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未来的科技产品,想象力

网友发布 2022-08-02 13:51 · 头闻号前沿领域

1.平行宇宙的存在

有些理论认为我们的宇宙只是无数宇宙中的一个,每个宇宙都有自己的物理规律。2013年,欧洲航天局通过普朗克望远镜进行卫星观测时,发现的一些辐射数据也表明平行宇宙的存在。科学家一直认为大爆炸后期的残余辐射会均匀分布在宇宙中空。然而,在普朗克望远镜绘制的地图上,他们发现了一个巨大的冷点,它完全空,没有任何正常物质或暗物质,也没有辐射信号。因此,科学家得出结论,很有可能是平行宇宙的存在导致了辐射异常,也就是说,是其他宇宙的拖拽效应造成了辐射的不均匀分布。澳大利亚格里菲斯大学量子力学中心的霍华德·怀斯曼教授也声称平行宇宙确实存在。早在1957年,量子力学领域就提出了平行宇宙理论。根据“多世界解释”理论,每测量一次共存的量子,就会分离出无数个新的宇宙。怀斯曼教授说,无数的宇宙也代表着无限的可能性。也许在某些宇宙中,恐龙并没有灭绝,而在另一些宇宙中,澳大利亚可能是葡萄牙的殖民地。尽管一些评论家仍然否认平行宇宙的存在,但超高精度的普朗克空望远镜绘制的图像为科学家研究平行宇宙打开了一扇大门,一旦平行宇宙的存在被证实,将彻底改变人们对宇宙的认识。

2.与动物交流

美国北亚利桑那大学生物学教授、动物语言学院院长康·斯洛博奇科夫(Kang Slobodchikov)认为,人类和动物的语言差异只是发展水平的问题,并不存在巨大的智慧差异。

有人曾经质疑动物是否有语言交流的能力。也许它们的鸣叫只是一种条件反射或者情绪反应,并没有什么实际意义。然而,斯洛博奇科夫的发现证明了动物确实具有语言交流的能力。他花了近20年时间研究土拨鼠和老鼠的语言,首先记录土拨鼠和老鼠发出的声音,然后分析声音的音调和频率。结果发现,土拨鼠和老鼠的叫声和唧唧声实际上具有复杂的语言结构,大约包含数百个单词。这些话可以提醒你的伴侣周围是否有敌对的动物,还可以描述敌对动物的大小、颜色和速度,辨别它们是鬣狗、狗还是鸟。斯洛博奇科夫认为,其他动物,如土拨鼠和老鼠,有能力使用类似的可解释语言。

美国杜克大学神经生物学家埃里希·贾维斯(Erich Jarvis)通过基因组测序和比对发现,人类和鸟类具有本质上相同的语言基因。这些基因涉及运动皮层神经元和控制声音产生的肌肉神经元之间连接的形成,因此存在“鹦鹉学舌”现象。

科学家认为,未来几十年,通过对动物语言的深入研究,人类可以为动物语言设计翻译器,甚至拥有识别动物气味、体温、动作和脑电图的装置。在沟通的基础上,以后人和动物会相处得更和谐。

3.自愈合材料

你能想象飞机在飞行过程中可以自行修复发动机故障,汽车被刮伤后可以自行修复划痕,铁制品永远不会氧化生锈,手机、平板电脑的屏幕一旦掉落永远不会碎吗?随着自修复材料技术的发展,上述一切都将成为可能。自愈材料是指当物体受到损伤时,能够自我修复的新材料,就像人的皮肤具有自我修复的能力一样。目前,荷兰代尔夫特理工大学的科学家发明了一种自愈合混凝土——生物混凝土。代尔夫特大学的微生物学教授解释说,“混凝土是世界上应用最广泛的建筑材料,但无论加固得多好,混凝土最终都会出现裂缝。一旦水渗入裂缝,可能会腐蚀混凝土中的钢筋,导致建筑物倒塌。”一些细菌“修复剂”被添加到生物混凝土中。这些细菌繁殖快,生命力强,耐高温耐低温,即使没有食物和氧气也能存活200年以上。科学家将细菌和乳酸钙混合并密封在可降解的塑料胶囊中,并与混凝土融合。这样,当墙体出现裂缝,浇灌水或下雨时,水进入裂缝,与混凝土中的胶囊接触,胶囊就会融化。休眠的细菌被激活并开始生长。它们以乳酸钙为食,反应后形成的石灰石可以修复裂缝。这种新型混凝土的出现,不仅提高了道路、桥梁、建筑等建筑物的使用寿命,而且降低了发生危险的频率,是建筑行业的一大突破。

4.永远保持年轻

长生不老一直是人类遥不可及的梦想。一代又一代人都在努力寻找长寿的秘方,但都没有成功。最近科学家通过研究发现,RNA中可能含有可以让人长生不老的秘密。衰老是机体从组成物质和组织结构到生理功能的丧失和退化过程。衰老不可避免,但有可能延缓衰老。早在2006年,诺贝尔奖获得者山中伸弥(shinya yamanaka)就发现了诱导人体表皮细胞具有胚胎干细胞功能的方法,可以称之为细胞水平的“返老还童”。但由于DNA改造的风险很大,这项技术并没有获得许可。它是DNA细胞和整个人体功能的蓝图。干扰DNA风险太大,RNA就像基因和功能蛋白的纽带。科学家发现,干扰RNA可以避免DNA基因的改变,实施方便,不会造成不可逆的伤害。如果能在细胞DNA老化时,人为接管RNA控制基因表达,合成蛋白质,就能延缓衰老。

