欧洲空间局的光学地面站

人类大脑项目

　　美国《大众科学》网站12月17日在报道中展望了那些将塑造2014年世界面貌的新想法、趋势以及突破。

1、激光器发射大量太空数据

　　1月份，美国国家航空航天局（NASA）于2009年6月成功发射的迄今为止最年轻的月球探测器——月球勘测轨道飞行器（LRO）接收了一个有历史意义的信号传输：NASA利用激光器，将达·芬奇的名画《蒙娜丽莎》传输到了其上，这是人类首次利用激光在星际间进行图像数据传输，这一奇迹有望让星际间的信息流动呈指数级增加。NASA专家戴维·史密斯说：“不久的将来，这种简单的激光通讯技术，可能会成为卫星无线电通讯的补充；而未来有望实现比现有无线电通讯线路更高的数据传输速率。”

　　过去50年，飞离地球的太空飞行器都是利用无线电通讯，但无线电有自己的局限。首先是频道拥挤，随着数据容量需求的持续增加，频率将要达到极限；其次，信号会随着距离的增加而衰减，因此传输需要非常耗能的发电机和巨大的天线。而激光的波长非常短，因此每秒钟可以发射出更多的波，这也意味着其能携带更多信息。另外，激光信号的强度并不会随着距离而减弱，因而发射器需要的能量更少。而且，太空飞行器携带的设备越小，其发射成本也越低。

　　9月6日，NASA向月球发射了月球大气与粉尘环境探测器（LADEE），它搭载了一个激光通信终端（LLCD），将进行距离最遥远的深空激光通信试验。10月份，该探测器成功地进行了另外一个测试：在三个不同的地球接收器之间发射包含有高清视频的激光脉冲。如果一切进展顺利，未来有一天宇航员将从另一颗星球上发回高清视频，宇航员之间将能进行高带宽通信。

　　在月球激光通信演示之后，NASA的下一步是构建激光通信中继演示（LCRD）系统，其将于2017年发射；于今年7月25日成功发射的欧洲空间局的Alphasat卫星（有史以来技术最先进的民用通信卫星之一）也将使用激光中继从其他观测地球的卫星那儿获得的数据。

　　如果空间激光通讯取得成功（我们也没有理由认为其会失败），它将改变人类探索太阳系的方式。“好奇”号火星车有望搭载更多工具并发回更多数据。高清视频流也使科学家们能追踪土星上的风暴。当然，更贴心的是，宇航员们能同家里人进行视频聊天。

2、唤醒“罗塞塔”探测器

　　欧空局12月10日宣布，将在2014年1月20日，把目前处于休眠状态的“罗塞塔（Rosetta）”号探测器唤醒，让其朝着名为67P的彗星进发，并于2014年11月11日释放一个着陆器，登上这颗彗星冰封的表面进行取样分析。科学家希望借此能更好地了解彗星的组成成分以及它们在太阳系形成过程中扮演的角色。

3、计算机解码人脑

　　10月7日，迄今为止最野心勃勃的大脑研究项目在瑞士联邦理工学院正式启动。这个名为“人类大脑项目”的计划获得了欧盟提供的12亿欧元的资助，250多名研究人员将朝着一个目标进发：用超级计算机完整地模拟大脑的工作原理。过去10年间，我们所获得的与大脑有关的一切信息和知识都将用计算机来建模。最终，虚拟的神经细胞甚至会接受虚拟药物的治疗。

　　而美国政府主导的“基于神经科学技术创新的人脑研究（Brain Initiative）”这一计划也将实现自己的“第一次”：绘制出一副囊括大脑所有活动的详图，其最终的临床应用包括通过直接改变神经通路来诊断和治疗疾病。其他将于2014年启动的项目还包括一个为期5年、由美国宾夕法尼亚州立牵头，有8所研究机构参与的项目：在硅内模拟视觉皮质。

　　尽管2014年科学家们并不能完全绘制出和模拟出整个人脑，但2014年是所有这些事情开始走上正轨的一年。

4、控制镇静剂的滥用

　　2014年，监管机构可能会制定并启用更加严苛的规则，控制包括维柯丁（Vicodin）在内的等麻醉剂和镇静剂的使用，从而减少由于滥用和过度服用这些药剂所导致的死亡人数。自1999年至今，这些药剂造成的死亡人数已经翻了4倍。

