科学微讲堂之”过去五年发生的黑科技“

 过去5年，哪些技术最能提升百姓“获得感”
出门不带钱包，一部手机就能搞定吃穿住行；菜市场买菜、路边摊买早点，都可以手机扫码支付；以往需要跑腿、排队才能办的事，足不出户就可以完成；信用正在变成财富，在银行没有信用记录也能轻松借款消费……这些5年前还无法想象的事，已经变成我们习以为常的生活。
　　权威智库机构“瞭望智库”10月10日发布的一份报告显示，过去5年，中国的科技创新带来了民众“获得感”的持续提升，科技领域“获得感”得分5年间增长72%，仅过去一年就提高了约20%。在各领域的科技成果中，支付宝为代表的移动支付在提升民众“获得感”中的贡献率最高，占26%。
　　科技创新带来“获得感”飙升
　　“获得感”既是一种主观感受，也强调一种实实在在的“看得见、摸得着”的客观获得。这种“获得”既包括物质、经济上的获得，也包括精神上的获得，是全体人民分享改革发展成果的生动写照。
　　这份《2012-2017科技创新对人民群众“获得感”贡献分析报告》，是国内第一份科技领域“获得感”报告。报告选取制造、信息、生物、新能源、新材料五大领域的科技成果，从客观数据和情感指数两方面，反映科技创新给国人带来的“获得感”提升。
　　报告显示，2012-2017年，中国人科技领域“获得感”总得分由50.01上升至85.99，5年间增长了72%；其中，过去一年科技“获得感”上升最快，增长约20%。这可以在过去5年我国科技成果集中爆发，高铁、移动支付、网购、共享单车等新科技快速普及的事实得到印证。
　　移动支付“感知度”最高
　　报告显示，在各科技领域对国人“获得感”的贡献率中，信息技术占比高达到61%，超过其他四个领域贡献率总和。其中移动支付以26.91% 的比率排名第一，从一个侧面说明，正在改变人们日常生活的移送支付，对老百姓来说“感知度”较高。
　　报告称，移动支付的发展不仅在支付方式上带来了便捷，也促进了网络购物、共享单车等领域的快速发展。移动支付、远程认证、生物识别等技术也正在改变中国人的消费和生活习惯，给人民群众带来了实实在在的“获得感”。
　　移动支付随时、随地、随身的特点给人们的生活带来了更多的便捷，越来越多的人出门已经不需要携带钱包，无论是在餐厅吃饭、超市购物、搭乘公交、市场买菜，只需要拿上手机就能轻松支付。2016年，22.8% 的用户每天都会使用移动支付，每周使用移动支付的用户则高达约60%。
　　在深刻改变人们生活的同时，移动支付也走进了公共服务领域，帮助提高政府公共服务的效率和质量，让群众至少在缴费环节少跑腿、少排队，甚至一次都不用跑。
　　以支付宝为例，目前全国31 个省区市已有357 个城市入驻支付宝“城市服务”，实现了缴纳水电燃气费、缴纳交通违法罚款、刷手机乘公交、在线办理预约挂号等公共服务的移动支付，以前需要特地跑到相关执收单位才能办的事，如今足不出户就可以轻松完成。
　　分省来看，广东、北京、山东、浙江、四川科技领域“获得感”指数位居前五，总体上呈现东高西低从沿海到内陆依次递减状态，与GDP排名呈正相关关系，其中排名最高的广东省，比排名最低的青海省得分高出近46倍。
　　清华大学国情研究院院长胡鞍钢认为，“获得感”指数的地区差异说明，提升民众的获得感，发展仍是第一位的要求，同时要坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。
　　为世界人民带来“获得感”
　　报告同时指出，中国创新发展战略不仅为中国人民带来更多“获得感”，也在通过技术输出和经验共享，为世界人民带来“获得感”。在高端制造、移动支付、共享经济等与人们生活密切相关的领域，中国正在从“跟随者”变成“引领者”。
　　以支付为例，为解决电子商务的信任问题，2004 年支付宝诞生，开创引领了移动支付、信用贷款、以支付为入口连接公共服务等技术和模式创新，带动了一大批跟随者，让中国的移动支付实现“换道超车”，取得世界领先地位。
　　报告称，2012 年，中国移动支付市场交易规模为1511.4 亿元，到2016 年，中国移动支付业务达到257.1 亿笔，交易规模已达到157 万亿元人民币，是美国的50 倍。截至2017 年6 月，中国手机网上支付用户规模达到5.11 亿，网民手机网上支付的使用比例达到69.4%。上述数字还在继续快速上升。
　　而就在近期，奈斯比特、里夫金、赫拉利等多位世界级未来学者不约而同聚焦中国，认为中国正成为下一轮科技革命的焦点和中心，“中国浪潮”正在兴起。
       另一家智库机构“智谷趋势”研究认为，这一轮中国浪潮有个鲜明特点，就是科技成果惠及普通民众的速度越来越快。其中代表性科技如高铁、网购、移动支付、共享经济等，都在近期尤其是这5年产生发展，并迅速覆盖到数以亿计的人群，影响辐射到全世界。这也是科技给人民带来越来越强“获得感”的秘密所在。       
       光子芯片突破有望大幅提高电脑速度
       新华社伦敦９月２９日电（记者张家伟）英国牛津大学日前宣布，该校研究人员领衔的团队在光子芯片研发上取得突破，能够模拟人脑神经突触的结构形成可高速传递信息的“光子突触”，这种技术今后或许有助大幅提高电脑的速度。
