化工儀器網(wǎng)
公司動(dòng)態(tài)
2015Z誘人科技突破：從埃博拉到生物仿制藥
閱讀：348 發(fā)布時(shí)間：2015-1-82015年，科技的進(jìn)步將再次以深刻的方式改變世界，從埃博拉藥物到虛擬現(xiàn)實(shí)，從商業(yè)“太空堡壘"到機(jī)器人開(kāi)源革命，這里將展示zui值得關(guān)注的科技動(dòng)態(tài)。
海上風(fēng)力發(fā)電時(shí)代到來(lái)
今年，當(dāng)工作人員開(kāi)始在美國(guó)馬薩諸塞州科德角安裝高壓電纜的時(shí)候，他們其實(shí)正在為一個(gè)可再生能源新時(shí)代奠定基礎(chǔ)。從2016年年末開(kāi)始，這些電纜將把電 能從美國(guó)*座海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)“風(fēng)之角"(CapeW ind)輸往新英格蘭。它的130座巨型渦輪發(fā)電機(jī)將滿(mǎn)足2 5萬(wàn)新英格蘭居民7 5 %的電力需求———在之后超過(guò)25年的時(shí)間里為他們節(jié)省大約72億美元。
美國(guó)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)目前產(chǎn)能為610億瓦，但是大多數(shù)都位于這個(gè)國(guó)家的中部，遠(yuǎn)離人口稠密的沿海地區(qū)。不過(guò)據(jù)能源顧問(wèn)布魯斯·漢密爾頓介紹，到2020年， 從緬因州到得克薩斯州，美國(guó)新增的海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)項(xiàng)目將另外提供30億瓦的電能，足夠?yàn)槌^(guò)200萬(wàn)戶(hù)家庭供電。在海上風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目發(fā)展方面，美國(guó)落后了 英國(guó)、丹麥等國(guó)整整10年。但是這一狀況可能會(huì)發(fā)生改變，漢密爾頓說(shuō)：“‘風(fēng)之角’的成功對(duì)能源行業(yè)來(lái)說(shuō)將是一個(gè)信號(hào)：海上風(fēng)力發(fā)電(時(shí)代)已經(jīng)到來(lái)。"
埃博拉危機(jī)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)
2013年12月，幾內(nèi)亞一名蹣跚學(xué)步的孩子開(kāi)始發(fā)燒和嘔吐。幾天后，他病逝了。很快，他的姐妹、媽媽和祖母也相繼生病和死亡。科學(xué)家們認(rèn)為這些死亡標(biāo) 志著歷*zui嚴(yán)重的埃博拉疫情的暴發(fā)。截至2014年11月9日，共有14098人染病，5160人死亡，其中絕大多數(shù)在西非。
但是2015年可能代表著一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)?！斑@次(大流行)的規(guī)模將驅(qū)使每一個(gè)人以遠(yuǎn)超以往的速度去盡快開(kāi)發(fā)疫苗或推出藥物。"澳大利亞昆士蘭大學(xué)病毒學(xué)家 伊恩·麥凱說(shuō)道。記者發(fā)稿前不久，研究人員剛剛在西非的治療中心推出了兩大埃博拉實(shí)驗(yàn)藥物———brincidofovir和favipiravir ———的臨床試驗(yàn)。
