Ⅰ MIT TR榜單發布，2022全球十大突破性技術，哪些與生物相關
編譯 | 徐 冉
2月23日，著名 科技 雜志《麻省理工 科技 評論》推出了年度「十大突破性技術」（10 Breakthrough Technologies）。
這一榜單已創辦了21年之久，榜單上的科學家、企業家憑借著自己的遠見，眼光獨到地預測了自動駕駛、新能源、癌症基因、人工智慧等領域的蓬勃發展。這一榜單是 科技 領域不可多得的風向標，也是很多機構將科研內容走向產業化的哨塔。
其中不乏高精尖技術，它們能改變我們生活的方方面面，讓我們的生活逐漸智能化、科學逐漸產業化。
例如，近期大熱的CRISPR基因編輯農作物技術，早在2016年就位列當年的突破性技術榜單。這些年人們深入研究的腦機介面，則於2001年就進入了當年評議員的視線中。
今天，透過前沿科學人的眼睛，我們來詳細了解一下今年發布的榜單，暢想2022年之後 科技 的產業。
01
新冠肺炎口服葯
隨著新冠疫情的反復及病毒變異的逐漸升級，注射疫苗也很難保證能夠完全擺脫新冠病毒的威脅，並且，通常需要注射2-3針疫苗才能發揮功效。
與此同時，還需要全球眾多國家政府相關部門安排大量人力物力以及大量的醫護人員，此舉無疑大大增加了政府的開支和企業成本。
那目前有沒有一條路可以打破現有的防疫僵局呢？
有。通過研發新冠口服葯，人們只需要在家服用葯物就可以顯著降低重症住院的可能性。
不僅降低了政府的各項開支，也減少了人們一次次打疫苗所耽誤的時間精力以及不可預知的感染風險，一舉多得。
輝瑞、默克等公司看到了新冠口服葯物的利好，已經開發出了一種名為Paxlovid的小分子葯物。2021年12月14日，輝瑞公司通過分析治療數據，證明了Paxlovid針對住院的高危病人，能夠降低89%的死亡率，擁有十分驚人的效果。
因此，流行病口服葯是制葯企業、國家和人民三方共贏的關鍵研究，世界各國也必然會投入大量的資金，建立對應的研發機構來推進口服葯物的研究。
02
瘧疾疫苗
2015年，屠呦呦憑借青蒿素獲得諾貝爾獎，青蒿素能享譽國際，就是因為它能夠有效治療非常可怕的一種疾病——瘧疾。
有多可怕呢？這么多年來，瘧疾在全球范圍內的流行仍很嚴重，世界人口約有40％生活在瘧疾流行區域。
在非洲，瘧疾是最嚴重的疾病，該國約有5億人口生活在瘧疾流行區，每年全球約有1億人出現瘧疾的臨床症狀，其中90％的患者生活在非洲大陸，而每年死於瘧疾的人數超過200萬人。
因而，瘧疾疫苗的研發亟不可待。
2021 年 10 月，世界衛生組織批准了第一種瘧疾疫苗——葛蘭素史克公司(GSK)研發的RTS疫苗。研究結果顯示，各年齡段瘧疾感染率顯著下降，年齡越小，保護力度越強，防止感染的有效率甚至高達46%。
但，該疫苗目前仍存在一定的局限性：它只能在嬰兒期和幼童期投入使用來進行防治。
或許未來的某一天，當 科技 再一次往前邁步的時候，我們就能迎來新的「成人版」瘧疾疫苗了。
03
AI蛋白質折疊
蛋白質一直是科學家研究方向中的重中之重。
舉個例子，近期充斥在大家生活中的新冠病毒也涉及到了這一領域。新冠病毒表面的糖蛋白可以誘發免疫應答，科學家們可以通過研究這一糖蛋白，從而進行mRNA疫苗的研究。
事實上，大量免疫和抗體的研究都和蛋白質息息相關，研究蛋白質折疊的形成，將是打開未來生物之門的鑰匙。
2020 年末，英國DeepMind公司發布研究報告稱，可以使用深度學習模型預測蛋白質折疊，結果和真實蛋白質結構高度吻合，這一 科技 進展震驚了生物學界。
這項研究的發展是生物革命性創舉的關鍵，不僅可以應用於流行病、腫瘤、疫苗等與人民 健康 息息相關的議題，甚至可以應用於任何生命體的研究。
生物和計算機領域的碰撞，將在未來發揮難以想像的作用和價值。
04
不再使用密碼
傳統密碼存在一定的泄露風險，安全性能較低。
因此，谷歌、微軟等公司研究了很多免使用密碼就可以登陸的方式，大大簡化數據時代繁瑣的密碼記憶流程。
