1. 大脑黑客

大脑黑客

人的大脑镶嵌着数十亿计的神经元，它的大部分仍然是一个未解的谜。现在，从事《蓝色大脑工程》的研究人员宣布，将在未来十年中开发出能够运作的人造大脑。他们借助IBM的超级计算机《蓝色基因》，已经制作出人工鼠脑的部分模型。他们说，那些模拟脑细胞甚至无需人工干预已经开始自我组织。对大脑逆向开发的成功可能导致生物医学测试模型的问世，也能有助于对人类意识的深入了解。研究人员只是提醒大家，它还算不上是人工智能……至少现在还不是。

科学家认为，第一颗人造大脑问世只是一个时间问题。Credit:梦想时代。

2. 驯服炽热的太阳炉

驯服炽热的太阳炉

核聚变让太阳绽放了几十亿年的光辉。现在，科学家们希望在地球上把它重新创造出来，最终将核聚变驯服成无与伦比的高效能源。国家点火装置上的巨型激光器，通过把能量聚焦在一个很小的氢燃料球上，将有助于实现这一突破，同时也将理想地释放出比激光所需要的更多能量。不过其他的方法涉及到聚变或者冷聚变中高温等离子体磁约束。现在，《生活科学》的读者们已经投票选择了他们认为最好的替代能源。

国家点火装置的靶室内部，研究人员计划在这里使用192支巨型激光抢点燃一个微型的聚变反应。Credit: LLNL/DOE

3. 控制全球气候

控制全球气候

对于像在奥运会期间让自然母亲收住雨脚的渺小目标，还是忘了吧。惠及詹姆斯·邦德对手的地球工程计划已经成了美国国家科学院、美国气象学会和白宫科学顾问的热门话题。为了反射阳光给地球降温而在大气层洒播漂浮的反射粒子，或者把铁粉倾入大海培育吞噬二氧化碳的藻类，诸如此类的点子层出不穷。让飓风放慢或者停止脚步，为这种想法申请专利，即使是亿万富翁比尔·盖茨也当仁不让，他们设想部署一支舰队去搅拌海水，使温暖的表面降温，给即将形成的风暴来个釜底抽薪。气候控制技术差不多已经成为现实，然而，它引起问题是，究竟谁来承担相应副作用的风险，科学家还是政策制定者？

在劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员绘制地球工程学和碳储存方案示意图。

4. 让垃圾绝迹

让垃圾绝迹

新技术可以把各种垃圾转化为可重复利用的材料。鸡毛和其他农业废弃物在未来可以变成塑料；而可以在海水中无害溶解的生物降解塑料实际上将鼓励人们把垃圾投入海洋；食物残渣、污水和其他废弃物已经开始成为部分电厂的燃料为美国军民提供动力。实现百分之百的可持续发展听起来还是那么高不可攀，但各种努力确实在朝着目标挺进。麻省理工学院的研究人员已经启动了一个垃圾跟踪工程，用以评估纽约、西雅图和伦敦处理废弃物的成本和模式，希望帮助更多的人以绿色方式思考问题。

新的生物降解塑料可以倒入大海而对环境不构成危害。

5. 让全世界有饭吃

让全世界有饭吃

由于各区域的政治局势和经济状况往往会火上浇油，因此解决世界饥饿问题是一项极其困难的任务。尽管如此，科学家们在采取行动，保护世界大部分人口赖以生存的重要作物。研究人员持续不断地开发各种产量更高、更能抵御气温、干旱甚至虫害的小麦、玉米和水稻新品种。新的信息技术可以让农民及时了解自己作物的生长情况，并且更新农业耕作方法，而这些方法可以使土壤养分保持得更长久。如果人们能够把可口因素置于脑后，那么实验室培养出来的肉就可以满足全球不断增长的需求。如果发生大灾大难，为了保障未来的粮食供应，科学家已经在末日宝库储存了数以千计的种子。