世界衛(wèi)生組織助理總干事瑪麗·寶萊·基尼稱(chēng)，兩大試驗(yàn)階段埃博拉疫苗也有望zui快在2015年1月送達(dá)西非醫(yī)療工作者手中。其中一種疫苗由制藥*葛蘭素 史克公司研發(fā)，其利用黑猩猩感冒病毒作為載體，將2株埃博拉病毒(蘇丹株和扎伊爾株)的遺傳物質(zhì)遞送至體內(nèi)。在疫苗注入之后，這兩種基因能產(chǎn)生一種蛋白 質(zhì)，激活人體免疫系統(tǒng)對(duì)抗病毒。另一種疫苗由美國(guó)愛(ài)荷華州的“紐琳基因"(N ew LinkGenetics)公司制造，包含有一個(gè)改造后的牲畜病原體，其中包含了一個(gè)埃博拉病毒基因。
因?yàn)橛羞@么多的生命岌岌可危，因此那些通常長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的研發(fā)過(guò)程如今被壓縮到了數(shù)月。美國(guó)貝勒醫(yī)學(xué)院的國(guó)家熱帶醫(yī)學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)彼得·霍特茲指出，雖然在一些 地區(qū)發(fā)病率下降了，但“每個(gè)星期我們都看到快速擴(kuò)張的病例數(shù)"。沒(méi)人能夠保證這些在動(dòng)物身上有效果的藥物同樣也能在人類(lèi)身上見(jiàn)效，但對(duì)于大多數(shù)患者來(lái)說(shuō)， 有總比沒(méi)有好，它們帶來(lái)了希望。
超快數(shù)據(jù)傳輸加速科學(xué)發(fā)展
當(dāng)今年春天大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LH C )回歸線上的時(shí)候，它將產(chǎn)生比以往更多的數(shù)據(jù)———每年40千兆兆字節(jié)。這種飆升反映了科學(xué)的一種趨勢(shì)：日益精密的儀器產(chǎn)生越來(lái)越大的數(shù)據(jù)量。
這是個(gè)很好的問(wèn)題，但依然是個(gè)問(wèn)題，特別是對(duì)那些與重要設(shè)備(如大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī))遠(yuǎn)隔重洋的科學(xué)家們來(lái)說(shuō)。海量文件在超高速光纖網(wǎng)絡(luò)中———如美國(guó)能源 部100吉比特的“美國(guó)能源網(wǎng)"(ESnet)———能夠以火箭般的速度傳輸，但一到緩慢的水下纜線就碰到瓶頸。不過(guò)到了2015年1月底，“美國(guó)能源 網(wǎng)"的跨大西洋數(shù)據(jù)傳輸，將為美國(guó)和歐洲的實(shí)驗(yàn)室提供340吉比特的速度，這將改變合作的步伐。
“美國(guó)能源網(wǎng)"主管格里格·貝爾說(shuō)：“感覺(jué)(數(shù)據(jù)傳輸)問(wèn)題zui棘手的，還不是物理學(xué)界，而是氣候科學(xué)領(lǐng)域和基因組學(xué)界———在世界各地都有大量的團(tuán)隊(duì)在開(kāi)展工作。而我們的工作就是讓地理(距離)變得無(wú)關(guān)緊要。"
探索解開(kāi)矮行星的秘密
**次，人類(lèi)將在同一年探索兩大新行星，這里的“新"不僅僅指此前探測(cè)器未曾抵達(dá)過(guò)，而且指類(lèi)型之新(在人類(lèi)探索觸及的行星中)。冥王星和谷神星都屬于矮行星，對(duì)它們的研究將是了解太陽(yáng)系形成與演化的關(guān)鍵。
2 0 1 5年3月，美國(guó)航空航天局(N A SA )的“黎明"號(hào)太空飛船將抵達(dá)谷神星———一顆位于小行星帶中的異類(lèi)，并開(kāi)始繞谷神星運(yùn)行。這顆矮行星直徑約590英里，重量是小行星帶中其他小行星總重 的三分之一，其大約誕生于46億年前的太陽(yáng)系形成初期。研究指出，谷神星表面存在粘土礦物和霜，裹著一層稀薄的大氣，也許還有一個(gè)地下海洋。