5、机器人对决

　　2014年12月，几十个研究团队会携带自己研制的自主机器人，参与到美国国防部先进研究项目局（DARPA）的机器人挑战赛中决一雄雌，在一个模拟的灾难中完成各项操作。

机器人对决

无人机

6、如何拆卸化学武器

　　2014年，美国军方将建成名为野外展开式水解系统（FDHS）的移动净化实验室，这种实验室能快速中和沙林等化学战剂，在叙利亚这样的国家尤其可以派上用场。

　　中和化学武器的具体步骤如下：首先，在实验室的钛箱内，用水稀释给定数量的化学武器药剂，然后再朝其中添加漂白剂（次氯酸钠）和碱液（氢氧化钠）。接着，将装有混合物的钛箱加热到让液体刚好沸腾的状态，并持续三个小时，届时，漂白剂、水、碱液会将99.9%的化学武器药剂水解。最后，将副产品转移到一个油罐车内并运输到有害废物处理厂进行处理。

7、FAA将对无人机“大开绿灯”

　　美国联邦航空管理局（FAA）表示，拟对无人机开放天空，本月将在全国挑选六个州进行试验，并为不到55磅（包括绝大多数商用无人机）的无人机制定飞行准则，以便在2015年把无人机纳入国内的航空飞行计划中。计划于2014年进行的飞行测试将塑造无人飞行器未来几年甚至几十年的形态、面貌和格局。

　　现在，美国已有24个州提出申请，要求在本州设立无人机飞行的试验基地，以观察无人机究竟能否在航空业与传统客机共存。在美国国内发展无人机的最大障碍，是如何保证不会撞上每天在天空翱翔的7万架有人驾驶的飞机。

　　北卡罗来纳州立大学下一代航空运输中心的负责人凯尔·施奈德表示，2014年，无人机的活动将达到前所未有的程度，像他目前负责的中心这样的机构正持续不断地为无人机系统（UAS）研究人员和FAA收集测试数据。对于农民、地产中介等人来说，这是一个好消息。而对于那些仍然害怕机器人在头顶飞过的人来说，入侵已然发生。

8、癌症诊断更“温柔”

　　癌症治疗面临很多令人头疼的问题，首当其冲的就是诊断。对于大多数癌症来说，活组织检查是唯一的万全之策，但这种方法具有侵入性，让病人疼痛难忍，且会导致感染。科学家们正在研制的以外切体（Exosomes）为载体的诊断工具，有望使癌症诊断更简单、更“温柔”。

　　身体内的外切体是多种活细胞体内分泌的小囊泡体, 表面含有大量与其来源和功能密切相关的蛋白质和脂质成分，其会在液体（例如血液、尿液以及唾液）中来回穿梭，在细胞之间运送遗传物质和蛋白质。美国分子诊断测试公司Exosome Diagnostics的首席执行官詹姆斯·麦卡洛表示：“我们将其称为身体内的‘联邦快递系统’。”

　　麦卡洛的公司研发出了一种测试方法，可以捕捉这些信使并分析它们所包含的RNA，其标示的变异表明出现了恶性细胞。而关注个性化医疗的卡里斯生命科学（Caris Life Sciences）公司则专注于在与某些肿瘤有关的外切体表面搜寻蛋白质。

　　这两家公司都希望能在2014年提供首例外切体检测。Exosome Diagnostics希望通过尿检，提供针对前列腺癌的检测；而卡里斯生命科学公司则希望通过血液测试，提供针对前列腺癌和乳腺癌的检测。

　　重要的临床研究也在有条不紊地进行。Exosome Diagnostics公司的技术在血液中探测到了指示脑癌的变异，有18个医学中心正在对这一方法进行评估。另外，Exosome Sciences公司也将开始早期临床研究，使用从尿液中隔离出来的外切体来探测艾滋病病毒（HIV）、乙肝和丙肝。

　　外切体测试这项技术可在多个领域大展拳脚，淋巴瘤、肺结核和帕金森氏症都是诊断目标；这一方法也有望用于追踪疾病的发展过程并监测治疗的效果。

9、气候优先

　　美国环保局局长吉娜·麦卡锡说：“今天，我们应该将削减碳排放作为提供就业和强化经济的方式，同时，也给生命一条生路。”

