本篇文章給大家談?wù)刦oldit，以及foldit攻略對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。

有人玩過Foldit嗎?感覺怎么樣？

我玩過。本科做實(shí)驗(yàn)無聊時(shí)候在實(shí)驗(yàn)室玩的。

簡(jiǎn)單來說就殲此是一堆蛋白的空間結(jié)構(gòu)，不斷以各種方式折疊，按照蛋白的折疊完善度給分。一開始像過關(guān)一樣，給幾個(gè)比較簡(jiǎn)單的蛋白，達(dá)到分?jǐn)?shù)之后進(jìn)入下一個(gè)。我玩了大概十幾關(guān)就玩不下去了，一堆a(bǔ)lpha helix和beta sheet弄來弄去我覺得蠻無聊的。

研究現(xiàn)狀

Foldit嘗試?yán)萌四X天生的三維pattern matching能力。目前該程式出的謎題都是基于已被人們清賣褲楚了解的蛋白質(zhì)；透過分析人類在解這些謎題時(shí)的直覺思考途徑，研究者希望能改進(jìn)現(xiàn)有蛋白質(zhì)折疊軟件所用的算法。

Foldit是結(jié)合眾包與分散式計(jì)算所得的成果?？茖W(xué)家們一直研究愛滋病的其中一項(xiàng)蛋白質(zhì) ”Retroviral Protease” 有十五年之久，這種蛋白質(zhì)酶是愛滋病毒在活體細(xì)胞中復(fù)制和繁殖自己的重要中改簡(jiǎn)關(guān)鍵。

約定俗成什么意思？出處是哪里？

【出處】：《荀子·正名》：「名無固宜，約之以命，約定俗成謂之宜，異于約則謂之不宜。」

【釋義】：指事物的名稱或社會(huì)習(xí)慣往往是由人民群眾經(jīng)過長期社會(huì)實(shí)踐而確定或形成的。

【讀音】：yue ding su cheng

【近義詞】：蔚成風(fēng)氣 蔚然成風(fēng) 相沿成習(xí)譽(yù)此喊

【例句】：

1.只不過是政治上約定俗成的模式而已。

2.這詞的誤用已約定俗成了。

3.它利用約定俗成的字符結(jié)構(gòu)表達(dá)式來發(fā)生作用。

4.大多數(shù)條例都是約定俗成的并被視為普通文件。

5.很明顯，有時(shí)候，破除約定俗成的東西是必要且有益的。

6.殖民地所有那些已經(jīng)約定俗成的規(guī)矩，他從上島伊始就表示了蔑視。

7.然而，無一例外的是，當(dāng)照相機(jī)捕捉驚人的一幕的時(shí)候，卻沒有約定俗成的規(guī)則。

8.新聞業(yè)約定俗成的慣例認(rèn)為，連續(xù)3名政要候選人出現(xiàn)納稅問題就可以視為一種「趨勢(shì)」。

9.總體而言，幽默在此是指一種約定俗成的反抗形式，一種在公共領(lǐng)域處理應(yīng)對(duì)心理創(chuàng)傷的方法。

10.長期以來，木材市場(chǎng)上一直有約定俗成的「行規(guī)」，即往規(guī)格上靠。

11.幾乎是約定俗成的，技術(shù)專家備受尊敬，卻不是備受歡迎的：他們特別容易導(dǎo)致極左或極右翼進(jìn)一步演變?yōu)闃O端主義。

12.foldit使用了一些一般來自于其他計(jì)算機(jī)游戲的約定俗成的東西，比如說提供一些簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)問題讓新用戶獲得一條平滑的學(xué)習(xí)曲線。

13.學(xué)生們和管理者們一樣，都在扒笑全盤接受這種約定俗成的傳統(tǒng)教學(xué)方式。

14.這是一種約定俗成的明智之舉在他們搖擺不定的選民中尋求表現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)人間的禮儀風(fēng)度。

15.為了我的錢，還是讓我暫時(shí)忘記其他的八部入圍電影和那些約定俗成吧！

16.波西米亞式的生活方式只不過是確定的，正統(tǒng)的，約定俗成的，有體面的生活方式的副產(chǎn)品而已。

17.acot2的策略是提供一種簡(jiǎn)單的慶野方法，集中精力為21世紀(jì)的中學(xué)提供基本的教學(xué)設(shè)計(jì)原理，而不是一種約定俗成的學(xué)校改革。

18.節(jié)日文化博大精深，各國的節(jié)日風(fēng)俗是約定俗成的，有著各自鮮明的民族特色和豐富多彩的表現(xiàn)形式。

19.閱讀材料(即書面語)是按一整套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、約定俗成的語言規(guī)則將文字符號(hào)組織起來的。

20.有些早期的美國語言學(xué)家如愛德華薩皮爾就避開了「先天論」者的陷阱，堅(jiān)持認(rèn)為人類語言是文化的加工產(chǎn)品，它是智慧和價(jià)值，和交際要求，和傳統(tǒng)，和約定俗成等交互作用的產(chǎn)物。

