041|2023科技展望:人类将活得更久

今天,我将从两个话题出发,为你提供知识服务。第一个是,《麻省理工科技评论》发布2023年全球十大突破性技术预测。第二个是,全国多个城市公布新增地铁线路计划。

先来看今天的第一条。就在上个月,《麻省理工科技评论》发布了2023年全球十大突破性技术预测,也就是可能在2023年改变世界的种子选手。

我先把这十个技术大概念一下,你要是觉得陌生名词太多也没关系,我们后面会慢慢说。这些技术,其中有很多我们之前都讲过,比如制作图像的AI、詹姆斯·韦伯太空望远镜、电池回收利用技术,还有电动汽车技术。这四个技术在前不久的春节特刊,年度技术盘点里都讲过。其他六个技术分别是,按需器官制作、远程医疗堕胎、改变一切的芯片、古代DNA分析、大规模生产的军用无人机,还有用于高胆固醇的基因编辑技术。

好,十个技术就摆在这。我想请你关注的是,在这十个技术里,明显传递出的两个好消息。

第一个好消息是,中国在其中的存在度很高。这说明中国的科技研发能力,正在世界上占据着越来越重要的地位。

比如前面提到的,改变一切的芯片。这个词乍一听可能有点含混。它的完整表述是,过去芯片之间的设计标准是不通用的。你看,蓝牙为什么这么方便,不管什么设备都能互相连接?就是因为蓝牙有一套统一的技术标准。但是,芯片目前就没有这个标准,比如英特尔、AMD,这就是两套设计标准,导致芯片行业的壁垒很高。而未来,研发人员将开发一种叫做RISC-V的通用芯片技术标准,来以此消除技术壁垒。而这个技术的重要参与者之一,就是中国的相关产业联盟。

再比如动力电池回收技术,中国的宁德时代已经成为这个领域的主导者之一。再比如电动汽车,按照这份榜单的统计,中国的五菱宏光Mini已经成为全世界最畅销的电动汽车。

我想请你关注的第二个好消息是,人类的寿命会变得越来越长。你看,这份榜单里体现出的一个趋势,就是其中跟健康有关的技术突破,占比特别高。占了整个榜单的40%。顺便一说,之所以健康类的技术入围多,是因为2019年,比尔·盖茨成为这份榜单的评选人,他就把谋求和提升人类福祉,列为最重要的标准之一。

比如,用于高胆固醇的CRISPR。这是一种基因编辑工具,也有人管它叫基因剪刀。一直以来,很多高胆固醇的人,都需要长期用药。要想永久解决,需要从基因编辑入手,也就是,把跟引发高胆固醇有关的那一段基因给剪掉。说白了,就是剥夺你得这个病的资格。

这个技术你可能听说过。虽然看起来很合理,但是它一直面临一个问题。就是这个操作可能引发其他的问题,比如切割错误。而这回的基因编辑技术,不是简单地减掉基因段,而是用另外一段基因段来替换。这就在很大程度上降低了附带风险。就在2022年,已经有一位新西兰女性使用这项技术,成为第一个通过基因编辑治疗,而永久降低胆固醇的人。未来,随着这项技术成熟,可能有越来越多的疾病,能够通过基因编辑获得永久攻克。

再比如,这回的榜单里,还有一个研究,看起来非常有科幻气质,叫按需器官制作。也就是,你需要什么器官,就制作什么器官。目前的具体做法是,把动物的器官,改造成人的器官。

这其实并不是一个新想法。以前科学家就研究过,给人移植动物的器官。但是,这会引发人体的排异反应。比如,给人移植猪的心脏,猪组织表面的糖分子,就会使我们的免疫系统进入攻击模式。而这回科学家们要解决的,就是把猪器官里的糖分子去除,并且添加其他的基因。简单说,就是动物器官上,本来贴着一些明显的标签,人体的免疫系统一眼就能认出来。而这回,科学家把这个标签给换成了人的标签。我们的免疫系统,会把它当成自己人。就在2022年,一个叫大卫·贝内特的57岁男子,已经成功移植了猪的心脏。尽管他还是在几个月后去世了,但原因不是器官排异,而是因为移植的猪心脏里有病毒。这至少说明,在器官排异这一块,科学家已经取得了巨大进展。

再比如,古代DNA分析。我们都知道,研究DNA往往有很多有意思的发现。比如2003年,人类基因图谱第一次被完整破译。当时就有科学家发现,人类的基因,跟香蕉有50%的相似。这可能是因为大概40亿年前,我们跟香蕉有一个共同的祖先,这是一种叫LUCA的单细胞有机体。你看,要是没有DNA分析,谁能想到人类跟香蕉居然有同一个祖先?