與此同時，這項研究也能讓用戶的信息在大數據時代更加安全。
05
權益證明取代貨幣計算
加密貨幣建立在開源公共區塊鏈上，來實現去中心化的點對點支付系統。為達到保證用戶資產安全，防止黑客入侵的目的，世界前兩大加密貨幣比特幣（Bitcoin）和以太坊（Ethereum）都使用了工作量證明（POW）演算法，但這些計算都需要大量的電能。
2021年，比特幣網路電消耗了超過 100 太瓦時（註：1太瓦時=10億度電），比芬蘭的年度電能消耗還要多。
而權益證明可以減少大量能源消耗，以太坊正打算在2022上半年逐漸從工作量證明演算法轉移到使用權益證明來保證用戶安全。
專家預估，以太坊這一轉型可以節約99.95%的電量消耗，這極大地推進了全球環保的進程，未來也會為更多的加密貨幣所使用。
06
AI數據綜合分析
我們知道，單一的數據常常會存在不確定性。如果能夠有效綜合大量的數據，就可以得到更精準的計算結果。例如，無人駕駛技術就需要綜合分析大量的道路和路況數據。
目前Syntegra，Datagen等公司正在推進這項技術，致力於得到更優質的數據應用在各項生產實踐中。
07
長時電網儲能電池
低碳和節約能源一直以來是環保方向上的重要議題。人們不斷發掘新的可再生能源、清潔能源。廉價、持久的鐵基電池成為了人們新的選擇之一。
去年，美國俄勒岡州的 ESS 公司和馬薩諸塞州的 Form Energy 公司都選擇使用鐵基電池作為他們新電網的主要產生能源。
鐵基電池不僅擁有良好的儲電性能，而且得益於鐵是地球上的富集元素，製作鐵基電池的成本更低，能夠大大減少相關企業的支出，成為了企業和環保雙贏的選擇。
08
除碳工廠
目前，全球變暖已經成為了環保領域亟待解決的問題。為了減緩溫室效應，眾多公司都投入了大量的精力來應對二氧化碳過剩的問題。如Climeworks公司，他們正在試圖從空氣中清除多餘的二氧化碳。
盡管這家公司每年可捕獲 4000 噸二氧化碳，但放眼全球過渡排放的二氧化碳，這只是冰山一角。因此，更多的國家和企業正在投入精力節能減排，同時建立更大的工廠來減緩溫室效應。
隨著捕捉碳技術和相關工廠的建立，地球的生態環境正朝著可持續發展的方向邁進。減碳，是人類未來發展過程中必須考慮的要點之一。
09
新冠病毒變異的跟蹤
近期，奧密克戎變異株引起了全球人民的廣泛關注，2022年1月4日，世衛組織表示已有128個國家和地區報告發現了奧密克戎變異株。
2022年1月，美疾控中心表示，奧密克戎感染病例佔全美新增病例的99.9%。
隨著新冠病毒的日益變化，治療它的難度也日益增加。這是由於新冠病毒常常在「更新換代」的過程中，對疫苗的逃逸能力逐漸增強、傳染的力度和速度也不斷激增。
病毒株這些不確定性的變異，容易造成新冠病毒的二次、三次大流行。
因此，研究新冠病毒的變異傾向，能夠有效預測未來可能的疫病發展趨勢。
10
實用型聚變反應堆
1986年4月25日，切爾諾貝利核電站發生核泄露，截至1992年已有7000多人死於這次核污染事故中，周圍7千米內的樹木都逐漸死亡。整個歐洲大陸都籠罩於核污染的陰影中。
所以目前國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）、托卡馬克能源公司（Tokamak Energy）、通用聚變公司（General Fusion）希望能在未來10年間實現核聚變發電。
如果研究人員能在地球上實現可控且持續的「太陽上的核聚變」，那麼也許，未來的某一天我們的地球就可以擁有無限的能源，這也能減少地球上的各種環境污染。
結束語
以上的這些技術都是目前 科技 領域最有價值、最前沿的研究，它們也預示著人們對未來發展的憧憬。前人在 科技 領域邁出的每一步，都是未來 科技 工作者們的指路燈。
科技 與環境之間平衡並進的議題，更是人類 社會 存在的機遇與挑戰。