不需要花费巨资修建供水管线，干旱地区就能轻松获得饮用水；不需要动手术，医生就能对疑似癌症患者进行活检筛查，并很快得到结果......2017年接近尾声，这一年，得益于科学和技术的发展，很多看似不可能的事情成为现实，很多高大上的技术落地惠民。下面就跟随我们，一窥那些颠覆我们生活的重大创新技术吧！

    太阳能吸水系统

    美国麻省理工学院和加利福尼亚大学伯克利分校的科学家研发了一套无需耗电的太阳能空气吸水系统。这套系统基于一类名为金属-有机骨架复合物（MOF）的多孔晶体材料，具有极佳的亲水性能，能从空气中吸收水分，并且在自然光照的条件下就可以将水分释放。据悉，一块方糖大小的MOF晶体，内表面展开后约有一整个足球场那么大，且在相对湿度为20%的类似沙漠的环境中，每千克MOF每天能提取2.8升水。这项技术无疑给居住在干旱地区的人们带来福音。

    机器视觉

    深度学习领域近年来的发展得益于一类被称作卷积神经网络（CNN）的网络结构。它的底层网络能识别图像中的简单形状、边缘；高层网络则能学会复杂的抽象概念，比如，动物的耳朵、尾巴、舌头、皮毛等具体细节。

    由深度学习驱动的计算机视觉系统已渗透到生活的方方面面。深度网络通过更好地检测行人，提升了自动驾驶技术的安全性；保险公司可以用深度网络评估车辆受损情况；应用在安保摄像头上时，CNN能帮助系统分析人群活动，使机场等公用区域更安全；它还能预测农作物产量、监测降雨量、及时发现植物传染病；在医疗领域可以帮助专家更快地分析医学影像，提供疾病筛查、诊断、疾病监测、治疗效果分析等关键信息。

    精准农业

    传统农业的管理对象是整块农田。人们根据地域条件和历史数据决定如何播种、收获、灌溉、施肥和喷洒农药。而精准农业则是结合传感设备、机器人、GPS、成像技术和数据分析软件，针对每株作物制定种植方案，且无需增加劳动成本。固定或移动传感器以及配有摄像头的无人机会将每株作物的图像和数据（例如茎枝尺寸、叶片形状还有作物周围的土壤湿度）传送给计算机，计算机负责分析作物的健康信息和应激信号。农场主则根据实时接收到的信息，定量地给需要的作物浇水、施肥或是喷洒杀虫剂。不仅如此，精准农业技术还能给出何时播种、何时收获的建议。

    精准农业有助于加强时间管理、减少水和化学品的使用，让作物更健康、更高产。

    人类细胞图谱

    要真正深刻理解人体运作的原理和疾病的发作机制，你得知道每个组织中的每种细胞类型是什么；每种细胞中哪些基因、蛋白和其他分子被激活......而人类细胞图谱就是记录这些复杂知识的完整数据库。

    人类细胞图谱中最成熟的部分是持续更新的人类蛋白质图谱。其参与者结合基因组学、蛋白质组学等，将人体中大部分编码蛋白的基因进行了分类，生成了1000多万张由病理学家标记的图像。这些数据能帮助科学家模拟生命体中数量巨大、动态多变、互相作用的各种成分，并借此来探索治疗疾病的新方法。

    液体活检

    疑似癌症患者通常会进行医学影像检测和组织活检。部分肿瘤细胞会被切取下来，在显微镜下进行观察和分析。但有时，肿瘤所处的位置难以操作，组织活检不太可行。一种名为液体活检的手段有望解决此类问题。

    这种检测手段瞄准的目标是循环肿瘤DNA，一种源于癌细胞并能以不同方式进入血液的遗传物质。对病人进行液体活检易于操作，快速、简单，有助于在引发症状以前及时了解疾病进展情况，并发现癌细胞的耐药性，为患者实施更积极的治疗。而且，健康的人也可进行液体活检，预防癌症。

    氢能汽车

    未来，不排放二氧化碳的电动汽车会成为主流。但氢燃料电池汽车仍然过于昂贵。要想降低成本，必须替换燃料电池中最昂贵的部分——催化剂。目前，商用燃料电池汽车中的催化剂都要使用贵金属铂，这种金属不仅昂贵，而且储量稀少，无法满足大规模生产的需要。

    美国纽约州立大学和布鲁克黑文实验室使用贵金属铂和钯与廉价金属铁、镍和铜，制备出不同比例的合金催化剂，效果优于目前市售的催化剂。绿色交通出行指日可待。

    杨雨晴/整理