       牛津大学教授哈里什·巴斯卡兰说，过去数十年来，科学界一直致力于开发能够像人脑一样运转的电脑。人脑中的大量神经元通过突触互相连接，这种结构能够同时处理和储存大量信息，并且消耗的能量非常低。
       研究人员在美国《科学进展》杂志上报告说，他们使用特殊的相变材料与集成光路开发出一种光子芯片，可以形成与人脑神经突触相似的“光子突触”，并且这些“光子突触”运行的速度比人脑神经突触快１０００倍。
       由于光信号的速度非常快，且不像用电流传递信号那样会出现发热问题，科学界一直在研发光子芯片。研究人员认为，本次成果是这方面一个重要突破，今后可能会因此大幅提高电脑的计算速度。
       中科院“步态识别”技术：不看脸50米内在人群中认出你
　    新华社北京10月2日电 中国科学院自动化所的专家日前介绍了一种新兴的生物特征识别技术——步态识别：只看走路的姿态，50米内，眨两下眼睛的时间，摄像头就准确辨识出特定对象。
       自动化所副研究员黄永祯介绍，虹膜识别通常需要目标在30厘米以内，人脸识别需在5米以内，而步态识别在超高清摄像头下，识别距离可达50米，识别速度在200毫秒以内。
       此外，步态识别无需识别对象主动配合，即便一个人在几十米外带面具背对普通监控摄像头随意走动，步态识别算法也可对其进行身份判断。
       步态识别还能完成超大范围人群密度测算，对100米外1000平方米1000人规模进行实时计数。这些技术能广泛应用于安防、公共交通、商业等场景。
       医学机器人：给神经外科医生当助手
       “现在，医学领域正朝着精准医学的理念方向发展，医学机器人在临床上的广泛应用正符合这种趋势。”日前，在北京科技交流学术月活动——“青年创新前沿论坛”上，来自首都医科大学宣武医院的神经外科医师白洪亮详细介绍了多功能机器人在神经外科手术上的应用。
       医学机器人在3个方面具有比较明显的特征：首先是具有一个完整的术前计划；其次是可以对患者的实际颅脑位置进行匹配；第三是进行机器人的辅助定位操作，定位精度小于1毫米。“比如，法国研发的ROSA多功能机器人，就是非常精准的机器人。”白洪亮介绍。
       那么，机器人在临床中究竟有何优势呢？与人类相比，机器人在手术中的精准程度、安全性保障以及病灶定位方面，均有比较明显的优势。
比如，在神经内窥镜的手术中，医学机器人通过制定手术计划，配合神经内镜精准确定肿瘤切除大小和范围，帮助医生实现安全范围操作。“机器人在术中可以提供导航和精细操作，误差仅达0.1毫米，移动的最小范围可达0.1毫米。”白洪亮指出，相对于人手的晃动，机器人可以非常稳定地实现安全操作。
       因此，机器人大幅提升了手术中的安全性。比如在传统手术中，颅内多发肿瘤的处理难度很大，一旦手术创伤过大，就会对患者脑功能产生影响。而机器人可以利用激光探头导航，在颅脑狭窄的视野空间中为医生实时显示肿瘤切除范围和大小，判断手术位置。在颅脑穿刺过程中，往往会经过大脑很多组织和结构。因此，医生会利用医学机器人在三维层面调整手术方案，避开会造成大出血的关键部位。此外，医学机器人还能帮助医生实施精准的3D化疗以及干细胞植入技术，保证药物能在1到2毫米的位置上发生作用，大大提升手术安全性。
       在癫痫病灶的定位中，医学机器人的发挥空间更大。白洪亮指出，癫痫发作具有多种原因，肿瘤、创伤、出血等，明确病灶才能利于治疗。但是，很多患者的病灶很难定位，这就需要植入电极采集电生理信号，辅助定位。如果使用传统方法，每位患者植入10个电极约需6小时，而使用机器人植入仅需1个小时，可以大大减少手术时间，并减少患者术中麻酥时间，从而缩短创后康复时间。
       在机器人辅助下，医生的手术速度更快。“以前，双侧脑深部电刺激疗法（DBS）植入约需1.5至2小时，在机器人ROSA的辅助下，大概在1小时左右。”白洪亮指出，医学机器人可以帮助医生减少手术时间，也减少了手术中可能出现的风险，真正助推了神经外科的精准性；对于患者而言，能够接受更加精准微创的治疗，并减少身体损伤，受益匪浅。
       日研究发现新技术可量产心脏“创可贴”
       日本研究人员最新发明了一种利用人类诱导多能干细胞大批量培养心肌细胞的技术。这种人工诱导的心肌细胞可以像“创可贴”一样，帮助修复受损心脏，未来有望用于心脏疾病治疗。
　　诱导多能干细胞是通过对成熟体细胞“重新编程”培育出的干细胞，拥有与胚胎干细胞相似的分化潜力。日本庆应大学日前宣布，该校研究人员改进实验方法，把长宽分别约３０厘米和２０厘米的诱导多能干细胞培养皿叠加成１０层，形成特制的多层培养装置，并发明一种通气系统，均匀地向其中输送氧气和二氧化碳，成功地一次性培养出约１０亿个心肌细胞。
　　心肌梗死等心脏疾病发作时，可能导致心脏丧失数以亿计的心肌细胞，而人类心肌细胞并没有再生能力。诱导多能干细胞和胚胎干细胞具有分化成身体多种细胞的功能，医学界正尝试将人工诱导的心肌细胞作为“创可贴”，替补死掉的心肌细胞，修复受损心脏。不过，此前一直缺少大量培养高安全性心肌细胞的技术。
　　日本研究人员这一最新成果发表在新一期美国《干细胞报告》杂志上。庆应大学计划明年开展临床试验，将这一技术用于心脏疾病治疗。