電腦驅(qū)動(dòng)怎么安裝foldit

1、首先需要下載安裝驅(qū)動(dòng)精靈或者驅(qū)動(dòng)人生，使用第三方軟件來自動(dòng)安裝驅(qū)動(dòng)程序；

2、下載完畢后會(huì)自動(dòng)彈出安裝界面，友情提示游茄叢：在安裝的時(shí)候點(diǎn)擊“自定義”，將“設(shè)置hao160為首頁”的前面勾去除，不然神櫻驅(qū)動(dòng)人生會(huì)篡改首頁；

3、安裝完畢后將紅框標(biāo)識(shí)處的勾都去除；

4、安裝完畢后第納物一次打開，軟件就會(huì)自動(dòng)匹配電腦上的驅(qū)動(dòng)程序，點(diǎn)擊立即更新即可完成。

人類與魔法世界的距離，只隔著一臺(tái)原子操縱機(jī)

2020 年 10 月 9 日，倫敦瑪麗女王大學(xué)、劍橋大學(xué)和特羅茨克高壓物理研究所在《科學(xué)》雜志的子刊上發(fā)表了一項(xiàng)研究[1]。在這項(xiàng)研究里，科學(xué)家們通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算，證明了聲音的最快速度是一個(gè)常數(shù)。

大家應(yīng)該都知道，聲音在不同的介質(zhì)里，傳播的速度是不一樣的。聲速在空氣中大約是 340 米/秒，在水中的傳播速度是 1450 米/秒。我們可以看出一個(gè)規(guī)律，那就是介質(zhì)的密度越大，聲音傳播的速度就越快。

其實(shí)這個(gè)現(xiàn)象很好理解。聲音的傳播，本質(zhì)上就是傳播介質(zhì)里原子振動(dòng)動(dòng)能的傳播。所以，物質(zhì)越是致密，聲音的傳播也就越快。但是，物質(zhì)的疏密程度并不是影響聲音傳播速度的唯一變量。聲音在氧氣里的傳播速度是 326 米/秒[2]，這跟聲音在空氣里的傳播速度相差不多。但是你能猜出聲音在氫氣中的傳播速度嗎？如果你以前并不知道這個(gè)數(shù)值的話，我打賭你會(huì)猜不到。因?yàn)?，聲音在氫氣里的傳播速度是驚人的 1270 米/秒，與聲音在水里的傳播速度差不多，是空氣中傳播速度的 4 倍。

原來， 聲音的速度，還會(huì)與傳播介質(zhì)的原子量成反比 。也就是說，傳播介質(zhì)的原子量越小，聲音的傳播速度也就越快。科學(xué)家們先是根據(jù)量子力學(xué)創(chuàng)建了數(shù)學(xué)模型，然后又在各種各樣的材料上驗(yàn)證他們的理論預(yù)測(cè)。實(shí)驗(yàn)證明，聲音在固體氫中傳播的速度，與聲音傳播的理論極限速度非常相似，達(dá)到了每秒 36 千米。

這個(gè)速度，比聲音在空氣里傳播的速度，足足快了 100 多倍。 造成這么大的差異備喚的原因，就是材料 。

新材料是令人著迷的 。比如說，石墨烯氣凝膠是堅(jiān)韌的固體，但它的密度卻比氦氣還低，可以漂浮在空氣中。再比如說，#未來 科技 #有一種能夠把皮膚或肌肉組織粘合在一起的膠水，可以替代手術(shù)中的縫合線，粘合后的傷口最后會(huì)自然愈合，不易留下疤痕。還有人人都聽說過的網(wǎng)紅材料碳納米管，它的抗拉強(qiáng)度是同等體積鋼絲的100倍。

人類的文明發(fā)展史，差不多就是一個(gè)人類對(duì)新材料的利用史。

最開始，我們敲打石頭，做成石刀和石斧。再后來，我們還通過冶煉技術(shù)，進(jìn)入了青銅時(shí)代和鐵器時(shí)代。每一種物質(zhì)都有一些內(nèi)稟的特性，這差不多就是我們普通人對(duì)于材料的理解。

但是，鐵器的出現(xiàn)，顛覆了人類對(duì)材料的理解。早期人類的冶煉技術(shù)，并不足以把鐵礦石完全融化。熔爐里的鐵，是一種粗糙多孔的黑灰色混合物。后來，人們意外地發(fā)現(xiàn)，捶打高溫的鐵塊，可以提高仿閉凱鐵的純度。再后來，工匠們逐漸掌握了鍛造、淬火，甚至在鐵中加入木炭來制造硬度更高的鋼的辦法。

鐵器之所以能比青銅更加深刻地影響人類的文明，正是因?yàn)樗鼘?duì)人類來說，已經(jīng)不僅僅是一種天然材料，它將復(fù)雜的冶煉和鍛造技術(shù)融入了其中。

