《黑科技》| 丁雨解读

关于作者

本书由15位作者联袂写成，其中包括了亚马逊软件工程师、苹果“下一代输入技术”硬件工程师、哈佛大学遗传和分子生物学博士等等。诸位作者专业各有差异，均毕业于名校并在一线科技公司工作，既有扎实的理论功底，又有最前沿技术的实践经验。

关于本书

本书涉及了前沿科技领域和科技产品，包括热门的人工智能、虚拟现实等科技的原理和进展。在例举产品的同时，作者详细分析了相关技术和作用机理，并对科技改变生活的未来图景做了前瞻性展望。

核心内容

从提高医疗水平、延展人的身体机能、增强人与外界信息沟通等三个方面，详细解析黑科技对未来生活的众多改变。

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一、黑科技与医疗发展

1. 器官移植

人类健康面对的一大难题，就是器官的病变。一旦器官衰竭或受损，就要靠器官移植来延续生命，但合适器官的供给量非常低。曾有科学家尝试把动物器官移植到人身上，发现不同物种之间有严重的排异反应。也有科学家试图用新材料来制造人工机械器官，希望像制造假肢一样制造内脏，但自然器官的很多功能很难通过机械实现。

日本生物医学科学家、京都大学细胞研究所所长山中伸弥带领的团队，通过导入特定基因的方式，成功地将人类的皮肤细胞变成胚胎干细胞。胚胎干细胞是一种 “种子”细胞，给它一些合适的条件或者刺激因素，这种细胞就可以变成人类所需要的某种特定细胞。人们可以从实验室中得到任何一种想要的细胞，用于器官移植治疗了。

造出“种子”细胞，是器官再生的第一步，用于临床的人体组织和器官移植，是下一个需要解决的问题。不同的器官有不同的方法。日本科学家笹井芳树领导的科研团队，把胚胎干细胞培养成了视网膜的初始结构，已经进入临床手术，具体的效果还有待观察。如果成功，将是医学上的重大进步。

2. 延长寿命

科学家经过对一系列生物观察发现：少吃有利于长寿。节食对生物体而言，实际上意味着一种压力，而一定程度的压力，能够刺激机体产生防御性反应，增强抵抗不利环境和疾病的能力，从而达到延年益寿的作用。

科学家们发现，多吃葡萄皮有可能延长寿命。人体中有一种特殊的蛋白质，是维持人体机能年轻态的关键。哈佛大学研究队伍发现，白藜芦醇能够增强长寿蛋白质的生物活性，延长人的寿命，而葡萄皮中正含有丰富的白藜芦醇。

二、黑科技与人体机能

1. 机器人外骨骼

体外骨骼装置属于机器人的范畴，它能够为穿戴者提供助力，不仅能应用于军事战争，还被广泛地用于医疗、救援和工程作业等方面。机器人外骨骼一般包括了机械结构、传感、动力传动、能源和控制等部分。虽然日常生活中见到的不多，但各国已经有不少相对成熟的产品。

日本开发的体外骨骼，专门针对残障人士和助力强体力作业开发。工作原理：当人产生意念想要做出动作时，脑部会产生控制信号，并通过神经传递到皮肤，形成表面肌电信号，这套体外骨骼就是通过检测、采集这些信号，控制机械结构来做出类似于人的动作。

美国开发的“下肢外骨骼”，是目前在军事应用方面最领先的外骨骼系统，能大幅度提高负重能力。外骨骼采用液压驱动，以燃油为能源，动力强劲。当人腿开始产生动作的时候，装在外骨骼的传感器就会感知到力的运动趋势，并驱动外骨骼顺应这个趋势，从而增强力量。

2. 迷你雷达

雷达的原理：用发射无线电磁波得到的反射波来探测目标物体。随着天线尺寸和芯片的日益缩小，雷达设备也变成了小巧玲珑的探测器，可以应用到更多领域，用于穿戴式设备，可以让人“看”到很多不易察觉的信息。

雷达还能让人通过虚空的手指动作来控制电脑。谷歌推出了一款迷你雷达，能够嵌入设备，捕捉手指的细微动作，让人隔空通过手势来控制触屏。

3. 磁悬浮滑板

美国的一家公司造出了磁悬浮滑板，能载着人在金属地面上悬浮、行走。它的原理是利用磁铁磁极相斥而产生的力，把人托起来。

三、黑科技与沟通模式

1. 人与机器的沟通

人想要让机器做更多的事情，需要机器“学会”学习。让机器拥有智能，最关键的一点，在于让它能进行深度学习，也就是让机器能够像人一样学习，从而变得更加智能，更好地为人类服务。

1958年，美国科学家发明了一种拥有学习和认知功能的计算机，模拟人大脑机能中的神经和它们发挥作用的方式，能够识别简单的字母图片。

如果不断增加神经网络的层次，把各个层次连接起来，可以创造出功能强大的多层神经网络。

2. 网络基础设施

未来的宽带网络，必然更快、更便宜、流量更大。现在用的宽带网络，是在地面铺设的，属于“地网”，主干线都是在地球表面。未来要打造的是“天网”，把网络的主干线铺到天上去。

【案例】

Facebook 不久前进行了太阳能无人机的试飞。这个无人机是专门提供互联网接入服务的。Facebook 计划在全球布局上万架这样的无人机，都使用激光通信技术。这种技术的传输速率能够达到 10Gbps，接近地面光纤水平。它们的目标是通过使用激光、无人机等网络通讯的新方法，把互联网连接数量增加10倍，把上网价格降低到目前的十分之一。

谷歌也正在进行着类似计划，它也是用无人机做平台，但采用的技术是毫米波通讯技术，这种技术比 4G 的传输速度快40倍。

除此之外，谷歌、Facebook 这种巨头还有更高的目标，那就是利用卫星构建智能宽带网络。在理想状态下，“天网”和“地网”融为一体、多种类型的网络混合、各种设备自带热点组成的局域网络，将会把所有设备联系起来，成为未来最广泛的应用形态。人与人、人与物体的连接，会在这样的趋势中越来越方便快捷。

金句

1. 人体的细胞有很多种，不同的器官需要不同的细胞。想要制造器官，首先就得有合适的细胞。

2. 随着黑科技在医学领域的发展，未来的人活到一二百岁，甚至更长，并非遥不可及。

3. 突破地心引力的可能性一旦具备，就已经是革命性的突破。再往后的发展，要做的只是怎样让这种悬浮飞行更加稳定、续航时间更长。

4. 人是社会性生物，在精神层面需要与外界沟通，才能让生活更加充实、生命更加完满。

5. 由深度学习发展而来的人工智能产品，正带着我们走进更舒适的生活。

撰稿：丁雨

脑图：摩西

讲述：于浩