其它類型的冠狀病毒中也存在類似的蛋白酶,，這意味著輝瑞公司的藥物也有望抵御下一次大流行病。而且,，科學(xué)家們確信，更多像 SARS-CoV-2 病毒（新冠病毒） 這樣的病原體,，正潛伏在蝙蝠居住的洞穴和工業(yè)化的養(yǎng)殖場(chǎng)中,。

新的抗病毒藥物的研發(fā)比病毒疫苗的設(shè)計(jì)、合成和測(cè)試時(shí)間更長(zhǎng)（其中一種來(lái)自默克公司,，這種藥物主要針對(duì)病毒復(fù)制的不同機(jī)制）,。但是，這些抗病毒藥物仍然創(chuàng)造了記錄,。以前從未有一種全新的戰(zhàn)勝疾病的分子能如此迅速地從化學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入志愿者的口中,，并獲得美國(guó)食品和藥物管理局的批準(zhǔn)。輝瑞公司的 CEO 艾伯特·波拉（Albert Bourla）說(shuō),，當(dāng)他在2021年11月得到該藥物有效的消息時(shí),，他激動(dòng)得“淚流滿面”。

該藥片將防止許多人死于 COVID-19,，包括免疫系統(tǒng)較弱而疫苗對(duì)其無(wú)效的人,。如果出現(xiàn)了能打敗疫苗的新變種，抗病毒藥物可能是我們最后的手段。

2,、實(shí)用型聚變反應(yīng)堆

重大意義：核聚變有望產(chǎn)生廉價(jià)的,、無(wú)碳的、永遠(yuǎn)在線的能源,，沒(méi)有核反應(yīng)堆堆芯熔毀的危險(xiǎn),，也幾乎沒(méi)有放射性廢物。

主要研究者：Commonwealth Fusion Systems,，國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆（ITER）,，美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家點(diǎn)火裝置，Helion Energy,，托卡馬克能源公司（Tokamak Energy）,，通用聚變公司（General Fusion）

技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性：大約10年

2021年9月， Commonwealth Fusion Systems 的研究人員對(duì)一塊10噸重的D型磁鐵緩慢充電并提升場(chǎng)強(qiáng),，直到它超過(guò)20特斯拉（T）,。這是同類磁鐵的一個(gè)新記錄。該公司的創(chuàng)始人說(shuō),，這一壯舉解決了開(kāi)發(fā)一個(gè)緊湊,、廉價(jià)的聚變反應(yīng)堆過(guò)程中所面臨的主要工程挑戰(zhàn)。

幾十年來(lái),，核聚變發(fā)電一直是物理學(xué)家的夢(mèng)想,。在遠(yuǎn)高于1億攝氏度的溫度下，就像在太陽(yáng)中一樣,，核子融合在一起,，在此過(guò)程中釋放出大量的能量。如果研究人員能夠在地球上以可控和持續(xù)的方式實(shí)現(xiàn)這些反應(yīng),，那么它就可以利用幾乎無(wú)限的燃料來(lái)源,，提供廉價(jià)、持續(xù),、無(wú)碳的電力來(lái)源,。

在其中一種方法中，磁鐵被用于將離子和電子的氣體,，即所謂的等離子體,，限制在甜甜圈形狀的反應(yīng)器內(nèi)。更強(qiáng)大的磁鐵意味著更少的熱量損失,，從而使得更多的核聚變反應(yīng)可以在一個(gè)更小,、更便宜的設(shè)施內(nèi)發(fā)生。這種改變不僅僅是一點(diǎn)點(diǎn)：磁場(chǎng)強(qiáng)度增加一倍,，產(chǎn)生相同能量所需的等離子體的體積就會(huì)減少16倍,。

盡管過(guò)去數(shù)十年的研究已經(jīng)耗費(fèi)數(shù)十億美元的投資,，但還沒(méi)有人建造出一個(gè)產(chǎn)生能量比反應(yīng)堆的消耗更多的核聚變工廠。但是,，Commonwealth Fusion Systems 及其支持者充滿希望,，其他聚變初創(chuàng)公司和研究工作也報(bào)告了最近的進(jìn)展。

