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大数据操纵下的10大顶级黑科技

想做先知?想变成超人?我们在互联网时代已停留了太久,是时候进入数据时代了。

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1.智能睡眠眼镜:通过大数据调节睡眠

一直以来,人们认为视网膜上只有两种细胞,视锥细胞和视杆细胞,这两类细胞作用于我们的神经,让我们得以看见东西。

2002年,美国布朗大学发现,视网膜上还有另外一种细胞,也就是非成像视觉细胞,这种细胞与人类能看见什么没有关系,但是它能感受到时间的变化,感受到光的变化。

该类细胞被发现后,美国顶尖医学院的约翰霍普金斯大学医学院通过更深入的研究发现,人体视网膜上的非成像细胞感受到光,然后经过一系列的人体作用,调节褪黑素的分泌,而褪黑素正是一种诱导人体自然睡眠的体内激素,人体的睡眠因褪黑素的变化而变化,褪黑素水平的高低直接影响到睡眠质量,无成瘾,无副作用。 正常情况下,人体褪黑素的分泌是有昼夜节律的。

夜幕降临后,光刺激减弱,松果体合成褪黑素的酶类活性增强,体内褪黑素的分泌水平也相应增高,在凌晨2-3点达到高峰,此时正是人体最困的时候。

智能睡眠眼镜能够通过大数据分析解剖用户睡眠情况,比如夜间连续的呼吸、心率、心电图、脑电图、体重等等,将结果推送至APP,APP再推送至智能眼镜上,调节人体褪黑素分泌,进而调控人体生物钟,改善人体睡眠质量。

 

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此外,人体的褪黑激素分泌量是相对恒定的,白天分泌的多了,晚上自然分泌就少。通过智能眼镜发出的波长刺激人体皮质醇的分泌,皮质醇让人变的精力充沛;另一方面,这也是对褪黑激素分泌的抑制,让褪黑激素的分泌集中在晚上,保证了人在晚上不会失眠。

2. eyeborg:克服色盲

由于人类大脑的神经可塑性,我们能够打破人类感官的壁障。 艺术家内尔·哈比森(Neil Harbisson)利用一种叫做“eyeborg”的头戴设备,不仅可以通过声音克服他的色盲症,还能看见人类平时看不见的光谱波段。

科学界早就开始了感官替代的研究,主要是为了帮助那些感官障碍患者。1969年,保罗·巴赫-利塔(Paul Bach-y-Rita)设计了一套装在盲人背部的设备,能把振动的数据信号转换成物体的图像。 现在,苏塞克斯大学研究人员吉尔斯·汉密尔顿-弗莱彻(Giles Hamilton-Fletcher)博士正在研究一种把声音转换成图像的感官替代设备,用声调来表示明亮的物体。“如果是白色物体的话,声调就跟装了扬声器一样,”他说。

大脑具有非凡的神经可塑性,不仅可以直接通过视皮层理解声音,而且一位使用了这种感官替代设备12年的临床试验者从可以“看见”平面黑白草图,发展到能够描绘三维彩色场景。她不是通过这种设备真正看见那些图像,而是她的大脑填充了图像细节。

 

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3. Magic Leap:虚拟现实技术

作为一家创业公司,Magic Leap投入了数亿美元开发了一款设备,能使虚拟物体看起来像是在现实生活中一样。Magic Leap是一个类似微软HoloLens的增强现实平台,主要研发方向就是将三维图像投射到人的视野中,但是它研发的技术目前依然处于绝密状态。

 

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虽然还未推出正式产品,但该技术有望将在1到3年内成熟,为电影、游戏、旅行和电信等行业带来全新的机会。 成立于2011年的Magic Leap目前估值达到45亿。投资方星光熠熠,谷歌领投,高通资本、KKR、Vulcan Capital、KPCB、Andreessen Horowitz和Obvious Ventures等大牌投资机构跟投。

4.人体增强:机器人外骨骼

借助机械的力量,将使人体强大百倍,如同未来战士一般。

 

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截瘫患者重新行走、士兵身肩重物健步如飞已不再是科幻小说。这一黑科技融合了机器人、大数据、控制工程、神经科学等尖端技术,现在已逐步应用于医疗康复和工程作业助力等领域,其军事化应用也初见端倪,未来更能在虚拟现实、人机交互与娱乐方面大展身手。

5.虚拟现实:传达触感

目前大部分的VR设备主要侧重在重构视觉与听觉,而这仅仅是虚拟现实技术中的冰山一角。未来的VR可以同时传递多种触觉信号。

 

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想象你住在北京的胡同里,戴着VR头盔在游览意大利佛罗伦萨街角的一家水果店。你看到了水果店周围的古朴建筑和主人的微笑,同时你闻到了新鲜水果的味道。于是你伸出手,居然还能感受到水果的质地,仿佛置身当地一般,毫无二致。 触觉可以将虚拟的对象实物化,不仅看得见,还能“摸得着”。最简单的触感可以通过不同频率的器件震动与皮肤摩擦实现。触感的的获得甚至可以隔空完成。