更多的發(fā)現(xiàn)需要等到今年7月份“新地平線"號(hào)探測(cè)器飛過(guò)冥王星之時(shí)。冥王星直徑1440英里，是“柯伊伯帶"中目前已知的zui大天體?！翱乱敛畮?是太陽(yáng) 系在海王星軌道外黃道面附近、天體密集的中空?qǐng)A盤(pán)狀區(qū)域，其中滿(mǎn)是凍巖。多年來(lái)的研究已經(jīng)讓人類(lèi)掌握了一些基本細(xì)節(jié)：冥王星有5個(gè)已知的衛(wèi)星，其中一個(gè)體 積超過(guò)冥王星的一半。冥王星的軌道非常特殊，表面氣候。
但大多數(shù)情況下，我們都不知道會(huì)發(fā)現(xiàn)什么?！靶碌仄骄€"號(hào)駛?cè)肟乱敛畮?，是?duì)未知領(lǐng)域的一次探險(xiǎn)。
觀測(cè)現(xiàn)實(shí)“三體" 探索萬(wàn)有理論
1915年11月，愛(ài)因斯坦公布了一組方程，顛覆了人們對(duì)空間和時(shí)間的觀念。整整一個(gè)世紀(jì)之后，他的宏偉工程依然不完整。當(dāng)然，在這個(gè)工程中，廣義相對(duì)論已經(jīng)成為我們當(dāng)代理解宇宙大爆炸、黑洞和萬(wàn)有引力的基礎(chǔ)，然而這套理論的重要部分仍然是未經(jīng)證實(shí)的。
一個(gè)未經(jīng)證實(shí)的預(yù)測(cè)是，加速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生引力波，就像一艘在湖面航行的船只產(chǎn)生的漣漪一樣。2015年7月，隨著“麗莎探路者"號(hào)探測(cè)器的發(fā)射，尋 找這種引力波的探索將進(jìn)入新高潮?！胞惿铰氛?號(hào)將測(cè)試一些技術(shù)，這些技術(shù)是為一個(gè)新的引力波太空探測(cè)臺(tái)做準(zhǔn)備。從2015年開(kāi)始，兩座名為“先進(jìn)萊 戈"(A d-vancedLigo)和“先進(jìn)處女座"(A dvanc-edV irgo)的引力波探測(cè)器即將上線，它們能夠捕捉到恒星爆炸產(chǎn)生的引力擾動(dòng)。
另一個(gè)項(xiàng)目是觀測(cè)一個(gè)編號(hào)為PSRJ0337+1715的“三體星系"(類(lèi)似太陽(yáng)系這樣的恒星星系，不過(guò)其有三個(gè)太陽(yáng))。通過(guò)對(duì)這個(gè)星系的觀測(cè)，看看各種各樣的物體之間相互作用的萬(wàn)有引力是否表現(xiàn)一致。正如愛(ài)因斯坦認(rèn)為的那樣。
一些科學(xué)家懷疑相對(duì)論的某些方面*錯(cuò)了。因?yàn)?，多年?lái)，宇宙學(xué)家們總是發(fā)現(xiàn)劇烈的、原因不明的星系運(yùn)動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)通常被歸因于假設(shè)存在(卻觀測(cè)不到) 的暗物質(zhì)和暗能量，但是在2014年的一系列會(huì)議上，物理學(xué)家們探討了這種可能性：萬(wàn)有引力不僅僅以愛(ài)因斯坦認(rèn)為的那種方式存在和作用。然后，沖突就來(lái)了 ———廣義相對(duì)論和量子力學(xué)的沖突，劇烈、難以調(diào)和、沒(méi)完沒(méi)了。
物理學(xué)家們對(duì)2015年zui大的希望就是上述試驗(yàn)中的某個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝻@示愛(ài)因斯坦在哪里偏離了軌道，以便其他人能夠跳回去并繼續(xù)探索愛(ài)因斯坦所努力尋求的“萬(wàn)有理論"。
商業(yè)太空棲息地將對(duì)接空間站
