2015年世界經(jīng)濟(jì)論壇新興技術(shù)跨界理事會,，一個(gè)由18位科學(xué)家組成的評選小組，集思廣益,，選出2015年十大新興技術(shù)榜單,。從無人機(jī)到AI興起，這個(gè)榜單讓我們一睹快速邁向的科技未來,。

在這份充滿了未來感的榜單中,，精準(zhǔn)基因工程、數(shù)字基因組這兩項(xiàng)與基因科技有關(guān)的技術(shù)榜上有名,。一起來看看,，有基因科技參與的未來，是怎樣的圖景,。

1,、精準(zhǔn)基因工程技術(shù)

——以更少的爭議提供更好的農(nóng)作物

傳統(tǒng)基因工程一直備受爭議。最新技術(shù)通過直接「修改」植物基因編碼,，讓植物更加營養(yǎng),、更能應(yīng)對氣候變化；我們相信,，這些優(yōu)點(diǎn)和「修改」的精準(zhǔn)性,，能將當(dāng)前的擔(dān)心與質(zhì)疑化為廣泛的接受。

新技術(shù)包括 ZFNs, TALENs 以及更新進(jìn)的 CRISPR–Cas9 系統(tǒng),，它們是從細(xì)菌入手,，逐漸演化成抵抗病毒的防御機(jī)制。 CRISPR–Cas9 利用（靶點(diǎn)特異性的）RNA 將 Cas9 核酸酶帶到基因組上的具體靶點(diǎn),，從而對特定基因位點(diǎn)進(jìn)行切割,，將目標(biāo)基因組變異為已知、使用者挑選過的序列,。這種技術(shù)對基因的修改與自然突變沒什么不同,。借由「同源重組」（homologous recombination）技術(shù), CRISPR還能被用于將新DNA序列、甚至整個(gè)基因精準(zhǔn)地插入基因組,。

在基因工程領(lǐng)域,，另外一個(gè)有望實(shí)現(xiàn)重大突破的是對農(nóng)作物使用RNA 干擾。RNAi能夠有效抵抗病毒和病原真菌,，保護(hù)農(nóng)作物遠(yuǎn)離病蟲害,，減少化學(xué)殺蟲劑的使用,。比如，病毒基因被用來保護(hù)木瓜抵制環(huán)斑病,，在夏威夷,，該技術(shù)經(jīng)過十來年的使用，木瓜自身并未進(jìn)化出免疫力,。RNAi也讓絕大部分糧食作物受益匪淺,，比如，保護(hù)麥子抵制稈銹,，谷物,、土豆和香蕉抵制枯萎病。

這些創(chuàng)新中,，不少特別有利于發(fā)展中國家的小型農(nóng)場主,。隨著人們?nèi)找嬲J(rèn)識到這些技術(shù)能夠有效增加收入、改善百萬人口的膳食質(zhì)量時(shí),，伴隨基因工程的爭議也會越來越少,。不僅如此，更為精準(zhǔn)的基因組修改也會消除大眾恐懼,，特別是,，由于并沒有引入外部基因物質(zhì)，最終也就是沒有所謂的「轉(zhuǎn)基因」動植物,。

總而言之,，這些技術(shù)都能通過大大增強(qiáng)種植物的耐受性，降低對外部資源的依賴,，比如水源,、土地以及化肥。同時(shí)它們也更加易用適應(yīng)天氣變化,。

2,、數(shù)字基因組

——當(dāng)你的遺傳密碼存儲在一個(gè)U盤時(shí)代的衛(wèi)生保健

第一次對組成人類基因組的30億對堿基對的DNA測序花費(fèi)了多年的時(shí)間與上億美元的資金，今天,，只要花上幾分鐘和幾百美元就能對你的基因組進(jìn)行測序并數(shù)字化,。結(jié)果可以保存到U盤上，甚至輕易地通過Internet進(jìn)行分享,，帶來了更加個(gè)性化和更有效率的保健改革,。

很多我們棘手的健康問題，從心臟病到癌癥都與基因有關(guān),。事實(shí)上，癌癥是基因引起的疾病中最好描述的,。隨著數(shù)字化,，醫(yī)生將能夠通過腫瘤基因組來決定患者的癌癥治療方式,。這項(xiàng)技術(shù)也使精準(zhǔn)醫(yī)療成為現(xiàn)實(shí)，開啟了高度靶向治療的發(fā)展,，甚至可以預(yù)測治療效果,，特別是針對那些正在對抗癌癥的患者們。