UltraHaptics能通过聚焦超声波到人的皮肤来实现“隔空打耳光”的功能;再如迪士尼的Aireal,可以通过精确地压缩和释放空气产生空气漩涡来“打击”到皮肤表面。类似的触感还可以通过激光来操作,比如最近一组日本科学家利用激光激发等离子态实现了可以触摸的全息图。

6.柔性电子:人造电子皮肤

传统的电子器件都是加工在坚硬的基底上,即沉重又容易摔坏,比如说我们的手机,电脑等。 而柔性电子器件则利用了新型的电子材料和结构,将电子器件制作在柔软的塑料基底上,轻薄的器件可以被卷成一团放入口袋中,或者被摔倒地上也毫无损坏。

 

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柔性电子器件的用途非常广泛。从可以像报纸一样折叠于手中的柔性电子显示器,到可以贴在皮肤上检测人们心跳,脉搏,血压等的超薄器件。 近几年,柔性器件还用来做人造电子皮肤,用来感应压力,温度,甚至是化学物质,并最终把信号传递给神经元。

7. CRISPR:基因编辑

基因组就像一段很长很长的“源代码”,包含着个体生长发育的所有信息。

被称为“生命科学的阿波罗计划”的人类基因组测序工程获得了我们基因组几乎全部的“源代码”。而要了解基因组究竟是如何控制我们的身高体重、相貌性格等,生物学家需要删除或者修改基因组的一段“代码”(这个技术被称为“基因编辑”),观察个体性状发生的变化来推断这段代码的功能。

 

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CRISPR的诞生颇有传奇色彩:一小段及其奇特和令人费解的细菌DNA序列,最终居然被乳品业的科学家发现是细菌用来抵抗他们的敌人——噬菌体病毒的秘密武器。细菌对付病毒的这套“绝密武功”不仅让人刮目相看,更是被科学家巧妙的变成了编辑基因组的“利器”。

CRISPR基因编辑技术给生物基础研究带来了一场变革,而它倍受关注更是因为在治疗疾病中的潜在应用价值,可能会成人类健康的大功臣。然而,不仅CRISPR技术距离实际临床应用的目标尚存在差距,基因编辑技术的巨大应用潜力对人们的生命观和健康观,乃至整个社会的伦理和法律体系也提出了前所未有的新挑战。 这场由酸奶引发的新革命,人类准备好了吗?

8. ACSs移植:心脏修复

随着现代人类生活习惯,环境因素的影响,心脏病的发病率日益增高。心肌细胞差不多以每年1%的速度更新,期待它们自我修复不太现实。 “异想天开”的科学家们想到了“脂肪”。科学家通过吸脂手术取得脂肪,进行处理后获得脂肪基质/干细胞(adipose tissue-derived stromal stem cells, ASCs),利用适当的细胞因子和蛋白质调成的“鸡尾酒”进行培养,将ACSs诱导分化为心肌细胞和血管内皮细胞。

这一科研成果掀起对ACSs的研究热潮,并被转化成临床试验和治疗方法,现阶段心血管疾病的病人可以接受自己的ASCs的移植,希望可以帮助血管再生或者是增强心脏功能。更多关于ASCs的研究在进行着,发掘人类脂肪在再生医学领域的作用,这对人类有不可估量的价值和机会,有可能改变现代医学的面貌。

 

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9.粮食基因:光合作用加速

通过数据算法,获取先进的基因工具,粮食作物从太阳光转化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。

关键参与者:国际水稻研究所的保罗·奎克(Paul Quick)、明尼苏达大学的丹尼尔·沃伊塔斯(Daniel Voytas)、剑桥大学的朱利安·希伯德(Julian Hibberd)、澳大利亚国立大学的苏珊·冯·凯莫尔(Susanne von Caemmerer)。

10. NeoSensory:将任何数据流装在身上

技术的进步意味着更多人可以增强或扩大我们的身体系统,就像一场黑客马拉松。 去年,伊戈曼把他在大学里的研究兴趣变成了一家名叫NeoSensory的初创公司。该公司正在开发一种向人们提供感官反馈的假腿。 “普通的假腿无法提供任何感官反馈,”他说。

这项技术将利用假腿底部的传感器来测量压力和角度,通过截肢处的皮肤向躯干提供反馈。 NeoSensory的另一个项目是一种带有振动装置的背心,可以把说话声转换成图形。经过一定的训练,使用者能够理解对方说的话,他们的大脑会潜意识地把复杂的图形转换成语言。

 

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虽然该项目主要是为了帮助失聪者,但信号输入不必是声音,也可以是从Twitter信息到股市数据再到天气状况的任何东西。“想买这种背心的人可以尝试我们尚未想到的任何数据流,”伊戈曼说,因为这种背心拥有开放的应用程序接口,“人们可以输入他们想输入的任何数据流。”

End

2016年9月28日

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