10、名人前往太空旅游

　　维珍银河公司计划于2014年开始开展太空旅游业务，使用该公司的飞船“太空船2号”携带包括美国著名流行女歌手凯蒂·佩里在内的6名付费乘客前往太空。

11、“好奇”号火星车前往夏普山

　　在推迟启动任务许久之后，NASA终于在今年7月初下达命令，指挥“好奇”号火星车奔向它在火星上的主要任务地点——高约5公里的夏普山。

　　夏普山位于盖尔陨坑的中心，由层层叠叠的沉积岩组成，科学家认为，它的岩层将提供远古火星环境随时间推移而蕴含的信息。NASA于7月8日称，目前“好奇”号距夏普山约8公里，按专家们的估计，这段路程可能需要“好奇”号走上10个月到1年。

　　科学家们希望，“好奇”号能在2014年年中到达夏普山，这里的粘土矿或许能让“好奇”号看到更早、更湿润的火星。

癌症诊断的侵入性日益降低

福岛冰墙示意图

12、福岛核电站建造“冰墙”阻挡泄漏

　　8月20日，日本东京电力公司发表消息说，遭受地震损坏的福岛第一核电站的一个储存罐每天会泄漏大约300吨放射性核污水进入海洋中。为了阻止泄漏，该公司计划于2014年在受损核电站底部创建一堵“冰墙”。

　　工作人员将会在该“冰墙”下安装大量的薄管，然后再往里面注入零下40华氏度的冷却剂（氯化钙），这将使得地面100英尺下的泥土被冻结，从而可以阻止水进入到核电厂的反应堆和涡轮机中，进而防止更多的污染水泄漏到海洋并污染干净的水源。

13、4项研究对测序新生儿的基因组进行评估

　　美国辛辛那提儿童医院医学中心伦理中心的负责人阿曼德·安东玛瑞亚表示：“这些研究将使我们能够收集与这些测试的伦理、法律和社会影响有关的信息，在这些测试广泛使用之前对其进行评估。现在，我们并不清楚病人或者提供者如何处理这些信息。”

14、离岸风力发电成为现实

　　美国海角风力公司位于马萨诸塞州的离岸风力发电厂和深海风能发电公司位于布洛克岛附近的项目，都希望自己能成为美国的第一个离岸风力发电厂。这些项目也都计划于2014年开始建造。

15、物理学家制造出“无法破解”的密码

　　今年，美国国家安全局（NASA）引发的多起监听门事件警告我们，我们需要更加安全的数据，而量子密码技术有望做到这一点。

　　量子密钥分配是一个“无法破译”的加密协议。在一个基于量子密钥分配系统中，一个随机生成的密码被光粒子加密，并通过光纤共享，随后，被用来加密敏感的数据。任何试图探测这个密码的尝试都会改变其光子，这就暗示着，这一传输已经被拦截，需要新的密码。

　　迄今为止，量子密钥分配一直局限在光纤网络；它也需要大型的发射器和探测器。现在，研究人员正试图让这些设备小型化：诺基亚公司和英国布里斯托大学在携手进行研究，希望创建一个足够小的密码系统，可以安装在手机内；加拿大安大略省滑铁卢量子计算研究所的科学家们正在研发能在全球范围内发射加密的光子的微型卫星。

　　但最吸引人的技术或许来自GridCOM技术公司。为了演示首个无线设备使用的量子密钥分配（QKD）系统，该公司计划于今年年底，在两部手机之间发送一个“无法破解的”信息。该公司也计划于2014年9月份发布首个商用量子加密数据网络。该公司的联合创办人邓肯·厄尔希望其能在手机和个人电脑上使用。厄尔说：“在5年之内，这一技术将处处可见。”

16、传染病卷土重来

　　1900年，美国传染病导致的死亡率是现在的40倍。尽管上世纪人们在对抗传染病方面取得了巨大进展，但不幸的是，很多疾病开始死灰复燃。美国疾病预防控制中心的主任汤姆·弗里登指出，人们的旅行和食品贸易与日俱增，通过注射疫苗来预防疾病方面做得不到位，抗体管理不当等都是原因。

