編譯 小西愛(ài)吃糖

2016十大新興科技是由世界經(jīng)濟(jì)論壇評(píng)選，新興科技元委員會(huì)編撰，其中包括先進(jìn)科技推廣成員《科學(xué)美國(guó)人》雜志主編Mariette DiChristina。我們相信這十大科技有能力改善我們的生活質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)行業(yè)轉(zhuǎn)化并保衛(wèi)我們的星球。十大科技清單也提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，讓我們可以在這些技術(shù)未被廣泛采納前，就可能的人文，社會(huì)，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題展開討論。

物聯(lián)網(wǎng)就是用低價(jià)的微型傳感器和微處理器搭配小型供電設(shè)備和無(wú)線天線，溫度計(jì)，汽車，門鎖，甚至寵物追蹤器，正在快速擴(kuò)張著從計(jì)算機(jī)和移動(dòng)設(shè)備到真實(shí)世界的普通物品的網(wǎng)絡(luò)世界。新型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備每天都在誕生，分析家們相信2020年為止將達(dá)到300億之多。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不斷涌現(xiàn)，尤其是人工智能系統(tǒng)監(jiān)視和控制的設(shè)備，賦予普通物品驚人的能力 —— 比如屋子的大門會(huì)在屋主下班回家時(shí)識(shí)別主人并解鎖，或者一個(gè)植入的心臟監(jiān)視器會(huì)在器官出問(wèn)題時(shí)通知醫(yī)生。但是網(wǎng)絡(luò)世界真正的大爆炸即將到來(lái)。

科學(xué)家們已經(jīng)開始將傳感器的尺寸從毫米或微米縮小到納米級(jí)別，小到可以在人體內(nèi)循環(huán)，和建筑材料混合。這是走向納米物聯(lián)網(wǎng)重要的第一步，可以將服藥，節(jié)能和很多其他領(lǐng)域帶入一個(gè)新維度。

現(xiàn)今一些最先進(jìn)的納米傳感器已經(jīng)通過(guò)生物合成工具制成，用以改造單細(xì)胞生物，比如細(xì)菌?，F(xiàn)在的目標(biāo)是制作簡(jiǎn)易的生物計(jì)算機(jī)，用DNA和蛋白質(zhì)識(shí)別特別的化學(xué)標(biāo)靶，儲(chǔ)存些許信息，然后通過(guò)改變顏色匯報(bào)狀態(tài)或者釋放其他容易識(shí)別的信號(hào)。Synlogic 是一家位于麻省劍橋的創(chuàng)業(yè)公司，正致力于將使用可計(jì)算益生菌治療少見的新陳代謝紊亂的方法商業(yè)化。除了藥物，這種細(xì)胞級(jí)納米感應(yīng)器還可以在農(nóng)業(yè)和制藥業(yè)廣泛使用。

許多納米傳感器是用非生物材料制造的，比如碳素納米管可以作無(wú)線天線，既能感應(yīng)又能發(fā)信號(hào)。因?yàn)樗麄兒苄?，納米傳感器可以從上百萬(wàn)個(gè)不同的點(diǎn)收集信息。外設(shè)可以整合數(shù)據(jù)生成無(wú)比細(xì)致的地圖，展示光線，震動(dòng)，電流，磁場(chǎng)，化學(xué)濃度和其他環(huán)境條件的細(xì)微變化。

從小型納米傳感器到納米物聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變是不可避免的，但是不得不面對(duì)巨大挑戰(zhàn)。其中一個(gè)技術(shù)障礙是，整合所有需要自供能量的納米設(shè)備的零件，去偵測(cè)變化，把信號(hào)發(fā)送去網(wǎng)絡(luò)。 其他障礙包括隱私和安全方面的棘手問(wèn)題。任何有意或無(wú)意放入身體的納米設(shè)備，可能有毒或者激起免疫反應(yīng)。這一技術(shù)也會(huì)讓不受歡迎的監(jiān)管成為可能。通過(guò)嵌入簡(jiǎn)單風(fēng)險(xiǎn)不大的有機(jī)體，比如植物和工業(yè)生產(chǎn)使用的無(wú)傳染性的微生物，初始的納米傳感器應(yīng)用能夠避免最讓人煩惱的問(wèn)題。

一旦進(jìn)入納米時(shí)代，納米物聯(lián)網(wǎng)可以提供更多細(xì)致，廉價(jià)和最新的生活場(chǎng)景，我們的城市，家居環(huán)境，工廠 —— 甚至我們的身體。今天的交通信號(hào)燈，可穿戴和監(jiān)控視頻都聯(lián)網(wǎng)了。下一步，上億的納米傳感器會(huì)收獲大量的實(shí)時(shí)信息并傳上云端。