2012后世界展望

2012年底，美國權(quán)威的《技術(shù)評論》雜志精選了過去一年最重要的技術(shù)進(jìn)展，這些技術(shù)雖然還沒有大規(guī)模投入應(yīng)用，但必將將對未來幾年的創(chuàng)新形式產(chǎn)生巨大的影響。此種影響將會具有非常不同的形式，如為移動設(shè)備和電動車找到更好電池材料的方法，及企業(yè)家對新興技術(shù)商業(yè)化進(jìn)行投資的新方式等，這些技術(shù)都具有改變世界的巨大潛能。

卵子干細(xì)胞

美國哈佛大學(xué)生殖生物學(xué)家喬納森·蒂利發(fā)現(xiàn)了一種可減緩女性生物鐘周期的方法。其在2011年3月發(fā)表論文稱，女性可將其卵巢中的卵子干細(xì)胞帶入成年期，這或許是女性延長生育年齡的關(guān)鍵。

現(xiàn)今，女性的生育能力受限于其卵子的總供給量，及其40歲后不斷下降的卵子質(zhì)量。蒂利所使用的干細(xì)胞（能分化或發(fā)育成其他細(xì)胞）或可使女性遇到的上述兩個問題迎刃而解。這些新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞有可能會被誘導(dǎo)發(fā)育成新卵子，或使老年女性的卵子恢復(fù)活力。　該技術(shù)的另一誘人影響是，可用以使老年女性的卵子恢復(fù)“青春”。蒂利稱，將線粒體從干細(xì)胞誘導(dǎo)細(xì)胞轉(zhuǎn)移到現(xiàn)有卵子即可達(dá)成。

超效太陽能

2012年初，一家名為Semprius的新創(chuàng)公司創(chuàng)下了太陽能發(fā)電的一個重要記錄：其太陽能電池板可將近34％的入射光能轉(zhuǎn)換成電力。Semprius公司表示，一旦規(guī)模化運(yùn)行，在某些地方，其發(fā)電成本之低將足以與那些以煤和天然氣為燃料的電廠相抗衡。

太陽能設(shè)施有許多固定成本，如用于面板陣列的不動產(chǎn)等，因此最大限度地發(fā)揮每塊面板的效率以降低太陽能的價(jià)格是非常重要的。Semprius公司采用的也是砷化鎵，因?yàn)檫@種材料能比硅更好地把光轉(zhuǎn)化為電能，但砷化鎵也昂貴得多，因此Semprius公司正在通過不同途徑進(jìn)行成本補(bǔ)償。其一是縮減太陽能電池的尺寸，將每塊太陽能板上的單個光吸收器縮減至僅600微米寬、600微米長、10微米厚。

光場攝影術(shù)

自廉價(jià)數(shù)碼攝影誕生以來，2012年3月終于有了相機(jī)設(shè)計(jì)的第一次重大技術(shù)升級，那就是照相時(shí)不用再對焦了，新設(shè)計(jì)將允許你在照完相后再調(diào)整圖像的焦點(diǎn)。硅谷先創(chuàng)公司Lytro的這款產(chǎn)品售價(jià)為399美元，該公司計(jì)劃利用該技術(shù)開發(fā)出除了“再聚焦”之外的更多特技應(yīng)用，如在家中制作3D圖像等。

消費(fèi)級數(shù)碼相機(jī)一般都使用平板（無論是化學(xué)膠片還是數(shù)字傳感器）來記錄位置、顏色、透過鏡頭的光強(qiáng)度等信息，從而創(chuàng)建出圖像。Lytro相機(jī)記錄的則是光線到達(dá)的角度，其生成的文件并不是圖像，而是在某一特定時(shí)刻捕捉到的光線的立體圖案的迷你數(shù)據(jù)庫，亦稱為光場。軟件可對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行挖掘，產(chǎn)生自按下快門起的各種不同可能的照片和視覺效果。光場相機(jī)之前僅在工業(yè)上具有有限的用途，而且由于采用多鏡頭，因此價(jià)格昂貴，從未應(yīng)用于普通消費(fèi)品。

