2015 年十大技术突破（下）
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这个名为 C4 光合作用的超级过程
可以通过捕获二氧化碳并将其集中在 叶子内特定的细胞内，从而加速植物的 生长发育，这也是玉米和甘蔗为何产量 如此高且生长如此迅速的原因。研究
人员解释道，C4 有一个秘密武器 ：二 氧化碳浓缩机制。该机制包括 C4 代谢
物穿梭机制及独特的花环结构，两者合
作促使 C4 植物获得更高的光能利用效
62 CHINA'S FORCEIoGNpTyRrADiEght©博看网 . All Rights Reserved.
技术研究所的玛德琳· 兰卡斯特和约 根 · 克诺布里奇以及麻省总医院的鲁道 夫 · 坦齐和金斗演（音译）。
2013 年 8 月，发表在《自然》杂志
上的一项研究中，奥地利科学家首次成 功利用人类干细胞，培育出了微型“大 脑 类 器 官 ”， 它 包 含 有 皮 质 层 部 分 、海
马体以及视网膜，与一个 9 周或 10 周 大的胚胎的大脑类似。这个 3D 结构将
有助于研究人员详细地研究人类大脑 早期发育阶段。科学家们表示，这个“大 脑类器官”为人类理解神经细胞如何生 长以及如何发挥作用打开了一扇新的 窗户，将改变人们对大脑活动、精神分 裂症以及孤独症等神经疾病的理解。
Poseidon Water公 司、Desalitech公 司、Evoqua 公司。
在以色列特拉维夫南部 10 公里的
地中海海岸边，一个大的工业设施正在 有条不紊地运行着，这是世界上最大 的现代化海水淡化工厂，每年，以色列
20% 的Байду номын сангаас用水由该工厂供应。这个工
厂由以色列海水淡化公司建造，成本约
为 5 亿美元，它使用传统的逆向渗透技
趋势瞭望 科技导航
TREND WATCH
2015 年十大技术突破（下）
美国麻省理工学院筛选出的2015年十大创新中，每个都是极具里程碑意义的技术，
都将在未来的岁月中给人们带来惊喜。
文/聂双
6.大规模海水淡化 ：
净水快到碗里来
06
技术成熟所需时间 ：现在就可用。 技 术 突 破 ：全 球 最 大 且 最 廉 价 的 逆向渗透（一种生产纯净水的方法，通 过迫使盐水或废水流过半透膜，而盐 或废物不能通过它）海水淡化工厂正在 以色列运行。海水淡化的成本将大幅 降低，能为一个国家源源不断地提供 净水。 重要意义 ：目前，全球的洁净水源 已经无法满足越来越多人口的需求。 主要参与者 ：以色列海水淡化公司、
主 要 参 与 者 ：国 际 水 稻 研 究 所 的
保 罗 · 奎 克、美 国 明 尼 苏 达 大 学 的 丹 尼 尔 · 沃 伊 塔 斯、英 国 剑 桥 大 学 的 朱 利安 · 希伯德、澳大利亚国立大学的苏
珊 · 冯 · 凯莫尔。 去年 12 月份，由来自 8 个国家 12
家研究所的遗传学家们组成的研究团 队宣布，他们已经在对水稻、玉米和其 他能快速生长的杂草进行遗传修改从 而让其能更高效地利用光合作用方面 取得了重大进展。
美国手机支付的金额增加了一倍多，达
到37亿 美 元。 其 实，Apple Pay内
所用的技术中没有一项技术是新奇的， 只是苹果公司将其变成了一个被证明 更容易使用的服务而已。苹果公司也 没有发明移动支付，它只是让移动支付 变得更强大。
8.大脑类器官 ：
揭秘神经疾病机制的新利器
07
技术成熟所需时间 ：现在就可用。 技 术 突 破 ：借 用 一 种 培 育 人 类 大 脑细胞的新方法，科学家可以在实验室 中利用人类干细胞培育出活的三维神 经元集群，从而有望揭示痴呆、精神疾 病以及其他神经紊乱的奥秘。 重 要 意 义 ：研 究 人 员 需 要 通 过 新 方式来理解大脑疾病，并对可能的治疗 手段进行测试。 主 要 参 与 者 ：奥 地 利 分 子 生 物 学
为医学领域的下一个伟大进步，但这究 竟能否实现，不是看技术，而是看人是
借助一种先进的基因工具，粮食 作物从太阳光获取能量的速度将 会大幅提升，从而提高粮食产量， 给全球更多人提供粮食，让数十 亿人免受饥荒的威胁。
