1. 大腦黑客

大腦黑客

人的大腦鑲嵌著數(shù)十億計的神經(jīng)元，它的大部分仍然是一個未解的謎�，F(xiàn)在，從事《藍色大腦工程》的研究人員宣布，將在未來十年中開發(fā)出能夠運作的人造大腦。他們借助IBM的超級計算機《藍色基因》，已經(jīng)制作出人工鼠腦的部分模型。他們說，那些模擬腦細胞甚至無需人工干預(yù)已經(jīng)開始自我組織。對大腦逆向開發(fā)的成功可能導(dǎo)致生物醫(yī)學(xué)測試模型的問世，也能有助于對人類意識的深入了解。研究人員只是提醒大家，它還算不上是人工智能……至少現(xiàn)在還不是。

科學(xué)家認為，第一顆人造大腦問世只是一個時間問題。Credit:夢想時代。

2. 馴服熾熱的太陽爐

馴服熾熱的太陽爐

核聚變讓太陽綻放了幾十億年的光輝�，F(xiàn)在，科學(xué)家們希望在地球上把它重新創(chuàng)造出來，最終將核聚變馴服成無與倫比的高效能源。國家點火裝置上的巨型激光器，通過把能量聚焦在一個很小的氫燃料球上，將有助于實現(xiàn)這一突破，同時也將理想地釋放出比激光所需要的更多能量。不過其他的方法涉及到聚變或者冷聚變中高溫等離子體磁約束�，F(xiàn)在，《生活科學(xué)》的讀者們已經(jīng)投票選擇了他們認為最好的替代能源。

國家點火裝置的靶室內(nèi)部，研究人員計劃在這里使用192支巨型激光搶點燃一個微型的聚變反應(yīng)。Credit: LLNL/DOE

3. 控制全球氣候

控制全球氣候

對于像在奧運會期間讓自然母親收住雨腳的渺小目標，還是忘了吧�；菁罢材匪埂ぐ畹聦κ值牡厍蚬こ逃媱澮呀�(jīng)成了美國國家科學(xué)院、美國氣象學(xué)會和白宮科學(xué)顧問的熱門話題。為了反射陽光給地球降溫而在大氣層灑播漂浮的反射粒子，或者把鐵粉傾入大海培育吞噬二氧化碳的藻類，諸如此類的點子層出不窮。讓颶風(fēng)放慢或者停止腳步，為這種想法申請專利，即使是億萬富翁比爾·蓋茨也當仁不讓，他們設(shè)想部署一支艦隊去攪拌海水，使溫暖的表面降溫，給即將形成的風(fēng)暴來個釜底抽薪。氣候控制技術(shù)差不多已經(jīng)成為現(xiàn)實，然而，它引起問題是，究竟誰來承擔(dān)相應(yīng)副作用的風(fēng)險，科學(xué)家還是政策制定者？

在勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的研究人員繪制地球工程學(xué)和碳儲存方案示意圖。

4. 讓垃圾絕跡

讓垃圾絕跡

新技術(shù)可以把各種垃圾轉(zhuǎn)化為可重復(fù)利用的材料。雞毛和其他農(nóng)業(yè)廢棄物在未來可以變成塑料；而可以在海水中無害溶解的生物降解塑料實際上將鼓勵人們把垃圾投入海洋；食物殘渣、污水和其他廢棄物已經(jīng)開始成為部分電廠的燃料為美國軍民提供動力。實現(xiàn)百分之百的可持續(xù)發(fā)展聽起來還是那么高不可攀，但各種努力確實在朝著目標挺進。麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)啟動了一個垃圾跟蹤工程，用以評估紐約、西雅圖和倫敦處理廢棄物的成本和模式，希望幫助更多的人以綠色方式思考問題。

新的生物降解塑料可以倒入大海而對環(huán)境不構(gòu)成危害。

5. 讓全世界有飯吃

讓全世界有飯吃

由于各區(qū)域的政治局勢和經(jīng)濟狀況往往會火上澆油，因此解決世界饑餓問題是一項極其困難的任務(wù)。盡管如此，科學(xué)家們在采取行動，保護世界大部分人口賴以生存的重要作物。研究人員持續(xù)不斷地開發(fā)各種產(chǎn)量更高、更能抵御氣溫、干旱甚至蟲害的小麥、玉米和水稻新品種。新的信息技術(shù)可以讓農(nóng)民及時了解自己作物的生長情況，并且更新農(nóng)業(yè)耕作方法，而這些方法可以使土壤養(yǎng)分保持得更長久。如果人們能夠把可口因素置于腦后，那么實驗室培養(yǎng)出來的肉就可以滿足全球不斷增長的需求。如果發(fā)生大災(zāi)大難，為了保障未來的糧食供應(yīng)，科學(xué)家已經(jīng)在末日寶庫儲存了數(shù)以千計的種子。

研究人員在照料一批耐高溫試驗玉米，它們由美國佛羅里達大學(xué)植物分子生物學(xué)研究員L.柯蒂斯·漢娜所開發(fā)。Credit:佛羅里達大學(xué)食品和農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所。