太陽能微電網(wǎng)

在印度，生活在農(nóng)村地區(qū)的大約4億人，至今還過著黑燈瞎火的日子。

為改變這種狀況，尼基·賈辛哈尼和布賴恩·沙德共同創(chuàng)辦了美樂高（Mera　Gao）電力公司。得益于太陽能電池板和LED價(jià)格的不斷下降，該公司致力于建設(shè)和運(yùn)營低成本的由太陽能供電的微電網(wǎng)，以滿足家庭清潔照明及手機(jī)充電之需。微電網(wǎng)從一個相對較小的電源地將電力配送到有限的區(qū)域。同時(shí)，還可配以替代解決方案，如獨(dú)立的太陽能電燈。微電網(wǎng)的優(yōu)勢是，安裝成本可由整個村子進(jìn)行分?jǐn)?。該系統(tǒng)還可使用更高效、更大規(guī)模的電力發(fā)生和存儲系統(tǒng)以降低運(yùn)營成本。

美樂高的首個商業(yè)化微電網(wǎng)于去年夏天開始部署，已有8個村莊加入進(jìn)來。

3D晶體管

為了將更多的元件壓縮進(jìn)硅芯片，英特爾已啟動基于3D晶體管的大規(guī)模生產(chǎn)工藝。此舉不僅可延長摩爾定律的生命，還有助于顯著提高處理器的能效和速度。

在傳統(tǒng)芯片中，電流的開閉受控于“門”產(chǎn)生的電場，門位于嵌入硅襯中的寬淺導(dǎo)電通道的上方。在3D晶體管中，載流通道被翻轉(zhuǎn)直立，升離了芯片表面。通道材料就此接觸位于其兩側(cè)和頂部的門，幾乎不讓通道暴露在由下方襯底中雜散電荷造成的干擾中。由于幾乎沒有漏電流，3D晶體管可更加清晰和快速地開啟和關(guān)閉，設(shè)計(jì)師不必?fù)?dān)心漏電流被誤認(rèn)為“開”的信號，所以其可在低功率下運(yùn)行。

新的3D晶體管設(shè)計(jì)，給未來5年電子行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展留下了足夠的空間。目前，英特爾的芯片可在每平方毫米的空間里容納487萬個晶體管，而新芯片可容納875萬個。到2017年，每平方毫米容納3000萬個晶體管也將不再是幻想。

更快的傅里葉變換

2012年1月，4名麻省理工學(xué)院研究人員向人們展示了一種計(jì)算機(jī)科學(xué)中最重要算法的替代品。迪娜·凱塔比、海賽姆·哈桑尼、彼得·因迪克、埃里克·普賴斯創(chuàng)建出一種進(jìn)行傅里葉變換的更快方法。傅里葉變換是一種處理數(shù)據(jù)流的數(shù)學(xué)技術(shù)，其已成為WiFi路由器、數(shù)字醫(yī)療影像和4G蜂窩網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行基礎(chǔ)。

傅里葉變換的歷史可追溯到19世紀(jì)，其原理是，任何信號，如錄音信號，可表示為不同頻率和振幅的正弦和余弦波的集合總和。在20世紀(jì)60年代中期，又發(fā)展出了一種被稱為快速傅里葉變換（FFT）的對計(jì)算機(jī)友好的算法。

麻省創(chuàng)建的新算法，稱為稀疏傅里葉變換（SFT），其對數(shù)據(jù)流的處理要比快速傅里葉變換快上10倍至100倍。這種加速的達(dá)成，是基于我們最為關(guān)注的是信息的有意義部分：音樂不是隨機(jī)噪聲。更快的變換意味著處理一定量的信息只需更少的電力，這對于對電力要求苛刻的智能手機(jī)等移動多媒體設(shè)備來說，不啻為一種福音。