术来对海水进行淡化。然而，由于人们 在工程学和材料学方面取得的巨大进
步，该工厂淡化海水的规模得以大幅提 高而成本则急剧降低。
7.Apple Pay移动支付 ：
让手机购物无忧
07
技术成熟所需时间 ：现在就可用。 技术突破 ：苹果公司推出的这项移 动支付服务使用户能在日常生活中将手 机变成钱包，实现快捷而安全的支付。 重 要 意 义 ：信 用 卡 欺 诈 案 件 给 经 济带来了危害，同时也增加了商品和服 务的成本。
9.加速的光合作用 ：
填饱数十亿人的肚子
07
技术成熟所需时间 ：10年到15年。
技 术 突 破 ：借 助 一 种 先 进 的 基 因 工具，粮食作物从太阳光获取能量的速 度将会大幅提升，从而提高粮食产量， 给全球更多人提供粮食，让数十亿人免 受饥荒的威胁。
重 要 意 义 ：粮 食 产 量 将 可 以 快 速 增长，从而满足越来越多人口的需求。
其实，早在Apple Pay于去年秋
季首次发布以前，移动支付技术就在慢 慢发酵。美国联邦储备委员会的报告
称，2013 年， 有 大 约 17% 的 智 能 手
机用户使用手机进行过支付，而这一
比例在 2012 年仅为 6%。美国市场调 研 公 司 弗 雷 斯 特 研 究 公 司（ F o r r e s t e r Research）的 调 查 表 明，2014 年，
率，从而实现增产。
10.DNA互联网 ：
医学领域的下一个“搅局者”
07
技术成熟所需时间 ：1 年到 2 年。 技术突破 ：这一技术标准使 DNA
数据库之间能进行通信。 重 要 意 义 ：你 的 治 疗 方 案 将 可 以
借鉴其他数百万人的经验。 主 要 参 与 者 ：全 球 基 因 组 学 与 健
康联盟、谷歌公司、个人基因组项目。 全球数百万的基因组联网有望成
主要参与者 ：苹果、Visa、万事达
卡公司、谷歌公司。
Apple Pay是 苹 果 公 司 在2014
年苹果秋季新品发布会上发布的一种
基于 NFC（近场通讯）技术的手机支付 功 能 ，于 2 0 1 4 年 1 0 月 2 0 日 正 式 上 线 。 据媒体报道，自 Apple Pay 上线以来， 已经占据数字支付市场交易额的 1%。
可以通过捕获二氧化碳并将其集中在 叶子内特定的细胞内，从而加速植物的 生长发育，这也是玉米和甘蔗为何产量 如此高且生长如此迅速的原因。研究
人员解释道，C4 有一个秘密武器 ：二 氧化碳浓缩机制。该机制包括 C4 代谢
物穿梭机制及独特的花环结构，两者合
作促使 C4 植物获得更高的光能利用效
62 CHINA'S FORCEIoGNpTyRrADiEght©博看网 . All Rights Reserved.
技术研究所的玛德琳· 兰卡斯特和约 根 · 克诺布里奇以及麻省总医院的鲁道 夫 · 坦齐和金斗演（音译）。
2013 年 8 月，发表在《自然》杂志
上的一项研究中，奥地利科学家首次成 功利用人类干细胞，培育出了微型“大 脑 类 器 官 ”， 它 包 含 有 皮 质 层 部 分 、海
马体以及视网膜，与一个 9 周或 10 周 大的胚胎的大脑类似。这个 3D 结构将
有助于研究人员详细地研究人类大脑 早期发育阶段。科学家们表示，这个“大 脑类器官”为人类理解神经细胞如何生 长以及如何发挥作用打开了一扇新的 窗户，将改变人们对大脑活动、精神分 裂症以及孤独症等神经疾病的理解。
Poseidon Water公 司、Desalitech公 司、Evoqua 公司。
在以色列特拉维夫南部 10 公里的
地中海海岸边，一个大的工业设施正在 有条不紊地运行着，这是世界上最大 的现代化海水淡化工厂，每年，以色列
20% 的Байду номын сангаас用水由该工厂供应。这个工
厂由以色列海水淡化公司建造，成本约
为 5 亿美元，它使用传统的逆向渗透技
趋势瞭望 科技导航
TREND WATCH
2015 年十大技术突破（下）
美国麻省理工学院筛选出的2015年十大创新中，每个都是极具里程碑意义的技术，
都将在未来的岁月中给人们带来惊喜。
文/聂双
6.大规模海水淡化 ：
净水快到碗里来
06