　　美国的百日咳案例逐渐增多。另外，尽管麻疹早在2000年就已在美国销声匿迹，但这种疾病的传染能力很强，当接种疫苗的人在国外受到感染并回到人口密集且很多人未接种疫苗的地区时，疫情的大规模暴发就有可能会出现。

　　还有淋病。随着淋病开始对很多抗体产生免疫力，就很少有能对付它的药物了。尽管目前美国还没有治疗失败的案例。但最令人忧心之处在于，这个疾病的记忆力很强，停药之后，其仍有抗药性。

17、16项研究将确定天然气对气候的影响

　　环保基金首席科学家斯蒂芬·汉博格说：“如果想要减少全球温室气体排放，我们就需要理解其来源，包括从天然气生产过程中产生的甲烷等的性质；而且，还要想方设法让泄露达到最小。如果你没有数据，你不可能做到这两点。”

中国2014： 这些技术或将改变我们的生活

　　刚刚过去的2013年无疑是幸福的一年，因为通信界从3G跃进到4G，给了我们生活很多改变。那么，对于2014年，通信又将如何改变我们的生活呢？ 赵弯弯

　　关键词

　　G时代

　　4G时代不仅对网速提出了更高的要求，对用户流量的使用也是一大考验。

　　2013年，各大运营商可以明显地看到一个趋势，移动网络业务增长迅猛，而短信、语音等传统业务则出现下滑。中国联通在2012年全年，移动数据流量就同比增长达92%，移动网络业务大有取代短信语音等传统业务，成为运营商的主要收入点的趋势。

　　大流量是移动互联网发展的必然趋势，也是消费者最急迫的需要，相信在2014年，上网套餐将以“G”为主，1G起步，15G封顶甚至不限流量，不然那对得起这轰轰烈烈的4G时代。

　　智能家居

　　4G网络的出现及发展，无疑为智能家居的成长带来新的契机。随着人均生活水平的提高，人们对生活质量的追求也越来越高，智能手表、智能手机、智能冰箱、智能空调等一系列智能用品出现在人们身边，在未来“智能家居”将和4G网络紧密相连。

　　用手机即可尽享3D在线游戏带来的快感，能用平板电脑参加高清远程会议随时随地高效办公、能在驾驶途中轻松体验流畅的街景地图导航、享受车载诊 断等各种汽车远程服务，用智能手表就能够实时获取家中水电、煤气等度数和电器的运行状况。是的，一旦4G普及，用户收集和分析家中数据就变得原来更简单 了。

　　4G高速网络也为手机可视对讲、视频监控等功能造了巨大机会，也让家居行业的智能化观念更加深入人心。不得不说，4G对于智能家居甚至以后的物联网发展都非常重要。

　　手机支付

　　现在，手机已经集成了很多应用，除开基本的通话短信功能，既是数码相机又是MP3。那么，除了是沟通和娱乐工具外，手机还能做什么？

　　手机钱包，大家应该并不陌生，中国移动就曾推出过这项服务，是基于无线射频识别技术（RFID）的小额电子钱包业务。用户开通手机钱包业务后， 在中国移动营业厅更换一张手机钱包卡（支持RFID功能的专用SIM卡，该卡比原SIM卡增加终端刷卡功能），就可以使用手机在布放有中国移动专用POS 机的商家进行现场刷卡消费。轻松支付，随机消费。而最近大家最熟悉的莫过于支付宝推出的各项业务，信用卡还款、直接支付、水电煤气网费缴纳已经变得非常轻松，而在网络环境中的“当面付”更是让人们体会到手机支付的便利。

　　随着4G时代的来临，手机作用也会超乎想象。从外观来说，手机也许只是一块小小的芯片，贴在身体的任何部位，利用空气成为介质实现观看，虚拟键盘、全系投影甚至语音控制都是最基本的。从应用来说，你可以通过手机完成家庭生活的每一个步骤。

　　虚拟运营商

　　2014年，除了运营商的营业厅，像国美、苏宁这样的家电卖场或许也会推出自己的手机套餐，甚至资费比运营商的还便宜不少……这不是猜想，此前从未出现过的虚拟运营商，将来到我们身边。