6. 人體再生術(shù)

人體再生術(shù)

到目前為止還沒有誰有肢體或器官再生的能力，不過患者可以預(yù)期，修復(fù)或完全替代人體器官的醫(yī)療方法將會越來越多。2006年一個英國研究小組利用臍帶干細胞培養(yǎng)出世界上第一個人造肝臟，從那以后還有研究人員發(fā)現(xiàn)，心臟可能隱藏著自我再生能力的干細胞。在澳大利亞的一項研究中，利用患者自身健康的眼睛成年干細胞已經(jīng)幫助恢復(fù)了視力，而中國科學(xué)家展示了成年干細胞的潛力，他們用可重新排序的皮膚細胞培養(yǎng)出活蹦亂跳的老鼠。為個人量身定做的器官及其治療方法可能很快就會到來。

上世紀50年代的核試驗留在細胞上的碳-14印記揭示出心臟細胞具有再生能力。Credit: Matthias Karlen

7. 無所不知的機器

無所不知的機器

人們最終可能持有漫游指南，他們看到的一切。在超市里挑一箱橘子汁，該品牌商品的營養(yǎng)比較表立刻顯現(xiàn)。在書店翻閱一本新暢銷書，頁面上會跳出讀者對該書的評論。麻省理工學(xué)院在2009年已經(jīng)推出了這項技術(shù)的樣機，它由攝像頭、顯示屏和智能手機組成，可以通過互聯(lián)網(wǎng)查找非常豐富的信息。這種可佩戴的設(shè)備能夠與嵌入式“智能”系統(tǒng)協(xié)作擴增實境，當你在街頭失去方向時，可以啟動全球定位系統(tǒng)，或者調(diào)出一張當?shù)氐牡貓D。在21世紀應(yīng)是信息至高無上的時代。

第六感》是一種佩戴式手勢接口，利用數(shù)字信息擴大現(xiàn)實世界，同時讓人們利用自然的手勢實現(xiàn)與信息的互動。在這張照片中，《第六感》按照原型報紙調(diào)出的網(wǎng)站視頻。Credit:麻省理工學(xué)院媒體實驗室

8. 完美的義肢

完美的義肢

用意念隨心所欲地控制義工、義肢，這樣的夢想美國的退伍軍人和其他假肢用戶很快可以實現(xiàn)了。最先進的假肢使用充當小腦的“智能”微處理器，可以預(yù)測主人如何行走或移動手臂。不過，猴子和人都已經(jīng)學(xué)會僅憑借大腦就可以向機器人手臂和數(shù)字產(chǎn)品發(fā)號施令，這為設(shè)計連接大腦和義肢之間的接口鋪平了道路。這種技術(shù)可以對最新的假肢進行改裝，讓使用者實現(xiàn)完全控制義肢的愿望。

美國陸軍中士胡安·阿雷東多在伊拉克執(zhí)行任務(wù)時失去了一只手。他說裝上的假手活動自然。i-LIMB型義肢有靈活的液壓驅(qū)動裝置，直接裝在手指關(guān)節(jié)處。Credit:觸摸仿生

9. 90分鐘周游世界

90分鐘周游世界

菲利亞斯·福克周游世界花了80天，不過，將來游客不到半個小時就可以跨過半個地球。美國空軍和巴西正在合作開發(fā)一種光速飛行器。未來這種利用激光爆炸發(fā)射的飛行器，可以把旅客或貨物送到世界各地。風(fēng)馳電掣的太空飛機可以像一般的飛機一樣起飛和降落，在英國和美國這樣的飛機已經(jīng)進入認真開發(fā)階段，也許在未來數(shù)年中它們就會飛上天空。

藝術(shù)家想象中的超音速光速飛行器。Credit: Media Fusion; Courtesy of NASA

10. 讀心術(shù)

讀心術(shù)

真正的心靈閱讀設(shè)備存在于科幻小說中，而測謊儀測謊靠得是間接線索。不過，大腦掃描已經(jīng)能讓神經(jīng)學(xué)家預(yù)測人們在特定任務(wù)試驗中將會有什么行動，甚至能夠提前半分鐘觀察到一個人會不會犯錯誤。另外已經(jīng)有一種技術(shù)，利用近紅外光根據(jù)大腦活動識別人的簡單偏好。這些成就依賴于分析人在具體行動中產(chǎn)生的大腦模式，而不是破解大腦的神經(jīng)代碼，但是這些做法引起了科學(xué)家和法律專家對思維私隱問題的辯論。也許在不久的將來，他們會用Twitter來召開心靈會議。

這種新型心靈閱讀器會把字母挨個地顯示在屏幕上。當受試者想到一個字母，接著該字母最終出現(xiàn)在屏幕上時，腦電波就向計算機發(fā)出一個信號， “嘿，字母選對了�！彼�的反應(yīng)緩慢，不過它發(fā)出的東西有點像Twitter中的微博。Credit:威斯康星大學(xué)麥迪遜分校。