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驚艷!人類進擊的腳步根本停不下來……

時光飛逝,在剛剛過去的2016年,有哪些令人驚艷的科技進展?引力波、阿爾法狗、三親嬰兒……這一年的世界科技精彩紛呈;長征五號、太湖之光、量子衛星……這一年的中國科技捷報頻傳!

愛星空

仰望星空,一直是人類科技不斷進步的強勁動力。2016年的星空更是精彩不斷!

2016年,最引人注目的科技突破,莫過於人類革命性地首次直接探測到引力波。

發現引力波是科學家的百年夢想。1915年,愛因斯坦提出廣義相對論,革新了牛頓的經典引力觀,提出引力的本質是「時空的彎曲」。1916年,愛因斯坦預言引力的作用以波動的形式傳播。100年後,人類才初次捕捉到引力波這美妙的「時空漣漪」。

2016年2月11日,激光干涉引力波天文台LIGO科學家團隊向全世界正式宣布,人類首次直接探測到了引力波。該引力波由13億光年之外的兩個黑洞合併產生,被LIGO位於漢福德和利文斯頓的兩台探測器於2015年9月14日探測到。這一發現是黑洞存在的第一個直接證據,改變了我們對宇宙的認知。

火箭一直是人類探索星空的利器。這一年裡,可回收的火箭探索,開啟了火箭技術的新紀元。

2016年4月,美國太空探索技術公司SpaceX的火箭成功在海洋中的漂浮無人船上著陸,創造了回收火箭的歷史。回收和重新利用火箭推進器,將削減太空發射約30%的成本。7月18日,SpaceX成功實現第二次陸上回收火箭。

然而,探索並不是一帆風順。9月1日,「獵鷹9」火箭在靜態點火測試時爆炸,令SpaceX被迫推遲火星探索計劃,「載人龍飛船」的首次載人飛行也被推遲到2018年5月。

2016年也是中國航天的好年頭,是中國航天事業創建60周年,也是首個中國航天日啟動之年。

這一年,中國航天事業喜事連連。

長五、長七兩款新型火箭都在這一年成功首飛。

長征七號是我國全新研製的新一代中型運載火箭,2016年6月25日,從海南文昌航天發射中心成功首飛。

2016年11月3日,首飛成功的長征五號火箭更是我國運載火箭升級換代的里程碑工程,是我國由航天大國邁向航天強國的重要標誌。長征五號是我國體量最大的現役火箭,把我國的火箭箭體結構從過去的3.35米直徑,一下子提升到5米直徑。它大幅度提高了中國的火箭運載能力,將讓中國的地球同步轉移軌道和近地軌道運載能力分別達到14噸級、25噸級,可與美、俄等航天強國的現役火箭最強運載能力媲美,把中國火箭送入世界主流火箭陣營。中國未來的載人空間站、探月工程三期以及火星探測,都將藉助長征五號的巨大推力來實現。

2016年,天宮二號和神舟十一號任務也取得了勝利。乘坐神舟十一號飛上太空的兩名中國宇航員完成了中國迄今最長的太空探索任務,在天宮2號太空實驗室工作了整整一個月的時間。

▲「神舟」十一號飛船發射模擬圖。

2016年8月成功發射的世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」,鞏固了中國在量子通信領域的世界領先地位,使中國成為全球第一個實現衛星和地面之間量子通信的國家。

▲世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」飛行示意圖。

這一年,中國航天領域的碩果還有不少,中國首顆微重力科學實驗衛星「實踐十號」、中國新一代靜止軌道氣象衛星「風雲四號」、世界上成像模式最多(12種)的合成孔徑雷達(SAR)衛星「高分三號」……均在2016年成功發射。

2016年,中國還為世界貢獻了一個仰望星空的利器——被譽為「中國天眼」的500米口徑球面射電望遠鏡FAST。FAST從預研到建成歷時22年,於2016年落成啟用,是目前全球最大的單口徑射電望遠鏡。

▲圖為建成啟用的500米口徑球面射電望遠鏡FAST。

愛燒腦

科技總與高智商聯繫在一起,2016年的科技成果不斷突破燒腦極限。

2016年,最燒腦概念無疑是人工智慧(AI)。3月,谷歌子公司DeepMind開發的人工智慧程序AlphaGo(阿爾法狗)與世界排名第一的圍棋大師李世石展開人機圍棋大戰,以4∶1完勝世界冠軍。繼人工智慧「深藍」在象棋比賽中戰勝人類冠軍後,阿爾法狗的獲勝再次引起人工智慧是否會威脅人類的大討論。10月,DeepMind的研究人員推出了另一個AI,能夠在沒有任何先驗知識的情況下,在倫敦地鐵的複雜網路中導航。這個被稱為可微分神經計算機的複雜系統,結合了記憶力以及從經驗中學習的能力,使得AI更加接近人類執行的任務,例如推理。AI還將機器翻譯的正確率提升了大約60%,並幫助物理學家們尋找新的超級材料。這些進步多數由深度學習驅動,而深度學習是機器學習研究中的一個新的領域,它建立、模擬人腦進行分析學習的神經網路,模仿人腦的機制來解釋大數據。