　　根据百度百科，虚拟运营商是指拥有某种或者某几种能力（如技术能力、设备供应能力、市场能力等），与电信运营商在某项业务或者某几项业务上形成 合作关系的合作伙伴，电信运营商按照一定的利益分成比例，把业务交给虚拟运营商去发展。数年前，在欧美及我国香港地区已出现虚拟运营商。

　　国内虚拟运营商固有的优势资源，自然是特色运营的基础。而“虚拟运营商”在获得的相关业务代理权之后，可以自行开展放号、预存话费等业务。根据分析，虚拟运营商初期可能会在一定程度上通过“低价”策略来吸引客户。

2014年科技大预测

“人类 先知”阿西莫夫50年前曾经对2014年的人类社会做出6大预言，其中包括我们已经实现的“电解质玻璃”、“智能厨房”、“太阳能发电”、“机器人”以及 人类与机器人竞争上岗而面临更大的就业压力。2014年还有哪些科学发展是阿西莫夫所没有预测到的呢？让我们去一睹为快吧！

【科学家或将证明反物质存在】

欧洲 核子研究委员会（CERN）的物理学家正在欧洲粒子物理研究中心里利用一个特殊的磁烧瓶产生和储存反氢原子或者反物质。CERN的研究小组计划缓慢的关闭 磁场观察原子是否会落下还是上升。如果它们上升，而非因引力作用而下降，那么科学家们将发现反物质的新引力特性，整个物理学理论将被改写。

【唤醒“罗塞塔”探测器】

欧空 局于2013年12月10日宣布，将在2014年1月20日把目前处于休眠状态的“罗塞塔（Rosetta）”号探测器唤醒，让其朝着名为67P的彗星进 发，并于2014年11月11日释放一个着陆器，登上这颗彗星冰封的表面进行取样分析。科学家希望借此能更好地了解彗星的组成成分以及它们在太阳系形成过 程中扮演的角色。

【全球气温涨四度】

随着 地球变暖，云朵的形成将更加困难，这也就意味着通过云朵被反射回太空的阳光也将变少，地球气温将进一步地上升。除非温室气体的排放量能够有所减少，否则在 2100年前，地球的平均温度起码会升高4度，而这已经两倍于各国政府认定的危险值。按照如今的增长速度，二氧化碳的量很有可能在未来的50年内达到工业 前社会的两倍，科学家通过测量已经产生的气温变化来预测未来的气温升高值。

【柔性屏】

柔性显示屏技术将带来类似墙纸的显示屏，可直接粘贴在墙上。而当你坐在电视机前喝咖啡看电视时，你可能会听到房屋外的嗡嗡声：这是邻居家的无人机正在花园中查看植物生长情况。

【计算机解码人脑】

2013 年10月7日，迄今为止最野心勃勃的大脑研究项目在瑞士联邦理工学院正式启动。这个名为“人类大脑项目”的计划获得了欧盟提供的12亿欧元的资助，250 多名研究人员将朝着一个目标进发：用超级计算机完整地模拟大脑的工作原理。过去10年间，我们所获得的与大脑有关的一切信息和知识都将用计算机来建模。最 终，虚拟的神经细胞甚至会接受虚拟药物的治疗。而美国政府主导的“基于神经科学技术创新的人脑研究（Brain Initiative）”这一计划也将实现自己的“第一次”：绘制出一副囊括大脑所有活动的详图。

【2014年会开启商业化太空旅游时代？】

早在 2004年，理查德布兰森爵士就公布一个大胆的计划，拟创办世界首家商业太空旅游企业——维珍银河。当时他表示，2007年到2012年之间，一个由五艘 太空飞机组成的机队，将运载3000名“宇航员”开展一次短时间的亚轨道飞行。如今，在因一系列技术及监管问题耽误了7年之后，布兰森宣布，维珍银河终于 将在2014年8月启动太空观光航班，升空地点在美国新墨西哥州南部的美国太空港。目前，已有约600名潜在的“宇航员”预定了维珍“太空船2号”飞机上 价格25万美元的座位。

【癌症检测更“温柔”】

一种 新技术，通过体外检测便可诊断癌症。Exosome Diagnostics公司希望通过尿检，提供针对前列腺癌的检测；而卡里斯生命科学公司则希望通过血液测试，提供针对前列腺癌和乳腺癌的检测。重要的临 床研究也在有条不紊地进行。Exosome Diagnostics公司的技术在血液中探测到了指示脑癌的变异，有18个医学中心正在对这一方法进行评估。另外，Exosome Sciences公司也将开始早期临床研究，使用从尿液中隔离出来的外切体来探测艾滋病病毒（HIV）、乙肝和丙肝。