納米孔測序

“牛津納米孔”公司已向公眾展示了可直接讀取DNA（脫氧核糖核酸）堿基的商業(yè)機(jī)器。該技術(shù)提供了一種使基因組測序速度更快、更便宜的方法，且可簡便到讓醫(yī)生將基因組測序作為像核磁共振成像或血液細(xì)胞計(jì)數(shù)那樣的常規(guī)測試手段，從而迎來了一個個性化醫(yī)療的新時(shí)代。

該公司的設(shè)備，不必?cái)U(kuò)增DNA或使用昂貴試劑，其通過將單鏈DNA傳入創(chuàng)建于膜內(nèi)的一個蛋白質(zhì)孔來工作。當(dāng)一個電流流過孔隙時(shí)，不同的DNA堿基會以不同方式阻斷電流，從而使機(jī)器讀出序列。

能夠直接讀取DNA分子也意味著，一次就可讀取較長的基因組片段。這使得研究人員能夠更容易地看到像易位和拷貝數(shù)變異這樣的大型圖案，易位指的是DNA塊從基因組的一部分轉(zhuǎn)移到了另一部分，被認(rèn)為是各種癌癥和其他疾病的基礎(chǔ)；拷貝數(shù)變異指的是DNA序列重復(fù)了許多次，被認(rèn)為與各種神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育障礙有關(guān)。

“牛津納米孔”的新產(chǎn)品線將包括一個大約兩副牌大小的小型便攜式設(shè)備，其可直接插入計(jì)算機(jī)的USB端口，并能進(jìn)行少量的DNA測序；一個較大的臺式機(jī)則能處理大量的測試序列。集中這樣的一批機(jī)器將可用于全基因組測序。雖然該公司尚未宣布臺式機(jī)的價(jià)格，但便攜機(jī)的價(jià)格可能會低于900美元。在遠(yuǎn)程診所或食品加工廠，該裝置將使有限數(shù)量DNA的讀取變得很容易，這樣檢查人員就可監(jiān)控危險(xiǎn)菌株造成的污染。

快速發(fā)掘新材料

電動車跑得更遠(yuǎn)，智能手機(jī)擁有更強(qiáng)大的處理器和更好、更亮的屏幕，這一切都應(yīng)歸功于美國圣迭戈野貓發(fā)明科技公司開發(fā)的新型電池材料。

通過一次性測試數(shù)千種物質(zhì)，野貓公司正在加速有價(jià)值儲能材料的發(fā)現(xiàn)過程。2012年3月，該公司宣布，與目前的普通磷酸鋰陰極材料相比，磷酸鋰鈷陰極材料可將電池的能源密度提高近三分之一。該公司還推出了一種電解液添加劑，可使電池在更高電壓下更穩(wěn)定地工作。

選擇電池的最佳材料是一個特別棘手的問題。電池由3個主要部分組成：陽極、陰極和電解液。不僅每部分都幾乎由多種化合物混合而成，且三部分必須很好地協(xié)同工作。這使研究人員將要探究的最佳材料的組合可能達(dá)到百萬量級。為了窮究最佳組合，野貓公司采取了最初由藥物發(fā)明實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的一項(xiàng)戰(zhàn)略：高通量組合化學(xué)。取代一次只測試一種材料的舊方法，野貓公司的新戰(zhàn)略可系統(tǒng)性地對數(shù)以千計(jì)的材料進(jìn)行并行測試，一周之內(nèi)即可合成和測試約3000種新的材料組合。

測試數(shù)千種材料的最簡單方式是將每個樣本沉積在基底上的薄膜內(nèi)。這種做法確實(shí)讓以前的研究人員發(fā)現(xiàn)了有前途的電池材料組分，但這些候選材料最終被證明不適于符合成本效益的大規(guī)模生產(chǎn)過程。

為了避免再走這種浪費(fèi)時(shí)間的彎路，野貓公司找到了一種利用微縮版大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)來制作樣品的新方法。他們在測試候選材料性能的同時(shí)，也測試材料是否易于制造。