Commonwealth Fusion Systems 正在建設(shè)一個(gè)工廠,，以大規(guī)模生產(chǎn)磁鐵,，并為原型反應(yīng)堆奠定基礎(chǔ)。如果一切如愿,，這家初創(chuàng)公司計(jì)劃在21世紀(jì)30年代初期向電網(wǎng)提供聚變能源,。

3、終結(jié)密碼

重大意義：各大公司終于改變了認(rèn)證方式,，不再使用極其不安全的字母和數(shù)字,。

主要研究者：微軟，谷歌,，Okta,，Duo（Alphabet 旗下）

技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性：已實(shí)現(xiàn)

在20世紀(jì)60年代初，麻省理工學(xué)院教授費(fèi)爾南多·科爾巴托（Fernando Corbató）正在開(kāi)發(fā)一種新的共享計(jì)算機(jī)系統(tǒng),，并希望有一種方法讓人們能夠保護(hù)他們的私人文件,，他的解決方案是使用密碼。多年來(lái),，科爾巴托的解決方案戰(zhàn)勝了其它技術(shù)手段,，成為了我們登錄幾乎所有地方的標(biāo)準(zhǔn)方式。

那么問(wèn)題是什么,？密碼本質(zhì)上是不安全的,。它可以被竊取、猜測(cè)或被暴力破解,。但大多數(shù)情況下,，人們會(huì)使用一些低級(jí)的密碼。更糟糕的是,，他們還重復(fù)使用,。

像 Dashlane 和 1Password 這樣的密碼管理器可以為你追蹤所有這些不同的字母數(shù)字,，甚至可以替換掉那些薄弱的密碼,。但在安全方面，密碼管理只是措施的一半,，真正的行動(dòng)是完全消除密碼,。

這一過(guò)程已經(jīng)在進(jìn)行中。像 Okta 和 Duo 這樣面向企業(yè)的公司,，以及像谷歌這樣的個(gè)人身份供應(yīng)商,，都為人們提供了無(wú)需輸入密碼就能登錄應(yīng)用和服務(wù)的方法,。同時(shí)，蘋(píng)果公司的面部識(shí)別系統(tǒng)已將生物識(shí)別登錄納入主流,。最值得注意的是,，微軟在2021年3月宣布，其部分客戶可以完全不輸入密碼,，隨后在9月,，告訴人們可以完全刪除他們的密碼。那些被稱為“其他”的認(rèn)證方法,，終于取得了勝利,。

你可能已經(jīng)親身經(jīng)歷過(guò)這種情況。你去登錄一個(gè)網(wǎng)站或啟動(dòng)一個(gè)應(yīng)用程序,，但你沒(méi)有被要求輸入密碼,，而是被提示從認(rèn)證應(yīng)用程序中輸入一個(gè)六位數(shù)的代碼，點(diǎn)擊你手機(jī)上的通知,，或點(diǎn)擊發(fā)送到你電子郵件的鏈接,，抑或只需要把手機(jī)舉到你的面前。這些操作都很簡(jiǎn)單,。

至于輸入一堆你必須回憶,、寫(xiě)下或存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的字符和符號(hào)？擺脫這一切吧,。

4,、AI蛋白質(zhì)折疊

重大意義：DeepMind 通過(guò)解決生物學(xué)中一個(gè)困擾研究者長(zhǎng)達(dá)50年的問(wèn)題，為藥物發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)開(kāi)辟了新的道路,。

主要研究者：DeepMind（Alphabet 旗下）,，lsomorphic Labs（Alphabet 旗下），Baker Lab（華盛頓大學(xué)）

技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性：已實(shí)現(xiàn)

到2020年底,，英國(guó)的人工智能實(shí)驗(yàn)室 DeepMind 已經(jīng)在人工智能方面取得了許多令人印象深刻的成就,。然而，當(dāng)該小組預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折疊的程序于當(dāng)年11月發(fā)布時(shí),，生物學(xué)家對(duì)它的工作效果感到震驚,。

