revolutionize(revolutionize介词)

大家好，我是讯享网，大家多多关注。

《科学美国人》月刊网站近日发表文章，盘点2020年十大新兴技术。一个国际专家指导小组选出了今年的十大新兴技术。被认可的技术必须具有促进社会和经济进步的潜力，具有创新性，并可能在未来三到五年内产生重大影响。

微针可以实现无痛注射和抽血

微针可以实现无痛注射和抽血。

几乎看不见的针，或“微针”，即将迎来无痛注射和血液检测的时代。无论是连接到注射器还是贴片上，微针通过避免接触神经末梢来防止疼痛。通常长度为50到2000微米(大约一张纸的深度)，宽度为1到100微米(大约人类头发的宽度)，它们穿透死亡的皮肤顶层，到达表皮。但是大多数不能到达或仅仅勉强接触到神经末梢所在的皮下真皮。

几乎看不见的针头，也就是“微型针头”，将带来无痛注射和验血的时代。微针可以连接到注射器或贴片上，这样可以避免接触神经末梢，从而防止疼痛。微针一般长50微米到2000微米(约一张纸的厚度)，宽1微米到100微米(约人头发的粗细)。它们穿透细胞死亡的皮肤表层，进入表皮。但大多数微针不会到达或仅轻微接触下面的真皮，而真皮是神经末梢所在的地方。

上皮，表皮

真皮[DMS]:皮肤，真皮

太阳能化学可以将二氧化碳转化为普通材料

将二氧化碳光催化转化为普通材料

许多对人类健康和舒适至关重要的化学品的制造消耗化石燃料，从而导致二氧化碳排放和气候变化。一种新的方法是利用阳光将废弃的二氧化碳转化为所需的化学物质。

许多对人类健康和舒适非常重要的化学品在生产过程中消耗化石燃料，从而增加二氧化碳排放，加剧气候变化。一种新的方法是利用阳光将废弃的二氧化碳转化为我们需要的化学物质。

由于阳光激活催化剂或光催化剂的进步，这一过程变得越来越可行。近年来，研究人员开发了光催化剂，打破二氧化碳中碳和氧之间的抗蚀双键。这是创造“太阳能”精炼厂的关键第一步，这些精炼厂从废气中生产有用的化合物，包括“平台”分子，这些分子可以作为合成各种产品的原料，如药物、洗涤剂、化肥和纺织品。

由于光催化技术的进步，这一过程越来越可行。近年来，研究人员开发了可以减少二氧化碳中碳和氧的光催化剂。在此基础上，可以建立“太阳能”精炼厂，从废气中生产有用的化合物，包括可用于合成药物、洗涤剂、肥料、纺织品等产品的“平台”分子。

光触媒[ft ‘ ktlst]:光触媒

3虚拟病人可能带来医学革命

虚拟病人可以革新医学。

如果计算机也能代替病人会怎么样？例如，如果虚拟人可以在冠状病毒疫苗试验的某些阶段取代真人，它可能会加快预防工具的开发，并减缓疫情。这是“电子医学”的一些好处，或者在虚拟器官或身体系统上测试药物和治疗，以预测真人对治疗的反应。在可预见的未来，后期研究将需要真实的患者，但计算机模拟试验将使我们有可能对安全性和有效性进行快速而廉价的首次评估，从而大幅减少实验所需的活体受试者数量。

如果电脑可以代替病人会怎样？例如，如果虚拟人可以在新冠肺炎疫苗试验的某些阶段取代真人，可能会加快预防措施的研发，减缓疫情的传播。这就是“计算机模拟医学”的一些优势，即用虚拟的器官或人体系统来测试药物和治疗方法，然后推断真人对这些治疗方法的反应。在可预见的未来，后续研究将需要真实的患者，但通过计算机模拟测试，研究人员将能够对药物和治疗的安全性和有效性进行快速和低成本的初步评估，从而大大减少测试所需的活体人类受试者数量。

4空间计算可能是下一件大事

空还是下一个大热门。

想象一下玛莎，一个独立生活、使用轮椅的八十多岁老人。当玛莎从卧室走到厨房时，灯打开了，环境温度也随之调整。如果她的猫路过，椅子就会慢下来。如果她在上床时开始摔倒，她的家具会移动来保护她，并且会向她的儿子和当地的监测站发出警报。