跟其它個(gè)人信息一樣,，因?yàn)殡[私原因,，人的數(shù)字基因也需要保護(hù)好。個(gè)人基因組分析已經(jīng)面臨了挑戰(zhàn),，人類對遺傳類疾病風(fēng)險(xiǎn)更加了解,，與此同時(shí)其他人如雇主或保險(xiǎn)公司會想要獲取并利用這些信息。但,，利益很可能超出了風(fēng)險(xiǎn),，因?yàn)閭€(gè)性化治療和靶向治療可以發(fā)展出更多的潛力，可以應(yīng)用于許多因?yàn)?/span>DNA病變導(dǎo)致或引起的疾病,。

其他入選的新興科技分享如下：

3,、燃料電池汽車

——?dú)鋭幽艿牧闩欧牌?/span>

與電或碳?xì)浠衔锏饶茉打?qū)動汽車相比，燃料電池汽車一直具有頗具潛力的優(yōu)勢,。直到最近,，汽車制造商們才打算將這項(xiàng)新技術(shù)推向市場。燃料電池汽車的最初價(jià)格可能在7萬美元左右,，但是今后幾年,，隨著銷量遞增，價(jià)格應(yīng)該會有顯著降低,。（很多汽車廠商將2015年視為燃料電池汽車市場化元年——譯者）

4,、新一代機(jī)器人

——走下生產(chǎn)線

人們早就預(yù)見了一個(gè)由機(jī)器人全面接管日常繁重工作的未來世界。然而,，這個(gè)機(jī)器人化的未來卻頑固地抵制變成現(xiàn)實(shí),。機(jī)器人僅被限于流水線以及其他可控性工作。機(jī)器人科技的長足進(jìn)步使得日?，F(xiàn)實(shí)中的人——機(jī)器人合作成為可能,。更好、更便宜的傳感器能讓機(jī)器人更加“理解”環(huán)境并對之做出反應(yīng),。受復(fù)雜生物結(jié)構(gòu)超凡靈活性,、適應(yīng)性的啟發(fā)（比如，人的手）,，機(jī)器人身體也變得更加靈活,，適應(yīng)性也更強(qiáng)。

現(xiàn)實(shí)生活中,，新一代機(jī)器人會和人類合作而不是取代他們,。即使考慮到未來可能取得的設(shè)計(jì)進(jìn)步以及人工智能的發(fā)展,，人類參與與監(jiān)管，仍然至關(guān)重要,。

5,、可循環(huán)利用的熱固性塑料

——一種新的塑料，告別垃圾填埋

塑料分為兩種：熱塑性塑料和熱固性塑料,?？紤]到可持續(xù)發(fā)展，我們迫切需要重新循環(huán)利用熱固性塑料,。2014年,，《科學(xué)》雜志發(fā)表了一篇具有里程碑意義的論文，熱固性塑料的循環(huán)利用取得重大進(jìn)展,，論文指出,，發(fā)現(xiàn)了新的熱固性聚合物，能夠予以回收,。這種叫做 polys或者 PHTs 的物質(zhì)能夠溶于強(qiáng)酸,，分解聚合物鏈條，形成部件似的單體,，這些單體能夠重新聚合成新產(chǎn)品,。

盡管無法實(shí)現(xiàn)100%回收，這種創(chuàng)新——如果得到廣泛適用——將會大大降低塑料垃圾的土地填埋,，加快邁入可循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的步伐,。我們期待在未來五年里，可循環(huán)熱固性塑料能夠取代不可循環(huán)熱固性塑料,，并能在2025年廣泛應(yīng)用開來,。

6、3D打印

——制造業(yè)的未來,，從打印器官到智能服裝

與批量生產(chǎn)產(chǎn)品不同,，3D打印能夠根據(jù)最終用戶需求，高度量身定制,。3D打印的醫(yī)學(xué)應(yīng)用,，多見于生物學(xué)方面：直接打印人類細(xì)胞，借此制作活體組織,，在藥物安全篩查方面,，這些活體組織具有廣闊的應(yīng)用前景，最終幫助人類實(shí)現(xiàn)組織修護(hù),、再生,。

如今，這項(xiàng)技術(shù)仍處于初期階段,，主要用于汽車,、航空和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,。隨著更多商機(jī)的不斷涌現(xiàn)，技術(shù)創(chuàng)新不斷拉近它與大眾市場的距離,，這項(xiàng)技術(shù)有望在今后十年里獲得迅猛發(fā)展。

7,、自然人工智能

——當(dāng)計(jì)算機(jī)能夠?qū)W習(xí)的話會發(fā)生些什么呢,？

人工智能（AI），簡單來說,，就是用計(jì)算機(jī)來做人類能夠做的事的科學(xué),。對比普通的軟硬件，人工智能允許一臺機(jī)器感知并對變化的環(huán)境做出回應(yīng),。自然AI更進(jìn)一步,，通過吸取大量的信息，機(jī)器可以自主學(xué)習(xí),，自主的發(fā)展,。以NELL（Never-Ending Language Learning）為例，這個(gè)永不結(jié)束的語言學(xué)習(xí)項(xiàng)目來自卡耐基梅隆大學(xué),，該系統(tǒng)不僅通過瀏覽上億網(wǎng)頁以獲取真實(shí)的信息,，還試圖在該過程中提高閱讀理解能力，使得自身在未來做的更好,。

