在游戏领域,用户可以通过VR技术体验惊悚的恐怖游戏,足不出户看遍世间鬼屋,也可以跟自己敬仰的球星同台竞技。通过虚拟现实,用户还可以在家零距离观看偶像的演唱会。
不过,大部分人对VR的观念仍局限在“魔镜”“头盔”“眼镜”等游戏或影音产品上,实际上VR在现代科技领域中的应用不只于此。面对工业应用,VR也展开了“怀抱”,其能够贯穿于整个工业生产制造环节,包括初期的市场研究、造型开发、工程开发以及市场开发阶段。
9月29日,国内VR企业迎来“大日子”:虚拟现实产业联盟正式成立。工业和信息化部总工程师张峰表示,VR已经处于产业爆发的前夕,世界主要国家和地区已经将VR提升到战略高度,积极布局谋求主动。我国必须要把握战略窗口机遇期,以VR带来的广阔前景为契机,一手抓产业发展,一手抓安全保障,实现VR产业快速健康发展。
智能传感器:以硬件与环境交互
随着智能化时代的到来,传感器作为智能设备的基础,在工业、食品、医疗等领域发挥越来越重要的作用。这意味着,信息时代的发展进度将取决于传感器的技术创新。
2016年,传感器领域“黑科技”不断涌现。中国科学院深圳先进技术研究院医工所超声研究团队就发明了一种新型声子晶体高精度微量液体传感器。进一步的理论设计和声子晶体传感器实验证实,该狭缝声子晶体系统可用于对微量液体的声速和密度进行同时传感,且当液体声速和密度变化趋势相反时,该传感器灵敏度最高;中科院苏州纳米所陈韦研究团队发明出一种基于离子压电效应的可穿戴离子型无源力学传感器,并且实现了对于人体多尺度多维活动的实时监测。
随着MEMS、激光技术、高科技材料等的技术进步,传感器的研发呈现多样化的趋势,有的利用生物材料模拟人类皮肤,创新传感器的触觉;有的利用MEMS技术研发微型智能化传感器,从而有利于复杂系统的集成;有的利用高精度的激光技术创造激光雷达,从而利于系统实时感知周边障碍物与环境等。
“传感器是设备感受外界环境的重要硬件,决定了装备与外界环境交互的能力,是设备智能化的硬件基础,尤其在很多智能设备中,传感器决定着设备的核心能力。”中国工程院院士、清华大学副校长尤政表示,“传感器的创新发展是国家创新驱动发展战略下信息化发展的关键。”
基因编辑:基因革命的第二波热潮
4月21日,《自然》杂志在线发表了哈尔滨工业大学生命学院教授黄志伟的研究论文。该研究在国际上首次揭示了世界上最新发现的基因编辑系统CRISPR-Cpf1识别crRNA以及剪切pre-crRNA机制。该发现将实现对DNA的目的基因进行“关闭”“恢复”和“切换”等精准操作,将人类战胜癌症等疑难疾病梦想向前推进一大步。
黄志伟团队通过结构生物学和生化研究手段首次揭示了CRISPR-Cpf1系统的关键工作机理,对认识细菌如何通过CRISPR系统抵抗病毒入侵的分子机理具有重要科学意义。该系统与原有基因编辑技术有两点不同,即剪辑机制不一样,识别位点不一样,对日后优化该基因编辑系统意义重大。据悉,Cpf1也是目前解析的世界上唯一一个具有核酸序列特异性且同时具有DNase和RNase活性的核酸酶。
同样是基因编辑技术,河北科技大学副教授韩春雨领衔的NgAgo基因编辑技术因无法重复而备受质疑。11月15日,国内外20名学者共同署名,在由高等教育出版社、北京生科院和中国生物物理学会联合创办的国内期刊Protein Cell以Letter形式在线发表了题为“Questions about NgAgo”的质疑文章。此举又将基因编辑的关注度推向了又一个高峰。
总之,随着生物技术突破性的变革及科学家们不断的努力,新的基因编辑技术不断涌现出来,一系列基因治疗的应用领域,如艾滋并血液并肿瘤及其他多种遗传性疾病,都展现出极大的应用前景。
第三代测序:精准医疗的入口
精准医疗主要包括精准诊断和精准治疗两部分。作为精准诊断的关键,基因测序已成为当仁不让的精准医疗的入口。2016年,科学家们首次利用第三代测序技术成功确定了二代测序未能检测到的致病性大片段缺失突变,最终确诊了一种罕见遗传玻