研究人员在照料一批耐高温试验玉米，它们由美国佛罗里达大学植物分子生物学研究员L.柯蒂斯·汉娜所开发。Credit:佛罗里达大学食品和农业科学研究所。

6. 人体再生术

人体再生术

到目前为止还没有谁有肢体或器官再生的能力，不过患者可以预期，修复或完全替代人体器官的医疗方法将会越来越多。2006年一个英国研究小组利用脐带干细胞培养出世界上第一个人造肝脏，从那以后还有研究人员发现，心脏可能隐藏着自我再生能力的干细胞。在澳大利亚的一项研究中，利用患者自身健康的眼睛成年干细胞已经帮助恢复了视力，而中国科学家展示了成年干细胞的潜力，他们用可重新排序的皮肤细胞培养出活蹦乱跳的老鼠。为个人量身定做的器官及其治疗方法可能很快就会到来。

上世纪50年代的核试验留在细胞上的碳-14印记揭示出心脏细胞具有再生能力。Credit: Matthias Karlen

7. 无所不知的机器

无所不知的机器

人们最终可能持有漫游指南，他们看到的一切。在超市里挑一箱橘子汁，该品牌商品的营养比较表立刻显现。在书店翻阅一本新畅销书，页面上会跳出读者对该书的评论。麻省理工学院在2009年已经推出了这项技术的样机，它由摄像头、显示屏和智能手机组成，可以通过互联网查找非常丰富的信息。这种可佩戴的设备能够与嵌入式“智能”系统协作扩增实境，当你在街头失去方向时，可以启动全球定位系统，或者调出一张当地的地图。在21世纪应是信息至高无上的时代。

第六感》是一种佩戴式手势接口，利用数字信息扩大现实世界，同时让人们利用自然的手势实现与信息的互动。在这张照片中，《第六感》按照原型报纸调出的网站视频。Credit:麻省理工学院媒体实验室

8. 完美的义肢

完美的义肢

用意念随心所欲地控制义工、义肢，这样的梦想美国的退伍军人和其他假肢用户很快可以实现了。最先进的假肢使用充当小脑的“智能”微处理器，可以预测主人如何行走或移动手臂。不过，猴子和人都已经学会仅凭借大脑就可以向机器人手臂和数字产品发号施令，这为设计连接大脑和义肢之间的接口铺平了道路。这种技术可以对最新的假肢进行改装，让使用者实现完全控制义肢的愿望。

美国陆军中士胡安·阿雷东多在伊拉克执行任务时失去了一只手。他说装上的假手活动自然。i-LIMB型义肢有灵活的液压驱动装置，直接装在手指关节处。Credit:触摸仿生

9. 90分钟周游世界

90分钟周游世界

菲利亚斯·福克周游世界花了80天，不过，将来游客不到半个小时就可以跨过半个地球。美国空军和巴西正在合作开发一种光速飞行器。未来这种利用激光爆炸发射的飞行器，可以把旅客或货物送到世界各地。风驰电掣的太空飞机可以像一般的飞机一样起飞和降落，在英国和美国这样的飞机已经进入认真开发阶段，也许在未来数年中它们就会飞上天空。

艺术家想象中的超音速光速飞行器。Credit: Media Fusion; Courtesy of NASA

10. 读心术

读心术

真正的心灵阅读设备存在于科幻小说中，而测谎仪测谎靠得是间接线索。不过，大脑扫描已经能让神经学家预测人们在特定任务试验中将会有什么行动，甚至能够提前半分钟观察到一个人会不会犯错误。另外已经有一种技术，利用近红外光根据大脑活动识别人的简单偏好。这些成就依赖于分析人在具体行动中产生的大脑模式，而不是破解大脑的神经代码，但是这些做法引起了科学家和法律专家对思维私隐问题的辩论。也许在不久的将来，他们会用Twitter来召开心灵会议。

这种新型心灵阅读器会把字母挨个地显示在屏幕上。当受试者想到一个字母，接着该字母最终出现在屏幕上时，脑电波就向计算机发出一个信号， “嘿，字母选对了。”它的反应缓慢，不过它发出的东西有点像Twitter中的微博。Credit:威斯康星大学麦迪逊分校。