【离岸风力发电成为现实】

美国海角风力公司位于马萨诸塞州的离岸风力发电厂和深海风能发电公司位于布洛克岛附近的项目，都希望自己能成为美国的第一个离岸风力发电厂。这些项目也都计划于2014年开始建造。

【“好奇”号火星车前往夏普山】

在推 迟启动任务许久之后，NASA终于在2013年7月初下达命令，指挥“好奇”号火星车奔向它在火星上的主要任务地点——高约5公里的夏普山。夏普山位于盖 尔陨坑的中心，由层层叠叠的沉积岩组成，科学家认为，它的岩层将提供远古火星环境随时间推移而蕴含的信息。NASA于2013年7月8日称，目前“好奇” 号距夏普山约8公里，按专家们的估计，这段路程可能需要“好奇”号走上10个月到1年。科学家们希望，“好奇”号能在2014年年中到达夏普山，这里的粘 土矿或许能让“好奇”号看到更早、更湿润的火星。

【智能手表】

2013 年被称为“可穿戴科技崛起之年”，各种“可穿戴”概念和设备的闪亮登场令人应接不暇。从短袜到眼镜，科技公司几乎都找到方法可以将传感器附着其上，从而让 这些日常用品变成迷你计算机。健身追踪器和三星的智能手表都向人们展示了穿戴类用品的科技潜质。2014年，很多消费者将会越来越青睐于谷歌眼镜，苹果也 将推出智能手表。分析家认为这已是一个价值数十亿美元的市场，2018年前后价值则会达到60亿至80亿美元。

【嫦娥3号和月球】

月球在2014年还是一个值得探索的地方，中国的嫦娥三号继续开展月球任务，在2013年完成登陆后，2014年将陆续进行调查项目，玉兔上搭载的机械臂将收集月球上的尘埃样本，并对其进行分析，并将其拍摄到的月球表面图像传回地球。

【“人类先知”Isaac Asimov50年前的科技预测大多应验了！】

在1964年的8月，美国的科幻作家Isaac Asimov在《纽约时报》上撰文大胆地猜测了50年后世界的样子。在写这篇预测文章之前，他参加了当年的世界博览会。而在时光进入2014年之际，我们发现他所作出的大部分预测都是准确的。

Isaac Asimov是当代美国最著名的科幻小说家、文学评论家、美国科幻小说黄金时代的代表人物之一，并与Jules-Verne、Herbert George Wells并称为科幻历史上的三巨头。

下面就让我们看看Isaac Asimov所作出的预测哪些都是准确的吧！

1、人们在进行电话的时候不仅可以听到对方的声音，还可以看到对方。

这一点就是我们今天智能手机上的视频通话功能，我们可讲电话时可以实时地看到彼此。

2、屏幕还可以用来阅读文章和查看图片。

做到这点对于现在的电子设备来说易如反掌，现在的功能已经远大于阅读和查看图片了，不过他的确是预言对了。

3、2014年，全球的人口将达到65亿人，美国人口为3亿五千万人。

他高估了美国和低估了这个世界，但这已经很接近答案了。

4、在2014年，机器人不会很常见，能力也不会非常强大，但他们一定会存在。

现在很多行业都利用到了机器人，例如在太空作业、医学手术以及建筑业中等。

5、对于车辆，人们可以预先设定航线，将很多的信息传送给机器人，让它可以代驾。

显然这点已经实现了。

6、2014年仍将有一些人类相比机器人更具优势的职业，而人类也将完全陷入和机器人的工作竞争局面中。

这个有点像电影“黑客帝国”中的桥段了。这一点是没有完全预测正确，因为人类与机器人还并未发生战争或产生其它冲突等，可在不久的将来，或许机器人会抢去大多数人的工作。

7、电器将没有电线，动力都由超长寿命的电池来提供。

可能是这个观念太超前了，别提一些电器了，就连智能手机都要一天一充，或许在未来这可能会实现吧！期待一场超级电池革命的到来。

你能预测出2064年的世界将会是什么样子吗？