世界經(jīng)濟(jì)論壇在本屆夏季達(dá)沃斯論壇期間發(fā)布了"2017年度全球十大新興技術(shù)榜單(Top 10 Emerging Technologies 2017)"，其中包孕液體活檢，，從空氣中提取飲用水技術(shù)，能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料的“人工樹葉”等一系列突破性技術(shù)入選。

該榜單由世界經(jīng)濟(jì)論壇與《科學(xué)美國人》雜志的專家委員會聯(lián)合評選。他們把“能否在解決全球重大挑戰(zhàn)中發(fā)揮作用”視為評選的首要尺度，入選的新型技術(shù)在改善生活質(zhì)量、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和掩護(hù)地球環(huán)境等方面，都具有巨大潛力。

在評估了入選技術(shù)的成熟程度后，評選委員也將在未來的3至5年內(nèi)助其推廣，以下是入選榜單的十大新興技術(shù)：

1. 液體活檢

隨著對腫瘤研究的深入，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在癌癥的診斷和治療過程中組織活檢技術(shù)有必然的局限性。首先，組織活檢的滯后性。其次，腫瘤具有異質(zhì)性，對于癌細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者而言，僅取某個(gè)部位的腫瘤組織，并不能反映患者的整體情況，但對所有的腫瘤組織都取樣檢測又不切實(shí)際。

此外，部分患者不適合做組織活檢，受到手術(shù)的擾動之后，有些腫瘤有加速轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)，這倒霉于患者的治療。

液體活檢可以通過血液或者尿液等對癌癥等疾病做出診斷。目前液體活檢的主要檢測物包孕檢測血液中游離的循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTCs），循環(huán)腫瘤DNA（ctDNA）碎片，循環(huán)RNA（Circulating RNA）和外泌體（攜帶有細(xì)胞來源相關(guān)的多種蛋白質(zhì)，脂類，DNA，RNA等）。其中，ctDNA，RNA和外泌體是腫瘤細(xì)胞自身分泌或死亡時(shí)釋放的物質(zhì)。

液體活檢技術(shù)性價(jià)比高，通過非侵入性取樣，不但可大幅降低癌癥診斷與護(hù)理難度，還能提前癌癥的診斷時(shí)間，有效延長患者保留期?！堵槭±砉ご髮W(xué)科技評論》將該技術(shù)評選為“2015年十大突破技術(shù)”。

2. 從空氣中提取飲用水

運(yùn)用無需接入電網(wǎng)的太陽能技術(shù)生產(chǎn)清潔水，其實(shí)不是一種初創(chuàng)技術(shù)。但要實(shí)現(xiàn)“隔空取水”，必需有高濕度的空氣與足夠的電力。

好比以色列的內(nèi)蓋夫沙漠，年平均空氣相對濕度為64％，這就意味著在每立方米的空氣中含有11.5毫升的水。如果可以實(shí)現(xiàn)從空氣中汲取水分并加以收集，無疑能夠有效地緩解淡水的短缺。然而這一過程通常需要在較高的空氣濕度下完成，并陪同著大量能耗，這在成本上是得不償失的。

抱負(fù)的汲水系統(tǒng)應(yīng)該在盡可能低的能量損耗以及較低的空氣濕度時(shí)仍舊可以完成水汽吸收與釋放過程，并利用太陽能、風(fēng)能等自然資源作為供能基礎(chǔ)，這些特點(diǎn)對于應(yīng)對那些日照時(shí)間長、氣候干燥地區(qū)的缺水狀況具有重要的實(shí)際意義。

太陽能“飲水機(jī)”及其工作原理。圖片來源：MIT / Science

近日，美國麻省理工學(xué)院Evelyn Wang教授和加州大學(xué)伯克利分校Omar Yaghi教授等人將一種多孔的金屬有機(jī)骨架（MOF）負(fù)載于薄層銅板上，并置于太陽能吸收單元與冷凝板之間，所得的裝置僅靠太陽能就可從空氣中取水。在空氣濕度很低時(shí)，這種神奇的太陽能“飲水機(jī)”仍能正常工作。

實(shí)驗(yàn)證明，無須提供額外的能量，在自然陽光下毎公斤MOF每天能從濕度為20%的空氣中汲取約2.8升水。這一研究成果頒發(fā)于頂尖科學(xué)期刊《科學(xué)》上。

3. 人工智能圖像識別技術(shù)

深度學(xué)習(xí)使機(jī)器練就了“好眼力”。在一張圖像面前，人工智能的不雅觀察分析能力正在超越醫(yī)生等人類專家的解讀，該技術(shù)也被應(yīng)用在無人駕駛、變亂后的保險(xiǎn)評估及監(jiān)控水平面等領(lǐng)域。

4. 人工樹葉

這一技術(shù)可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為液體燃料等其他物質(zhì)。

科學(xué)家們始終想模仿光合作用原理制成人工樹葉，作為未來的燃料電池。但過去使用的鉑催化劑太過昂貴，成本成了科研應(yīng)用的障礙。

哈佛大學(xué)能源科學(xué)教授丹尼爾·諾塞拉（Daniel Nocera）及其同事設(shè)計(jì)了一種能將太陽光、二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為液體燃料的系統(tǒng)。在使用純二氧化碳的條件下，該系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化效率可達(dá)到10%，即能夠捕捉十分之一的太陽能并將其轉(zhuǎn)化為燃料，遠(yuǎn)高于自然界植物的光合作用的效率（1%），這很可能會成為人工光合作用取代化石燃料進(jìn)程的里程碑。

搭載該系統(tǒng)的硅太陽能電池看上去就像一片葉子，兩側(cè)有差別的催化劑，本來放置鉑催化劑的地方被鎳鉬鋅化合物替代。當(dāng)人工樹葉被水覆蓋，并放置在陽光下時(shí)，將模仿光合作用，自動將水分解為氧氣和氫氣。

人與太陽能電池板比擬，人工樹葉不但占地面積小，并且不需要電池儲存能量，供電效率更高，使用起來更便利。圖片來源/funbugi.com

5. 人類細(xì)胞圖譜

這項(xiàng)名為“人類細(xì)胞圖譜Human Cell Atlas”的國際合作旨在破譯人體各種細(xì)胞類型的詳細(xì)功能。