2014年，當(dāng)美國(guó)航空航天局(N A SA )選擇兩家公司———SpaceX和波音———運(yùn)送宇航員到空間站之時(shí)，商業(yè)太空飛行達(dá)到了一個(gè)重要的里程碑。今年，該機(jī)構(gòu)將把注意力轉(zhuǎn)向下一個(gè)合乎邏輯的步驟：商業(yè)太空棲息地。
SpaceX公司將于今年夏末或早秋發(fā)射“畢格羅宇航公司"的“可擴(kuò)展活動(dòng)艙"(E xpandableA ctivityM odul)，這個(gè)活動(dòng)艙抵達(dá)空間站后，將與“寧?kù)o"號(hào)節(jié)點(diǎn)艙對(duì)接，對(duì)接成功后，該棲息地(活動(dòng)艙)將膨脹至13英尺長(zhǎng)。然后，在接下來(lái)的兩年中，儀器 將檢測(cè)其如何在太空運(yùn)行、能支撐多久。畢格羅宇航公司將利用這些數(shù)據(jù)打造一個(gè)可容納12人的太空站。
與此同時(shí)，N A SA已經(jīng)開(kāi)始為商業(yè)太空站制定使用標(biāo)準(zhǔn)守則。N A SA的商業(yè)航天部主任菲利普·阿里斯特說(shuō)，私營(yíng)企業(yè)將有助于維持人類(lèi)在近地軌道上活躍而持續(xù)的活動(dòng)?！懊绹?guó)航天活動(dòng)將不僅僅是我們(參與)了。"他說(shuō)。
美國(guó)西部將面臨持久的水危機(jī)
地質(zhì)學(xué)家們知道地下水的位置所在，但他們不知道每個(gè)含水層包含多少水，就像我們能夠從衛(wèi)星圖像上看到一個(gè)游泳池，但卻不知道它有多深。
美國(guó)加州連續(xù)三年遭遇嚴(yán)重干旱，水庫(kù)水位觸及歷史低點(diǎn)，干燥的森林導(dǎo)致野火頻發(fā)，一些城鎮(zhèn)面臨無(wú)水可用。
加州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)重地“中央谷"(C en-tral V alley)的許多農(nóng)民們，不得不絕望地從儲(chǔ)備水源(自己土地的地下水)中抽取大量的水來(lái)灌溉莊稼。但是，這只是一個(gè)短期解決方案，而且產(chǎn)生了嚴(yán)重的后果：近年來(lái)，一些地區(qū)的地面已經(jīng)下陷了超過(guò)100英尺。
2014年9月16日，加州州長(zhǎng)杰里·布朗簽署了三個(gè)法案旨在加強(qiáng)地下水監(jiān)管。人們呼吁更地統(tǒng)計(jì)地下水資源?！艾F(xiàn)在我們甚至不知道有多少錢(qián)存在銀行(有多少水在地下含水層)，"加州大學(xué)歐文分校水文專(zhuān)家杰伊·費(fèi)明力提說(shuō)道，“我們只知道水面越來(lái)越低。"
新的技術(shù)將對(duì)此進(jìn)行探測(cè)，豐富水文地質(zhì)圖的內(nèi)容。美國(guó)斯克里普斯海洋研究所的研究員觀測(cè)到的地殼上的小型洼陷，能夠揭示整個(gè)西部地下水流失的量。另一個(gè)來(lái)自科羅拉多大學(xué)博爾德分校的團(tuán)隊(duì)則開(kāi)發(fā)出一種方法，能夠利用G PS儀器測(cè)量土壤水分和積雪厚度。
氣候變化不可避免地導(dǎo)致更多的干旱，而這些數(shù)據(jù)將喚醒人們意識(shí)到水危機(jī)的嚴(yán)重性，并引導(dǎo)人們?nèi)ゾ徑馕C(jī)。
機(jī)器人加入開(kāi)源革命
*zui復(fù)雜的三大機(jī)器人———N A SA的“機(jī)器人宇航員2號(hào)"(R obo-naut2)、R ethink R obotics公司的B axter、波士頓動(dòng)力公司的A tlas———都有一個(gè)共同點(diǎn)：都運(yùn)行“機(jī)器人操作系統(tǒng)"(R O S)———一個(gè)開(kāi)源的操作系統(tǒng)，其正迅速成為機(jī)器人行業(yè)的“安卓系統(tǒng)"。