你的身體所做的一切，幾乎都是通過(guò)蛋白質(zhì)完成的,。因此,，獲悉單個(gè)蛋白質(zhì)的作用對(duì)大多數(shù)藥物開(kāi)發(fā)和了解許多疾病都至關(guān)重要，而一個(gè)蛋白質(zhì)的作用是由其三維結(jié)構(gòu)決定的,。

蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的,，氨基酸會(huì)折疊成一個(gè)復(fù)雜而扭曲的結(jié)。確定這種形狀,，從而確定蛋白質(zhì)的功能,，需要在實(shí)驗(yàn)室中花費(fèi)數(shù)月時(shí)間,。多年來(lái)，科學(xué)家們一直在嘗試用計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)的方法來(lái)使這一過(guò)程更容易,。但是,，沒(méi)有一種技術(shù)能夠接近人類所達(dá)到的準(zhǔn)確性。

DeepMind 開(kāi)發(fā)的 AlphaFold2 改變了這種情況,。該軟件使用一種稱為深度學(xué)習(xí)的人工智能技術(shù),，可以預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的形狀，甚至精確到原子,，這是計(jì)算機(jī)第一次達(dá)成與實(shí)驗(yàn)室中使用的速度較慢但結(jié)果準(zhǔn)確的技術(shù)相當(dāng)?shù)乃疁?zhǔn),。

世界各地的科學(xué)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始使用它來(lái)研究癌癥、抗生素抗性和新冠病毒,。

DeepMind 還建立了一個(gè)公共數(shù)據(jù)庫(kù),，在 AlphaFold2 預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，它會(huì)將其填入數(shù)據(jù)庫(kù),。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)目前有大約80萬(wàn)個(gè)條目,，DeepMind 說(shuō)它將在明年增加超過(guò)1億個(gè)條目，包含了幾乎科學(xué)上已知的所有蛋白質(zhì),。

DeepMind 已將這項(xiàng)工作孵化成一家名為 Isomorphic Labs 的公司,，據(jù)說(shuō)該公司將與現(xiàn)有的生物技術(shù)和制藥公司合作。AlphaFold2 的真正影響可能需要一兩年的時(shí)間才能明確,，但其潛力正在世界各地的實(shí)驗(yàn)室中迅速展開(kāi),。

5、Pos權(quán)益證明

重大意義：一種確保數(shù)字貨幣安全的替代方法可以結(jié)束加密貨幣的能源消耗困境,。

主要研究者：Cardano,，Solana，Algorand,，以太坊

技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性：以太坊2022年可實(shí)現(xiàn)

像比特幣這樣的加密貨幣需要使用大量的電力,。2021年，比特幣網(wǎng)絡(luò)消耗了超過(guò)100太瓦時(shí),，比芬蘭的年度能耗還要多,。

權(quán)益證明提供了一種建立不需要耗能太多的網(wǎng)絡(luò)的方法。如果一切按計(jì)劃進(jìn)行,，世界第二大加密貨幣,、運(yùn)行各種應(yīng)用程序的以太坊將在2022年上半年過(guò)渡到這種模式。預(yù)計(jì)這一轉(zhuǎn)變將減少99.95%的能源使用,。

加密貨幣在區(qū)塊鏈上運(yùn)行,，通過(guò)交易產(chǎn)生的數(shù)字賬本,，其安全性必須得到保證,，防止作弊者,、欺詐者和黑客入侵。比特幣和以太坊目前使用工作量證明算法來(lái)確保安全：“礦工”解決加密難題,，從而競(jìng)爭(zhēng)驗(yàn)證新交易區(qū)塊的權(quán)利,。成功的“礦工”會(huì)獲得加密貨幣作為他們工作的獎(jiǎng)勵(lì)。

