日前，《科学美国人》与世界经济论坛在2017年夏季达沃斯论坛期间联合发布了2017年全球十大新兴技术，涵盖了医疗、计算机、环境等领域的最新技术。它们在提高生活质量、促进产业转型和保护地球环境方面具有无限潜力。
从2012年开始，世界经济论坛开始评选年度十大新兴技术。在前五年的榜单中，3D打印、CRISPR-Cas9、光遗传学等技术已经成为我们生活和研究中的重要元素。而在今年的榜单中，什么会改变人类的未来？
1.液体活检
液体活检技术的出现，标志着人类在征服癌症的道路上又前进了一大步。与传统的组织活检相比，液体活检有很多优点:首先，液体活检可以替代组织活检达不到的部位。其次，组织活检只能反映样本中的信息，而液体活检可以检测患者的整体情况。
此外，液体活检主要检测循环肿瘤DNA，通常从肿瘤组织进入血管。因此，与基于症状和图像的诊断相比，液体活检可以更快地定位癌细胞。
2.从空气体中收集干净的水。
此前，科学家已经能够从空气体中收集清洁的水，但现有技术需要大量电力，并且只能在湿度高的情况下才能实现。
现在，情况正在发生变化。来自麻省理工学院和加州大学伯克利分校的研究团队通过一种新型的多孔晶体-金属-有机骨架，在空气体湿度低至20%的环境中，成功收集到了清洁的水，而且这个过程完全不需要消耗能量。
此外，亚利桑那州的初创公司Zero Mass Water每天可以通过离网太阳能系统生产2.5升水。
3.深度学习和视觉感知。
在深度学习的帮助下，计算机的图像识别能力开始超越人类。目前，机器视觉技术在自动驾驶、医疗诊断、保险理赔损失评估、水位监测、农业生产等领域有着广泛的应用前景。
与其他深度学习结构相比，卷积神经网络可以在图像和语音识别中给出更好的结果。该模型也可以通过反向传播算法进行训练。与其他深度和前馈神经网络相比，卷积神经网络需要估计的参数更少，这使其成为一种有吸引力的深度学习结构。
4.从阳光中收集液体燃料。
能否模仿树叶的光合作用，让“仿生树叶”产生并储存能量？现在，这个问题的答案出来了。哈佛大学的科学家发现了一种新型钴磷催化剂，它利用太阳能将水分子分解为氢气和氧气，然后将二氧化碳转化为有机物。
在这样的封闭系统中，燃烧释放的二氧化碳会转化为燃料，而不是排放到大气中。这项技术可能会对太阳能和风能行业产生革命性的影响。
5.人体精细细胞图谱的规划
人类细胞图谱计划于2016年10月正式启动。这一国际合作项目旨在破译人体密码，并得到了陈-扎克伯格倡议的支持。
这个项目希望确定:第一，所有组织的不同细胞类型；二是哪些基因、蛋白质等分子控制着各种细胞；是三个细胞的确切位置；第四个是细胞如何相互交流，细胞变化后如何影响机体功能...这一计划最终将为个性化医疗提供有力的帮助。
6.精确农业
第四次工业革命为农民提供了一系列新工具，可以减少水和农药的使用，同时提高农作物的产量和质量。传感器、机器人、全球定位系统、地图工具和数据分析软件都是根据植物保护的需要量身定制的。
对于全世界大部分农民来说，用无人机实时监控植物的生长情况还是比较远的，但是现在已经有了一些比较简单的技术。例如，悉尼大学的Salah Sukkarieh在印度尼西亚使用了一种低成本的现代监测系统，该系统依靠太阳能和手机进行监测。
7.氢动力汽车的廉价催化剂。
这个项目的目的是开发零排放的氢燃料电池技术。目前使用的催化剂含有金属铂，价格较高，项目暂时陷入瓶颈。
然而，目前许多研究致力于减少对这种稀有而昂贵的金属的依赖。目前最新的研究已经可以做到不使用铂，甚至完全不使用金属。例如，凯斯西储大学的科学家开发了掺杂氮和磷的碳泡沫催化剂，其活性不亚于标准催化剂。
8.致病疫苗
基因疫苗在许多方面优于传统疫苗。疫苗可以快速生产，这对于应对突发疫情至关重要。
与在细胞培养物或SPF卵中生产的传统蛋白质疫苗相比，基因疫苗更简单，制造成本更低。而且这种方法制备的疫苗能快速适应病原体突变。
疫苗的最终目标是科学家找到能够抵抗病原体的人，纯化出能够保护人类的抗体，然后设计基因序列，诱导人类细胞产生这种抗体。
9.可持续社区区域
如果绿色建筑的概念能够一次性应用到大规模建筑中，很可能会给能源和水资源的消耗带来一场革命。目前，加州大学伯克利分校的科学家们正计划通过智能微电网将本地产生的太阳能用于建筑物的供电，这将使耗电量减少一半，并将碳排放降至零。
同时，他们还计划重新设计大楼的排水系统，实现厕所和下水道的水资源就地循环利用，雨水也将被收集利用。这些措施将减少70%的饮用水需求。
10.测量计算机
量子计算机具有无限的潜力，相应地建造起来也极其困难和昂贵。这就不难解释为什么小型量子计算机的计算能力没有超越超级计算机。
然而，在2016年，IBM将量子计算机的发展推向了一个新的高度，他们成为了第一家向公众提供量子计算机云服务的公司。这项技术为20多篇等待发表的学术论文提供了实验平台。
目前，全球有超过50家公司正在努力使量子计算机成为现实，其中包括大型企业和许多初创公司。这些发展让人们开始相信量子时代正在向我们走来。