長期以來人來都對AI懷有科幻噩夢,，AI確實(shí)會帶來風(fēng)險(xiǎn)----最顯著的就是超智能機(jī)器有一天也許會超越并且奴役人類。人們會擔(dān)心,，由智能計(jì)算機(jī)替代人工引起經(jīng)濟(jì)變化,，可能會加劇社會不平等，威脅到現(xiàn)有的工作機(jī)會,。但另一方面,，自然AI可能會使那些只限于人類的屬性---創(chuàng)造性，情感,，私人關(guān)系---更加有價(jià)值,。隨著機(jī)器在智力方面的成長，技術(shù)也在不斷的挑戰(zhàn)我們的觀念：人與機(jī)器之間的差距在快速縮小,，風(fēng)險(xiǎn)與機(jī)遇共存,，作為人類該如何是好？

8,、分布式制造

——未來的工廠將是在線式的--也在你的門口,。

分布式制造正在我們制造和運(yùn)輸產(chǎn)品的路上打開局面。在傳統(tǒng)的制造業(yè)中,，原材料送到大型中央工廠里,，在那里組裝加工成相同的成品,，接下來送到客戶手上。在分布式工廠里,，原材料和制作方式事分開的,，制造出的成品非常接近最終客戶的需要。

分布式生產(chǎn)會鼓勵(lì)現(xiàn)今標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品如智能手機(jī)和汽車更加多樣化,。應(yīng)用規(guī)模無限：一家英國公司Facit Homes利用個(gè)性化設(shè)計(jì)和3D打印為消費(fèi)者建立了一幢自定義的房子,。產(chǎn)品功能不斷發(fā)展，服務(wù)于不同的市場和地理位置,，貨物及服務(wù)將迅速擴(kuò)散至世界那些現(xiàn)今傳統(tǒng)制造業(yè)無法覆蓋的區(qū)域,。

9、能夠「感知與避讓」的無人機(jī)

用會飛的機(jī)器人（眾所周知的無人駕駛汽車,，或者無人機(jī)）檢查電纜或運(yùn)輸緊急物資在近年已經(jīng)成為軍事能力重要又具有爭議的部分,。該技術(shù)還被應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，拍攝和許多其他應(yīng)用,，這些地方都需要廉價(jià)和廣泛的空中偵察,。但目前為止，這些無人機(jī)都需要人類駕駛員,；區(qū)別在于這些飛行員都在地面上,，遠(yuǎn)程控制著這些飛行器。無人機(jī)技術(shù)的下一步是開發(fā)機(jī)器自行飛行,，將它們帶到更廣的應(yīng)用領(lǐng)域,。

10、神經(jīng)形態(tài)技術(shù)

——模仿人類大腦的計(jì)算機(jī)芯片

即使是當(dāng)今最好的超級計(jì)算機(jī)也無法匹敵人類大腦的復(fù)雜性,。計(jì)算機(jī)是線性的,，通過高速主干網(wǎng)，在內(nèi)存芯片與中央處理器間來回移動數(shù)據(jù),。而大腦,，則是完全相互關(guān)聯(lián)的，邏輯與記憶緊密交叉,，其密度與多樣性數(shù)十億倍于現(xiàn)代電腦,。神經(jīng)芯片試圖用一種與傳統(tǒng)硬件完全不同的方式來處理信息，即模擬大腦體系結(jié)構(gòu),，試圖大幅度提高計(jì)算機(jī)思維響應(yīng)能力,。

014年8月，IBM透露了百萬神經(jīng)元TrueNorth芯片的原型,，該芯片在一些特定任務(wù)中的電源效率數(shù)百倍優(yōu)于傳統(tǒng)CPU（中央處理器）,，第一次更加接近人類的大腦皮層。擁有更強(qiáng)大的計(jì)算能力，消耗更少的能量,，占用更小的體積,，擁有這些優(yōu)點(diǎn)的神經(jīng)芯片將會帶來更加智能的小規(guī)模機(jī)器，從而將小型化與人工智能帶入下一階段,。

潛在的應(yīng)用包括：無人機(jī)能夠更好的對視覺線索做出處理和響應(yīng),，相機(jī)和智能手機(jī)能夠更加強(qiáng)大和智能，大規(guī)模數(shù)據(jù)運(yùn)算能夠幫助解密金融市場或者天氣預(yù)報(bào),。計(jì)算機(jī)將會預(yù)測和學(xué)習(xí),，而不僅僅只是以預(yù)編程方式做出回應(yīng)。

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