗体可以帮助解决化学治疗药物的一个主要问题:癌细胞经常对化疗药物免疫,并且突变使癌细胞适应药物攻击。在癌细胞找到“逃生路线”之前,医生经常混用不同的化疗药物来杀死癌细胞。设计一种“截取”多种癌细胞的药物将使治疗变得更容易,更容易。单细胞增殖抗体可以承担两种抗体的工作,具有良好的商业前景,可以使治疗费用减半,缩短治疗时间。基因技术公司也开始测试,看看赫赛汀和阿瓦斯汀是否可以比单独使用任何一种药物更好地击败乳腺癌。 GeneTech公司正在使用这种技术来开发另一种双效药物。与此同时,Gimany Foh的实验也激发了其他对开发类似药物感兴趣的科学家。美国斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute)分子生物学教授卡洛斯·巴巴斯(Carlos Babas)说:“双重作用药物在治疗癌症方面非常重要。 Barbas建立了CovX来生产双效抗体。虽然她和大众是竞争对手,但是Barbash高度评价PhF团队的研究成果是“抗体开发史上一个美丽的篇章”。
9.新型光伏发电 - 使用纳米粒子来提高效率太阳能发电
返回首页太阳能发电1995年,凯利·卡特纳博士完成了她的物理学本科学位,他决定进入一个停滞前的地区:太阳能电池。2006年,已经是博士后的卡茨博赫,获得了一个重大发现, Kachapol现在是澳大利亚国立大学等离子体研究小组的成员之一,薄膜太阳能电池通常是制造太阳能电池的非晶硅或碲化镉,比由较厚和较昂贵的硅晶片制成的传统太阳能电池便宜,当然,薄膜太阳能电池效率也较低e如果细胞比入射光的波长短,则光更难以吸收和转换。因此,只有几微米厚的薄膜电池只能弱吸收一些近红外波长。因此,薄膜电池的光电转换率只有8%〜12%,而一般晶体硅太阳能电池的转换率可以达到14%〜19%。而产生更多的电力将需要创造更多的设备,这大大限制了太阳能技术的应用范围。当电子的金属表面被入射光刺激时,形成等离子体振荡。在传统的硅基太阳能电池制造中,许多人使用等离子体效应来确保电池效率更高,但没有人使用这种效应来制造薄膜电池。她发现,她涂在薄膜太阳能电池表面的银纳米颗粒并不能完全反射直接照在镜面上的光。相反地​​,在颗粒表面上形成的等离子体将偏转光子,使得这些光子将在薄膜盒内来回反射,以促进长波长光的吸收。 Kartchner光电转换效率测试装置波尔比传统薄膜太阳能电池约为30%。如果Chipchel能将纳米粒子技术与大规模生产的薄膜电池结合起来,就有可能改变太阳能电池技术领域的平衡,加快太阳能取代传统化石燃料的速度。薄膜太阳能电池不仅获得了更多的市场份额(目前在美国的市场份额为30%),而且也将加速整个光伏产业的发展。毫无疑问,在制造薄膜太阳能电池时,碲化镉将逐渐取代硅。然而,碲是一种罕见的元素,专家担心其供应可能不足。在这方面,硅更有优势。已经有一些公司向Cajapol抛出了“橄榄枝”。然而,Chechopol希望在技术商业化之前更好地完善它。与此同时,澳大利亚斯威本科技大学的研究人员也正与全球最大的硅基太阳能电池制造商无锡尚德太阳能电力有限公司合作开发等离子体薄膜太阳能电池制造技术该公司的等离子体太阳能电池预计将在4年内商业化。云计算语言降低云应用程序开发难度
云计算为我们提供了无限的计算和存储容量。但是,程序员似乎并不知道如何充分利用这个能力。目前,大多数程序员倾向于使现有程序在云中运行,而不是直接编写适合云的应用程序。而且,云还不足以跟踪数据并获得在云上运行的程序的状态。如果程序员能够很好地解决这些问题,他们可以更好地利用云。例如,对于在线音乐零售商来说,他们可以更好地管理云中的社交媒体:当歌手突然成为“新秀”时,该网站很快就会被刷新满载广告歌手的促销产品,以迎合当前消费者的兴趣加利福尼亚大学伯克利分校的Joseph Hellerstein认为,他可以开发一套软件来跟踪数据并密切监视云,从而轻松编写复杂的云应用程序显然,他的想法是修改各种数据库编程语言,并用它来快速构建任何云应用程序,包括社交网络,通信工具,游戏等等。经过多年的测试和修改,这些语言现在可以很好地读取和写入来自大型数据库的数据。语言对云是友好的,程序员实际上不需要处理微妙的数据,只关注他们想要的结果。这个想法的挑战是, e语言仅处理静态的批量数据,不能处理动态变化的数据,例如从传感器网络收集的数据。 Hellers的解决方案是在语言中包含一个概念:数据可以是动态的,数据会随着数据的处理而变化,这样程序就可以准备可能或不会迟到的数据。 >因为也有结果:Bloom语言,因为团队一直在使用Bloom语言,很快就重建了Hadoop(一种管理大量数据的工具),并在其上增加了许多功能。应用程序开发语言,允许更多程序员参与过去云应用程序的开发,以创建越来越强大的云应用程序。由于团队将于2010年发布,所以太晚了。也展示了Bloom如何在实时应用中使用,例如在线多人游戏,监控地震或海啸的警报等等。
 

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