2015年十大创新技术

《科学美国人》中文版《环球科学》近日遴选出2015年十大创新技术：用眼睛控制计算机、一滴样品检测出所有病毒、小型聚变反应堆……2015年依然不乏能够改变世界的科技创新，它们不仅会改善人们的生活，还有望拯救身处危机中的地球。

 

    眼控机器：软件把眼动转换为设备的控制命令为瘫痪患者带来希望

<img alt="" src="https://beijingoptbbs.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/ph/15559528-21bb01f91be29b0212396e45630dd210.jpg" style="height: 324px; width: 600px;">

　很久以前，科学家就知道眼睛可以透露出人们的目标——他们想去哪里，想干什么，想和谁接触。英国伦敦帝国学院专攻神经技术的副教授奥尔多·费萨尔希望能用人的眼动来控制轮椅、计算机和电子<a href="https:///youxi/" target="_blank">游戏</a>。费萨尔和同事用电子游戏摄像头做了一副眼镜，用来记录用户的眼动，并将眼动数据输入计算机。计算机里的软件随后会把数据转换成机器命令。几乎所有人都可以使用这一技术,而系统的搭建成本还不到50美元。在一次科学展览上，数千名志愿者试用了这一技术。大多数人在无须指导的情况下，只需要15秒就能熟练地用它玩乒乓球游戏。

 
 
　费萨尔和同事利用70年来针对眼动的神经生物学研究，开发出了一套能把眼神转换成控制轮椅的命令的算法，把眨眼转换成鼠标点击，把瞳孔的快速移动转换为游戏手柄的摇动。为了预测使用者的意图，这套算法需要用真实世界中的数据进行训练，研究人员会收集到他们的眼动数据。通过不断训练，软件系统就可以逐渐识别出用户的意图。（雷切尔·纽尔）

 

    微波火箭：微波束驱动的火箭可以让人类以更低廉的成本进入太空

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　人类搭载火箭进入太空已经有50多年了。在这50多年中，让火箭到达预定轨道仍然需要极高的成本。火箭重量的90%是燃料和推进剂，留给货物的空间很小。1924年，苏联科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出了一种降低成本的方法，建议用地面信号发送器发出的微波束作为火箭升空的动力。齐奥尔科夫斯基建议，使用抛物面镜将“短波电磁射线的平行光束”引导至火箭的腹部，加热推进剂产生推力，而无须在火箭舱内携带大量燃料。这个创意一直无人问津。直到最近，技术的进步才终于跟上了齐奥尔科夫斯基的远见。20世纪50年代，人们发明了微波激射，但直到更好更廉价的发生装置——回旋管出现后，才使微波激射器的发射功率达到太空发射所需的兆瓦级水平。

 

　目前，一家私营公司正在测试开发一套可反复使用的微波动力系统，该系统能够发射卫星，最终甚至可以用于载人航天。这引起了NASA的注意。2015年7月，NASA将微波火箭技术列入未来技术开发路线图。（李·比林斯）

 
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    可注射进脑部的柔软电子探针：导电的高聚物网可以给大脑研究带来新希望

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　为了解开脑部之谜，科学家需要细致而准确地监测活体动物大脑中的神经元。不过，大脑探针一般来说很粗笨。哈佛大学的化学家查尔斯·利伯领导的团队希望用丝般柔软的网状高分子聚合物改进目前的研究方法。现在，研究人员已经在活体小鼠身上测试了他们的网状聚合物，其中镶嵌了电子传感器。一旦研究确认了网状聚合物的安全性，可以用于人类，研究单个神经元的活动如何产生认知，以及治疗帕金森病等疾病。（赛思·弗莱彻）

 

    转基因生物的毁灭开关：毁灭开关可以抵御商业间谍并预防基因污染

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　全世界都在培养数目庞大的转基因大肠杆菌，让它们分泌有用的物质，比如医用胰岛素、塑料高聚物和食品添加剂。当这些转基因细菌完成使命以后，会被作为工业废物丢弃，或是被当成肥料使用。

 

　这种做法目前对环境造成的风险很小，因为转基因大肠