人工智慧的強悍程度,跟超級計算機的計算速度密切相關。2016年6月20日,全球超級計算機500強榜單公布,使用中國自主晶元製造的「神威·太湖之光」取代曾六連冠的中國超級計算機「天河二號」登上榜首。至此,中國超算上榜總數量也有史以來首次超過美國,名列第一。「神威·太湖之光」的浮點運算速度為每秒9.3億億次,不僅速度比第二名「天河二號」快出近2倍,效率也提高3倍。更重要的是,與「天河二號」使用英特爾晶元不一樣,「神威·太湖之光」使用的是中國自主知識產權的晶元。

▲ 使用中國自主晶元製造的「神威·太湖之光」超級計算機。

2016年不僅是人工智慧的突破年,也是人工生殖技術的突破年。

人類胚胎髮育研究出現里程碑式突破——人類胚胎在實驗室中首次超越一周存活13天。5月初,美國洛克菲勒大學胚胎實驗室主任阿里·布萊文盧、英國劍橋大學生理學教授瑪格麗娜·澤尼卡-戈茨帶領的研究團隊分別在《自然》和《自然·細胞生物學》雜誌上發表論文稱,他們將人類胚胎在實驗室培育時間提升到10天和13天,突破了以前難以超越的7天局限,並讓胚胎開始自我組織,形成身體內各個複雜器官組織極早期階段的結構。如果不是科研倫理規定的實驗室胚胎「14天」禁令,這個紀錄將不會止步於13天。一旦廢止這個禁令,未來會不會出現完全人工培育的嬰兒?

經過幾十年的研究,「三親試管嬰兒」也在2016年有了成功案例,這類使用3個人DNA的輔助生殖技術,能防止嬰兒患上由於線粒體缺陷引起的代謝性疾病。美國一個團隊宣布,世界首個細胞核移植「三父母」嬰兒已在2016年4月誕生,手術在未限制「三父母」技術的墨西哥展開。該技術將母親提供的卵子中有缺陷的DNA剔除,替換上另一名健康女性捐獻的卵子DNA,然後和父親提供的精子合成胚胎。12月,根據科學家們的建議,英國人工授精與胚胎管理局(HFEA)表示,該技術已經具備臨床使用的條件,可於2017年開始應用。

在未來世界稱霸的,到底將是人工智慧?還是人造超人?這個燒腦問題的答案,或許得從2016年說起。

愛生活

現代社會的特點,是各種高新科技以越來越快的轉化周期步入尋常百姓家。

紅遍全球的智能手機,在2016年又多出一個觀看虛擬現實(VR)的功能。今年,VR市場產品眾多,有谷歌Daydream View、三星Gear VR,也有中端設備Win10 VR,還有HTC Vive、索尼PlayStation VR以及Oculus Rift等主流產品,國內的小米、華為、樂視等手機廠商也紛紛推出廉價VR盒子。深圳還建立了中國虛擬現實研究所和研發中心、斥資100億元成立VR投資基金。中外新聞媒體也紛紛購入VR設備,在中國兩會、美國大選等關鍵事件中,引入這種新穎的報道呈現形式。

但智能手機去年也遭遇了尷尬。三星萬眾期待的旗艦機皇Note7居然爆炸了,而且一發不可收拾,席捲全球。最終,三星只能宣布全球召回Note7,永久停產停售。

2016年也是無人駕駛飛速發展的一年,經過多年研發和技術積累後,無人駕駛汽車真的上路了。無人駕駛依靠人工智慧、視覺計算、雷達、監控裝置和全球定位系統協同合作,讓電腦可以在沒有任何人類主動的操作下,自動安全地操作機動車輛。國內外無論汽車企業,還是像Google和百度等互聯網科技公司,都在向無人駕駛領域進軍。特斯拉研發了完全自動的無人駕駛系統,而Uber成為了吃螃蟹的人,第一個嘗試把無人駕駛汽車提上自己的系統,在匹茲堡嘗試了無人駕駛拼車的第一單。傳統的汽車製造商也不甘示弱,在奧迪的新品發布會上,首款採用無人駕駛技術的車型精彩亮相,並將在今年面世。另外,通用汽車也將通過Lyft平台,推出首款無人駕駛汽車。

▲ 圖為Uber無人駕駛汽車。

2016年,科技不僅改變了我們的娛樂和出行方式,還在環保和氣候變化中改變著每個人的生活。

在重度霧霾天氣又一次覆蓋中國10餘個省份之際,去年12月22日發射的我國首顆碳衛星(二氧化碳監測科學實驗衛星),搭載了二氧化碳探測儀、雲與氣溶膠探測儀,不僅可以為溫室氣體排放、碳核查等領域的研究提供數據,還可以觀測霧霾。

2016年公布的一項最新研究結果,記錄了南極上空臭氧水平的增加。2000年時,保護地球免受宇宙輻射影響的臭氧層空洞達到史上最高水平,如今已經縮小至388萬平方公里。多年之後,南極上空的臭氧層空洞終於開始「修復」了。南極臭氧洞彌合的研究記錄表明,接近30年前簽署的限制使用氟利昂等產品的協議,已經發揮了作用。

而由近200個國家努力達成的全球氣候協議《巴黎協定》,已於2016年11月4日正式生效,中國和美國在這一過程中起了積極作用。這個協定未來將發揮哪些積極影響?也足以令人心生期待。

2016,科技讓我們更加愛生活、愛燒腦、愛星空,也讓我們更期待著2017年有更多驚艷!

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主編/閆偉奇

編輯/王詠倩

來源/經濟日報(記者佘惠敏)

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