技术成熟所需时间 ：现在就可用。 技 术 突 破 ：全 球 最 大 且 最 廉 价 的 逆向渗透（一种生产纯净水的方法，通 过迫使盐水或废水流过半透膜，而盐 或废物不能通过它）海水淡化工厂正在 以色列运行。海水淡化的成本将大幅 降低，能为一个国家源源不断地提供 净水。 重要意义 ：目前，全球的洁净水源 已经无法满足越来越多人口的需求。 主要参与者 ：以色列海水淡化公司、
主 要 参 与 者 ：国 际 水 稻 研 究 所 的
保 罗 · 奎 克、美 国 明 尼 苏 达 大 学 的 丹 尼 尔 · 沃 伊 塔 斯、英 国 剑 桥 大 学 的 朱 利安 · 希伯德、澳大利亚国立大学的苏
珊 · 冯 · 凯莫尔。 去年 12 月份，由来自 8 个国家 12
家研究所的遗传学家们组成的研究团 队宣布，他们已经在对水稻、玉米和其 他能快速生长的杂草进行遗传修改从 而让其能更高效地利用光合作用方面 取得了重大进展。
美国手机支付的金额增加了一倍多，达
到37亿 美 元。 其 实，Apple Pay内
所用的技术中没有一项技术是新奇的， 只是苹果公司将其变成了一个被证明 更容易使用的服务而已。苹果公司也 没有发明移动支付，它只是让移动支付 变得更强大。
8.大脑类器官 ：
揭秘神经疾病机制的新利器
07
技术成熟所需时间 ：现在就可用。 技 术 突 破 ：借 用 一 种 培 育 人 类 大 脑细胞的新方法，科学家可以在实验室 中利用人类干细胞培育出活的三维神 经元集群，从而有望揭示痴呆、精神疾 病以及其他神经紊乱的奥秘。 重 要 意 义 ：研 究 人 员 需 要 通 过 新 方式来理解大脑疾病，并对可能的治疗 手段进行测试。 主 要 参 与 者 ：奥 地 利 分 子 生 物 学
为医学领域的下一个伟大进步，但这究 竟能否实现，不是看技术，而是看人是
借助一种先进的基因工具，粮食 作物从太阳光获取能量的速度将 会大幅提升，从而提高粮食产量， 给全球更多人提供粮食，让数十 亿人免受饥荒的威胁。
术来对海水进行淡化。然而，由于人们 在工程学和材料学方面取得的巨大进
步，该工厂淡化海水的规模得以大幅提 高而成本则急剧降低。
7.Apple Pay移动支付 ：
让手机购物无忧
07
技术成熟所需时间 ：现在就可用。 技术突破 ：苹果公司推出的这项移 动支付服务使用户能在日常生活中将手 机变成钱包，实现快捷而安全的支付。 重 要 意 义 ：信 用 卡 欺 诈 案 件 给 经 济带来了危害，同时也增加了商品和服 务的成本。
9.加速的光合作用 ：
填饱数十亿人的肚子
07
技术成熟所需时间 ：10年到15年。
技 术 突 破 ：借 助 一 种 先 进 的 基 因 工具，粮食作物从太阳光获取能量的速 度将会大幅提升，从而提高粮食产量， 给全球更多人提供粮食，让数十亿人免 受饥荒的威胁。
重 要 意 义 ：粮 食 产 量 将 可 以 快 速 增长，从而满足越来越多人口的需求。
其实，早在Apple Pay于去年秋
季首次发布以前，移动支付技术就在慢 慢发酵。美国联邦储备委员会的报告
称，2013 年， 有 大 约 17% 的 智 能 手
机用户使用手机进行过支付，而这一
比例在 2012 年仅为 6%。美国市场调 研 公 司 弗 雷 斯 特 研 究 公 司（ F o r r e s t e r Research）的 调 查 表 明，2014 年，
率，从而实现增产。
10.DNA互联网 ：
医学领域的下一个“搅局者”
07
技术成熟所需时间 ：1 年到 2 年。 技术突破 ：这一技术标准使 DNA
数据库之间能进行通信。 重 要 意 义 ：你 的 治 疗 方 案 将 可 以
借鉴其他数百万人的经验。 主 要 参 与 者 ：全 球 基 因 组 学 与 健
康联盟、谷歌公司、个人基因组项目。 全球数百万的基因组联网有望成
主要参与者 ：苹果、Visa、万事达
卡公司、谷歌公司。
Apple Pay是 苹 果 公 司 在2014
年苹果秋季新品发布会上发布的一种
基于 NFC（近场通讯）技术的手机支付 功 能 ，于 2 0 1 4 年 1 0 月 2 0 日 正 式 上 线 。 据媒体报道，自 Apple Pay 上线以来， 已经占据数字支付市场交易额的 1%。