阿肯色州的研究小组通过这种方法开发出一种新的化合物,成功地消除了实验鼠血液中老化的造血细胞,并保持其造血功能存活。而且通过对RNA的观察和干预,可以在RNA水平上识别衰老,诊断癌症,这是一种全新的医学思维,已经引入临床。虽然这项技术还处于研究阶段,但相信在不久的将来,对于经过科学改造的人体来说,永葆青春可能真的不再是奢侈品。

5.大脑扫描以验证身份

你有没有突然忘记自己的银行卡、邮箱、社交账号密码?这种情况以后不会再发生,因为随着数字密码越来越容易被破解,生物识别技术将成为智能设备更安全的验证方式。除了目前已经广泛使用的指纹识别和虹膜扫描技术,美国宾厄姆顿大学的科学家们还开发了一种新的认证登录方式,即大脑扫描。他们开发了一个系统,可以通过给用户戴上脑电图帽,以每秒两张图像的速度连续向用户显示500张图像,并获取用户对这些图像的大脑反应,进而验证他们是否是正确的用户,准确率100%。研究人员还发现,当用户本人被迫使用系统时,他的大脑活动会发生变化,从而无法正常登录系统。所以相对于其他生物识别技术,通过脑扫描进行验证的安全性还是比较高的,因为即使是每个人的唯一指纹也不是完全无法复制,但是要复制一个人的脑电波几乎是不可能的。研究人员说:“我们希望通过用户的大脑思维来确定用户的身份,因为大脑中的活动是别人看不到的,所以比其他手段更安全。”根据介绍,通过大脑扫描进行身份验证的技术已经发表在《神经计算》杂志上,这项技术需要进一步优化后才能发表。

备份你的记忆

随着科技的发展,人类的意识有望永存。美国南加州大学生物工程教授西奥多·伯格(Theodore Berg)领导的研究小组制造了一种可以替代海马体的芯片,并在猴子和老鼠的实验中,通过人工海马体将短期记忆转化为长期记忆。换句话说,这项技术可以完成人脑记忆的备份,并复制到其他人的大脑中。海马体是大脑褶皱和脑沟中的一个区域,是将短期记忆转化为长期记忆的关键部分。在海马体中央,记忆是由特定数量的神经元在一定时间内产生的一系列电子脉冲形成的。伯格教授的团队将人类记忆的过程简化为一个数学方程,并形成了一个计算框架。通过跟踪记忆过程中神经元的活动,破译了海马体中支持记忆编码的信息流,并将其用于外部芯片的编程。对于那些因阿尔茨海默氏症或中风导致海马体受损的患者,植入芯片作为记忆模块可以使他们恢复正常生活。伯格教授表示,这种记忆复制在猴子身上的效果接近100%,而目前人类的正确率为80%。但可以肯定的是,人类大脑已经能够接受芯片作为替代品或记忆模块,这意味着芯片有望取代海马体,为阿尔茨海默病、帕金森病和其他精神障碍患者提供服务。目前这项技术已经在很多癫痫患者身上试验成功,未来有望提高到更高的准确率。

7.心灵感应

脸书创始人马克·扎克伯格(Mark zuckerberg)在一个关于未来发展的问答环节中说:“脸书的终极通信技术将是人们直接向彼此发送思想,即通过心灵感应分享思想。”为此,脸书还成立了脑机技术研发部门,希望通过研究脑机接口,实现只能通过大脑进行交流的心灵感应技术。这意味着心灵感应将不再是绝地武士团和星球大战中超级英雄的特殊技能,而是未来每个人都可以使用的交流手段。2014年,西班牙Starlab公司的负责人Julio Ruffini开始研究脑对脑通信,这在当时还只是一个概念。但他在实验中成功地让一个印度人和一个法国人在各自的国家里,在彼此不能说话的情况下,通过脑电波互相打招呼。在实验中,他将一套通过头皮记录脑电波的设备放在印度人身上,将一套向大脑传输电脉冲的装置放在法国人身上,然后让印度人想象自己按照研究人员的指示移动手或脚。如果他想到移动他们的脚,计算机会记录“0”,如果他想到移动他的手,计算机会记录“1”。这一系列的0和1会通过互联网传输到法国人佩戴的大脑设备上,并通过特殊的这个实验看似简单,但实际上,每一步都非常复杂。发送者必须接受专门的训练,保持高度的精神集中,这样才能保证大脑之间信息交流的理想效果。鲁菲尼对此并不满意。他还希望在人的大脑之间传递感觉、感知和更完整的思想。他说,世界上的大多数问题都是因为观点的不同造成的,因为人们无法理解别人的感受和想法。通过对方的大脑直接了解对方的想法,可以帮助人们更好地感同身受,更好地理解他人的感受,让世界变得更美好。

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