想象一下80多岁的玛莎独自生活，需要轮椅。玛莎从卧室走到厨房的时候，灯是开着的，周围的温度也调节得很好。如果猫在前面经过，轮椅会减速。如果她在睡觉时出现摔倒的迹象，家具会被迅速移动以保护她，而她的儿子和当地的监测站会收到警报。

80至89岁的人

这一场景的核心“空间计算”是物理世界和数字世界持续融合的下一步。它做虚拟现实和增强现实应用所做的一切:数字化通过云连接的物体；允许传感器和电机相互反应；并以数字方式呈现真实世界。然后，它将这些功能与高保真空间制图相结合，使计算机“协调者”能够在人浏览数字或物理世界时跟踪和控制对象的移动和交互。空间计算将很快在许多行业，包括工业、医疗保健、交通和家庭，把人机和机器间的互动带到新的效率水平。

这个场景的核心是“计算在空”之间，这是现实世界和数字世界融合的下一步。虚拟现实和增强现实应用能做什么，它就能做什么:将云连接的物体数字化，让传感器和电机相互呼应，将现实世界数字化呈现。然后，它将这些能力与空之间的高保真映射相结合，使计算机“协调器”能够在一个人走过数字或现实世界时跟踪和控制物体的运动和相互感应。空计算将很快在各行各业把人机交互和机器交互提升到一个新的高度，包括工业、医疗、交通、家居等领域。

5数字医学可以诊断和治疗你的病痛

数字医学可以诊断和治疗所有疾病。

大量正在使用或正在开发的应用程序现在可以自主检测或监测精神和身体疾病，或直接管理治疗。该软件被统称为数字药物，既可以增强传统医疗服务，也可以在获得医疗服务有限的情况下为患者提供支持——新冠肺炎危机加剧了这种需求。

大量投入使用或正在开发的应用程序现在可以独立检查或监测身体和精神疾病或直接治疗它们。这种软件统称为数字医疗，可以加强传统医疗，也可以在医疗服务有限时支持患者，这在新冠肺炎危机的背景下尤为需要。

6电动航空可能比你想象的更近

电空可能会比预期的早到。

2019年，航空旅行占全球碳排放的2.5%，到2050年，这一数字可能会增加两倍。虽然一些航空公司已经开始抵消其对大气碳的贡献，但仍需要大幅削减。电动飞机可以提供所需的转型规模，许多公司都在竞相开发。电力推进马达不仅能消除直接的碳排放，还能降低高达90%的燃料成本、高达50%的维护成本和近70%的噪音。

2019年，航空空出行的碳排放量占全球总量的2.5%，到2050年这一数字可能是2019年的3倍。虽然一些航空公司空公司已经开始对其大气碳排放进行补偿，但采取更严厉的减排措施势在必行。电动飞机可以提供所需的改造规模，很多公司都在竞相开发。电动机不仅可以消除直接碳排放，还可以降低90%的燃料成本、50%的维护成本和近70%的噪音。

offset[偏移量]:偏移量

大气的，大气的

低碳水泥有助于应对气候变化

低碳水泥有助于应对气候变化。

混凝土，最广泛使用的人造材料。据伦敦智库查塔姆研究所(Chatham House)称，水泥是水泥的关键成分之一，其制造过程中会产生大量但未被充分认识的人为二氧化碳:占全球总量的8%。

它是混凝土建筑行业中使用最广泛的人造材料。总部位于伦敦的智库皇家国际问题研究所(Royal Institute of International Studies)称，其关键成分之一水泥会产生数量惊人的二氧化碳，占全球总排放量的8%，但却没有受到足够的重视。

2018年，代表全球产量约30%的全球水泥和混凝土协会(Global Cement and Concrete Association)宣布了行业首个可持续发展指南，这是一套关键的测量指标，如排放量和用水量，旨在跟踪性能改善并使其透明。

2018年，代表全球产量约30%的全球水泥混凝土协会公布了行业首个可持续发展指南，这是一套用于设计碳排放和水资源使用等领域的关键指标，旨在跟踪绩效改善并使其透明化。