如果野貓公司的方法獲得成功，其付出的努力將會使電池變得更小、更省電，從而獲得智能手機(jī)和電動汽車生產(chǎn)商的格外青睞。

公眾集資

Kickstarter是一家基于紐約的網(wǎng)站，最初的成立目的是支持和激勵創(chuàng)新性、創(chuàng)造性、創(chuàng)意性新項(xiàng)目，目前已成為科技創(chuàng)業(yè)融資的一股重要力量。其通過網(wǎng)絡(luò)平臺面對公眾集資，讓有創(chuàng)造力的人可獲得他們所需要的資金，以使他們的夢想有可能實(shí)現(xiàn)。企業(yè)家們已利用該網(wǎng)站一次性籌集了數(shù)十萬美元，開發(fā)和生產(chǎn)出了包括家庭網(wǎng)絡(luò)傳感系統(tǒng)和三維物體打印工具在內(nèi)的新產(chǎn)品。

kickstarter平臺的運(yùn)作方式相對來說比較簡單而有效：該平臺的用戶一方是有創(chuàng)新意愿、渴望進(jìn)行創(chuàng)作和創(chuàng)造的人，另一方則是愿意為他們出資金的人，然后見證新發(fā)明、新創(chuàng)作、新產(chǎn)品的出現(xiàn)。kickstarter的創(chuàng)意性項(xiàng)目包括：音樂、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)、動畫以及所有有能力創(chuàng)造以及影響他人的項(xiàng)目。該種公眾集資模型為先創(chuàng)公司啟動時(shí)的傳統(tǒng)融資手段提供了一種補(bǔ)充。

人們?yōu)橐粋€項(xiàng)目尋求融資時(shí)，往往會設(shè)定一個集資目標(biāo)并征求認(rèn)捐。如果一個項(xiàng)目未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)（2011年為54％左右），支持者就不會掏一分錢。如果項(xiàng)目最終達(dá)成了目標(biāo)，捐資者將獲得各種獎勵，如感謝信、新產(chǎn)品甚至是邀請參觀創(chuàng)作者的工作場所等。Kickstarter從中收取5％的傭金。該網(wǎng)站自推出以來派發(fā)的資金已超過1500萬美元。

隨著美國從2013年4月開始解除私營公司不得向小投資者出售股份的禁令，Kickstarter所扮演的角色可能會開始改變。如果公眾集資網(wǎng)站開始提供權(quán)益股份，它定會使幾十個風(fēng)險(xiǎn)投資公司消失在人們的視野之外。

“臉譜”的時(shí)間軸

“臉譜”（Facebook）最近向其8.5億每月活躍用戶推出了時(shí)間軸（Timeline）接口。接口設(shè)計(jì)將使瀏覽社交網(wǎng)絡(luò)為每個客戶聚合的巨量信息變得更為容易，并促使他們以便于分析的方式添加和共享更多的東西?！澳樧V”的動機(jī)是為了對廣告進(jìn)行更好定位，廣告業(yè)務(wù)已占據(jù)其85％的盈利。在某種程度上，成功的定位就是一個數(shù)字游戲。如果媒體報(bào)道的趨勢保持平穩(wěn)，“臉譜”的數(shù)據(jù)庫自2012年1月以來每日增加625000TB的壓縮數(shù)據(jù)。時(shí)間軸的新功能必將大大提高這一數(shù)字，用戶提供給“臉譜”的個人數(shù)據(jù)可能要比其他在線廣告銷售商所能訪問的數(shù)據(jù)多得多。

時(shí)間軸讓用戶增加“適銷對路”信息的一種方式是，要求他們對“生活事件”類下的更新進(jìn)行分類，其中包括像買房、買車等標(biāo)簽?！澳樧V”對這些信息進(jìn)行整合后，就可確定用戶的性別、收入階層、教育程度及職業(yè)。這種不斷增長的隱含數(shù)據(jù)是一個營銷富礦，但這對“臉譜”來說也是一大挑戰(zhàn)，其必須保證不被數(shù)據(jù)的洪流淹沒?！澳樧V”將營收的約10％投入到研發(fā)中，包括極力提高速度、效率和基礎(chǔ)設(shè)施的可擴(kuò)展性。