為什么這是意義非凡的?因?yàn)椤皺C(jī)器人操作系統(tǒng)"是開(kāi)源運(yùn)動(dòng)柏拉圖式理想的*：它強(qiáng)大、免費(fèi)，與其他平臺(tái)采取合作而非競(jìng)爭(zhēng)的姿態(tài)。它到處出現(xiàn)，包括波音 公司和福特公司的研發(fā)實(shí)驗(yàn)室。“我們正在機(jī)器人行業(yè)占據(jù)的領(lǐng)域。"開(kāi)源機(jī)器人基金會(huì)執(zhí)行官布萊恩·格爾奇說(shuō)。
過(guò)去一年“機(jī)器人操作系統(tǒng)"的下載量增了一倍，達(dá)到350萬(wàn)次，格爾奇預(yù)測(cè)，隨著“機(jī)器人操作系統(tǒng)"2.0版在今年夏天的發(fā)布，普及率有望再次飆升。這一升級(jí)版的系統(tǒng)將協(xié)調(diào)機(jī)器人群組、改進(jìn)機(jī)器人行走、支持智能傳感器———基本上把*的機(jī)器人都吸收進(jìn)來(lái)。
虛擬現(xiàn)實(shí)將登堂入室
在上個(gè)世紀(jì)九十年代，虛擬現(xiàn)實(shí)的*次大繁榮時(shí)期，沒(méi)有比杰弗里·特拉維斯更*的粉絲了。這位工程師、電影導(dǎo)演一直在期待有朝一日能夠背著個(gè)虛擬噴氣 背包，然后去探索虛擬世界。后來(lái)他真的嘗試虛擬現(xiàn)實(shí)了?！斑@是站不住腳的，"他說(shuō)道，“圖像太差了，根本不可能告訴你你正在看什么。"時(shí)間一晃就到了 2015年，特拉維斯即將推出自己的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品了：一款名為“火箭"(Rocket A ce)的虛擬現(xiàn)實(shí)飛行噴氣背包。用戶(hù)將頭戴Oculus Rift頭戴式視圖器，扣著一條尼龍安全帶，然后，就能進(jìn)行超人式“飛行"了。
2014年，F(xiàn)acebook公司收購(gòu)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)公司O culusV R，使得其進(jìn)入了一個(gè)被稱(chēng)為“快速接近"的新時(shí)代。其他公司，諸如三星、索尼、goole、微軟等也紛紛采取行動(dòng)。
科技*爭(zhēng)相涌入虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是個(gè)福音，zui終將導(dǎo)致產(chǎn)品成本的降低。因此，即使2015年不會(huì)成為人人擁有虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式視圖器的一年，也會(huì)成為人人開(kāi)始想要擁有的一年。
生物仿制藥為患者帶來(lái)福音
大多數(shù)藥物由化學(xué)家研制，但是也有一些藥物，如治療癌癥、關(guān)節(jié)炎和多發(fā)性硬化的藥物是由生物學(xué)家利用活細(xì)胞制造。這些藥物被稱(chēng)為生物制劑，其價(jià)格高昂： 一個(gè)療程的乳腺癌藥物H erceptin售價(jià)5萬(wàn)美元。生物技術(shù)公司無(wú)法復(fù)制生物制劑，但他們可以仿制比較類(lèi)似的，這些相對(duì)便宜的仿制品，被稱(chēng)為生物仿制藥。
因?yàn)樯锓轮扑幣c其所仿制的生物制劑在分子構(gòu)成上略有不同，因此會(huì)受到更為嚴(yán)格的監(jiān)管。美國(guó)食品和藥品管理局zui近批準(zhǔn)了兩家公司提交的申請(qǐng)，路透社分析師瑪麗·謝列布羅夫預(yù)計(jì)2015年監(jiān)管部門(mén)將開(kāi)綠燈，從而為患者和保險(xiǎn)公司省下大筆錢(qián)。