8个量子传感器可以让自动驾驶汽车“看到”拐角处

量子传感器可以让自动汽车“看到”拐角。

量子计算机得到了所有的宣传，但量子传感器可能同样具有变革性，可以实现可以在拐角处“看到”的自动驾驶汽车、水下导航系统、火山活动和地震的预警系统，以及监控日常生活中人的大脑活动的便携式扫描仪。

量子传感器和量子计算机一样具有革命性，可以推动实现自动驾驶汽车、水下导航系统、可以“看到”曲线的火山活动和地震预警系统，以及监控人们日常大脑活动的便携式扫描仪。

炒作:炒作

量子传感器通过利用物质的量子特性达到极高的精确度。原子钟说明了这个原理。其他量子传感器使用原子跃迁来检测运动中的微小变化以及引力、电场和磁场中的微小差异。

量子传感器利用物质的量子特性达到极高的精度。原子钟就是一个例子。其他量子传感器利用原子跃迁来检测运动的微小变化以及引力、电场和磁场的细微差异。

Mincule [mnskjul]:微小；无关紧要(非正式)

9绿色氢可以填补可再生能源的巨大空白

绿氢可以填补可再生能源巨大的空白度。

当氢燃烧时，唯一的副产品是水——这就是为什么几十年来氢一直是一种诱人的零碳能源。然而，传统的制氢工艺——将化石燃料暴露在蒸汽中——远非零碳。

氢气燃烧的唯一副产品是水，这就是为什么几十年来氢气一直是一种有吸引力的零碳能源。然而，从化石燃料生产氢气的传统方法远非零碳排放。

绿氢不一样。它是通过电解产生的，在电解过程中，机器将水分解成氢气和氧气，没有其他副产品。历史上，电解需要如此多的电力，以至于用这种方式生产氢气几乎没有意义。形势正在发生变化，原因有两个。首先，大量过剩的可再生电力在电网规模上变得可用；额外的电力可以用来驱动水的电解，以氢的形式“储存”电力。第二，电解槽的效率越来越高。

绿色不一样。它是通过电解产生的。这台机器把水分解成氢气和氧气，没有其他副产品。从历史上看，电解需要太多的电力，所以用这种方式生产氢气并不划算。但情况正在发生变化，原因有二。一是有大量剩余的可再生能源电力，可以用来电解水，以氢气的形式“储存”电力。其次，电解槽的效率越来越高。

10全基因组合成将改变细胞工程

全基因组合成将彻底改变细胞工程。

早在新冠肺炎疫情，中国科学家将病毒的基因序列上传到基因数据库。然后，一个瑞士小组合成了整个基因组并从中制造出病毒——实质上是将病毒传送到他们的实验室进行研究，而不必等待物理样本。这样的速度是全基因组打印如何推进医学和其他努力的一个例子。

在新冠肺炎疫情开始时，中国科学家将新型冠状病毒的基因序列上传到基因数据库。然后，瑞士的一个研究小组用它合成了一个完整的基因组，并制造出了这种病毒——基本上，它可以被送到实验室进行研究，而不需要等待物理样本。这一速度充分展示了全基因组打印技术在促进医疗和其他工作方面的作用。

全基因组合成是蓬勃发展的合成生物学领域的延伸。研究人员使用软件来设计他们产生的基因序列，并将其引入微生物，从而对微生物进行重新编程，以完成所需的工作——例如制造新药。到目前为止，基因组主要得到轻微的编辑。但是辛迪思技术和软件的进步使得打印更大范围的遗传物质和更广泛地改变基因组成为可能。

全基因组合成是蓬勃发展的合成生物学的延伸。研究人员使用软件设计基因序列，制作基因序列并植入微生物体内，这样微生物就可以根据人们的意愿重新编程发挥作用，比如形成一种新药。到目前为止，基因组只能被轻微编辑。但随着合成技术和软件的提高，打印出更长链的遗传物质，更广泛地改变基因组成为可能。

来源:科学美国人，参考消息网

编辑:亚宁

来源:科学美国人，参考消息网