工作量證明意味著尋找數(shù)學(xué)難題的解決方案,，這需要大量的計(jì)算能力,，因此也需要電力。

有了權(quán)益證明,，驗(yàn)證者不必相互爭(zhēng)奪并在能源和計(jì)算硬件上投入巨大,。相反，他們的加密貨幣緩存或權(quán)益,，允許他們進(jìn)入一個(gè)抽獎(jiǎng)活動(dòng),。那些被選中的人獲得了驗(yàn)證一組交易的權(quán)力（并因此獲得更多的加密貨幣）。在一些網(wǎng)絡(luò)中,，表現(xiàn)出不良行為的驗(yàn)證者會(huì)受到懲罰,，從而失去一部分權(quán)益。

以太坊將成為使用權(quán)益證明的最大網(wǎng)絡(luò),。它已經(jīng)為該系統(tǒng)建立了一個(gè)新的區(qū)塊鏈,，且該系統(tǒng)一直在平行運(yùn)行。現(xiàn)在需要發(fā)生的是“合并”,，將實(shí)際執(zhí)行交易和持有用戶資產(chǎn)的“層”（Layer）轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái),，并在此過(guò)程中摒棄工作量證明。

如果成功,，以太坊的股權(quán)證明區(qū)塊鏈可以為廣泛應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)創(chuàng)造條件,。其他網(wǎng)絡(luò)也考慮過(guò)轉(zhuǎn)換，但他們似乎采取了觀望的態(tài)度,。

6,、長(zhǎng)時(shí)電網(wǎng)儲(chǔ)能電池

重大意義：廉價(jià)、持久的鐵基電池可以幫助分?jǐn)偪稍偕茉吹墓?yīng)壓力,，并擴(kuò)大清潔能源的使用范圍,。

主要研究者：ESS，F(xiàn)orm Energy

技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性：已實(shí)現(xiàn)

2021年4月,，一個(gè)陽(yáng)光明媚的下午,，可再生能源打破了加州主要電網(wǎng)的記錄，提供了足夠的電力來(lái)滿足94.5%的需求,。這一時(shí)刻被譽(yù)為低碳化道路上的一個(gè)里程碑,。但是，當(dāng)太陽(yáng)落山,，微風(fēng)停止,，會(huì)發(fā)生什么,？

處理可再生能源帶來(lái)的波動(dòng)式電力生產(chǎn)需要廉價(jià)的存儲(chǔ)，時(shí)間為數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天,，新型的鐵基電池可能能夠勝任這一任務(wù),。

總部位于俄勒岡州的ESS公司，其電池可以儲(chǔ)存4至12小時(shí)的能量,，它在2021年推出了其第一個(gè)電網(wǎng)規(guī)模的項(xiàng)目,。總部位于馬薩諸塞州的 Form Energy 公司在2021年籌集了2.4億美元,，其電池可儲(chǔ)存電能長(zhǎng)達(dá)100小時(shí),，它的第一次安裝將是在明尼蘇達(dá)州的一個(gè)一兆瓦的試驗(yàn)工廠，預(yù)計(jì)將在2023年完成,。

這兩家公司都選擇使用鐵基電池,，而鐵是地球上最豐富的材料之一。這意味著他們的產(chǎn)品最終可能比其他電網(wǎng)存儲(chǔ)候選者,，如鋰離子電池和釩系液流電池更便宜,。

Form Energy 公司表示，其電池最終的成本可能僅為每千瓦時(shí) 20 美元,，甚至低于未來(lái)幾十年對(duì)鋰離子電池的樂(lè)觀預(yù)測(cè),。

但是，仍有一些挑戰(zhàn)需要解決,。鐵基電池的效率通常很低,，這意味著投入其中的相當(dāng)一部分能量無(wú)法被回收。另外,，副反應(yīng)也會(huì)隨著時(shí)間的推移而使電池退化,。但是，如果鐵基電池能夠以足夠低的成本被廣泛部署,，它們可以幫助更多人使用可再生能源供電,。

7、AI數(shù)據(jù)生成

8,、瘧疾疫苗

9,、除碳工廠

10、新冠變異追蹤

本文來(lái)源：6G俱樂(lè)部,，原文標(biāo)題：《MIT科技評(píng)論》：2022年全球十大突破性技術(shù)