而这回,基因分析的能力又有大突破。比如,过去研究尼安德特人,起码得找到骨骼样本,考古学家必须得搜寻很多遗迹。但是按照现在的技术,不需要骨骼和牙齿,只要找到尼安德特人生活过的地方,有一点他们当年留下过尿液的土壤,就能分析尼安德特人的DNA微观痕迹。

要知道,这可不仅仅是满足考古兴趣,而是你能从中看出,在每一轮的致命传染病里,到底有什么样基因的人活了下来。说白了,就有点像分析历史上人与病毒的战争,然后看看获胜的一方,到底用的是什么武器?比如去年,科学家们就发现了一个突变基因,有这个基因的人,在黑死病中的存活率,比一般人要高40%。换句话说,通过分析古代人类的DNA,我们也许能把历史上所有好用的、人类先天具备的免疫武器,全都武装到我们这一代人身上。

最后一个跟健康有关的技术,叫远程医疗堕胎。确切说,这不是一个单一技术,而是一套医疗系统。包括药物本身,也包括药物的远程运输、相关的法律条款等等。主要针对的是美国本地,我们在这就不展开说了。

最后,跟你分享一个数据。著名的复杂科学家杰佛里·韦斯特,曾经做过一个统计。所有哺乳动物一生的心跳,大概都是15亿次。只不过有的跳得慢,比如大象,因此寿命就长一点。有的跳得快,比如老鼠,寿命就短一点。但不管快慢,总次数,差不多都是15亿次。但是,在所有哺乳动物里,唯独人的心跳,是25亿到30亿次。换句话说,人类正在凭借自己的力量,把生命拽离进化的轨道,变得越来越顽强。

再来看今天的第二条。最近几年,全国很多城市,都在频繁地公布地铁建设规划。比如成都,刚刚宣布了地铁五期规划,涉及10条线路。再比如广州,计划新增30条地铁线路。

本来,城市新增地铁线路,不算新闻。但是最近,我在一个公众号,叫灼见,也就是真知灼见的灼见,在上面看到一篇专门研究地铁的文章。角度很有意思,专门分析了地铁和高校之间的关系。

你看,不管哪个城市,都一定会在学校附近建设地铁站。比如说,青岛地铁4号线在近期开通,串联了11所学校,包括青岛市实验小学、市实验中学、三江学校。深圳市地铁16号线也在近期开通运行,有的站点就在深圳市第三高级中学的校门口。你要是在北京,常坐北京地铁4号线,可能听过这样一句调侃: “坐4号线的学生谁先下车谁就输了,坚持到最后的都是学霸中的学霸。”因为这一条线路会经过十多所大学,像是北京理工大学、人民大学、北京大学等等,全都是名校。

这个原因并不复杂,一方面能方便学生出行,另一方面,可以用自己的校名命名邻近的站点,这对学校是一个很强的宣传。

在2021年,西安还曾经发生过两高校争夺地铁站命名的事。原来,西安地铁14号线有一站,离西安工业大学正门和陕西科技大学南门都很近。这一站在初始命名方案里,被暂时命名为“西安工业大学”。陕西科技大学就不干了,两次找西安工业大学的校领导沟通。最后,在多方协调下,西安地铁14号线更改了地铁站名,修改为 “西安工大·武德路站”。

后来,地铁公司吸取经验,假如有站点同时经过两所学校,就尽量一碗水端平,把大家的校名都列上去。像是西安的“西工程大*西科大(临潼校区)站”、南京的“南医大*江苏经贸学院站”,名字就是这么来的。

你看,高校为了争个名字,也怪不容易的。但是,有意思的是,有的高校,却使劲想让地铁站远离自己。

比如北大。据说当年北京地铁4号线开通时,北大的校领导就专门找地铁公司沟通过,能不能把地铁稍微挪远一点。这是因为,北大里有很多精密仪器,一旦地铁经过,人可能没什么感觉,但仪器受不了这个干扰。

比如当年4号线开通,北大信息科学技术学院的电子显微镜就受到了干扰。而且还有人专门统计过,4号线开通时,北大价值11亿元的精密仪器里,有4亿元的仪器受到了不同程度的影响。用专业术语讲,这是因为地铁带来了交通微振动,触发了精密仪器。要知道,精密仪器,价值不就在于精密吗?失去了精度,等于毁灭性打击。

当年,北大和地铁公司商量,地铁在4号线经过北大的那段轨道,一共长度是789米,采用世界上最先进的轨道减震技术。也就是,在钢轨下面铺设一种叫钢弹簧浮置板的减震设备。但是,这只能减少干扰,不能彻底消除。怎么办?后来,北大也让了一步。把科研综合楼搬到了离地铁站最远的校园西南角。

但没成想,后来又出事了。北京地铁16号线的新规划,恰好又要从这个西南角附近路过。这回北大强烈抗议,还专门写了分析论文,来论证地铁对仪器的影响。这回地铁公司让步,把地铁线往西绕开300多米。

其实,不只是北大,很多高校都遇到过地铁微振动带来的问题。早在1955年,清华大学就让京张铁路改过线。当时,京张铁路位于清华校园旁边,振动严重干扰科研。在清华极力争取下,铁路线向东迁了800米。据说,复旦大学、南京大学等高校,也都曾找过专业机构做过减振方案。

没想到一个小小的振动,也能引起如此大的连锁反应,这可能就是“地铁蝴蝶效应”。下回你坐地铁经过高校的时候,希望你能想起这个故事。

好,以上就是今天的内容。《得到头条》,明天见。

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