著名科幻小說家阿瑟·克拉克曾經(jīng)有句名言，他說：“任何足夠先進(jìn)的 科技 ，都與魔法無異。” 我覺得，這句話如果用在材料科學(xué)上面，會(huì)顯得更加貼切 。

如果古代人拆開一個(gè)現(xiàn)代人制造的機(jī)械鐘，他們一定不會(huì)認(rèn)為機(jī)械鐘是神秘的魔法。那些極其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和零件，意味著這只是能工巧匠的設(shè)計(jì)而已。但是，如果古代人見到現(xiàn)代人生產(chǎn)的氣凝膠，肯定會(huì)大吃一驚。態(tài)者因?yàn)榧幢惆褮饽z徹底砸碎，古代人也依然看不出所以然來。他們會(huì)以為，這是用某種禁錮了空氣的魔法。

之所以氣凝膠會(huì)比鐘表顯得更神秘，就是因?yàn)椋牧嫌肋h(yuǎn)不會(huì)主動(dòng)向人展示它們的微觀結(jié)構(gòu)。材料就像是一個(gè)單向的加密系統(tǒng)，它把制造材料的科學(xué)技術(shù)封裝了起來。按照規(guī)定的流程制造一種材料是容易的，但破解未知材料的制造過程，則非常困難。

我們經(jīng)常會(huì)用“材料科學(xué)”這個(gè)詞來描述研究新材料的學(xué)科。但是，特別遺憾的是， 在過去很長的一段時(shí)間里，材料科學(xué)根本算不上是一門科學(xué)，也沒有什么可以遵循的研究范式 。我們沒辦法通過某種材料的尺寸、密度、分子量等基本數(shù)據(jù)，推測(cè)出材料的特性來。大部分時(shí)候，我們只能試試看。

托馬斯·愛迪生就是 嘗試法 的典范。只要一提到孜孜不倦的嘗試，我們很多人立即就會(huì)想起大發(fā)明家愛迪生和他尋找燈絲的故事。1878 - 1879 年間，愛迪生用了 1600 多種不同的材料做燈絲實(shí)驗(yàn)。他幾乎把他和助手能找到所有纖維，全都試了個(gè)遍，最后才終于找到了碳化的竹纖維當(dāng)作燈絲。

我相信很多人都聽過這個(gè)故事，但是你可能沒注意的是，碳化竹纖維并不是一種天然材料。當(dāng)時(shí)的愛迪生，已經(jīng)試過能找到的所有天然材料后，才被迫開始嘗試加工過的材料。碳化竹纖維就是在這種情況下被愛迪生找到的。

在愛迪生的時(shí)代，由于我們不了解竹纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也就沒辦法對(duì)這種纖維碳化后的新材料做出有效的預(yù)測(cè)。 這種研究，其實(shí)就是在撞大運(yùn) 。

但是，即便能夠憑借量子物理了解材料的微觀本質(zhì)，我們也沒能真正避免愛迪生遭遇過的窘境。在研究新材料的過程中， 嘗試法仍然還是最有效的辦法之一 。

2010 年，頂級(jí)期刊《自然》上刊登了華盛頓大學(xué)的生物化學(xué)家大衛(wèi)·貝克教授的一篇論文[3]。這篇論文最神奇的地方是，它把 57000 名玩家寫進(jìn)了作者欄中。原來，這 57000 名玩家，都在一個(gè)名叫 Foldit 的蛋白質(zhì)折疊 游戲 中，做出過突出的貢獻(xiàn)。

大衛(wèi)·貝克是一名研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的知名科學(xué)家。2008 年的時(shí)候，他靈機(jī)一動(dòng)，想出了一個(gè)非常天才的主意。他想，能不能開發(fā)出一款 游戲 ，讓玩家們聯(lián)網(wǎng)，用各種氨基酸來拼裝蛋白質(zhì)呢？說干就干，有了想法之后，貝克教授真的帶領(lǐng)軟件團(tuán)隊(duì)，把 游戲 做出來了。這就是剛剛我提到的 Foldit 蛋白質(zhì)折疊 游戲 。

2011 年，貝克發(fā)表了一篇關(guān)于猴類艾滋病毒相關(guān)蛋白結(jié)構(gòu)解析的文章。這也是 游戲 Foldit 的功勞。據(jù)說，這個(gè)蛋白的結(jié)構(gòu)已經(jīng)困擾了研究者15 年之久，但是，這個(gè)任務(wù)發(fā)到 Foldit 上之后，僅僅 10 天就宣告破解。

雖然發(fā)動(dòng)大量 游戲 玩家破解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的主意看起來很棒，但也透射出一個(gè)問題，那就是：這仍然是一個(gè)愛迪生式的研究過程。之所以可以迅速地完成研究工作，只是因?yàn)槲覀儞碛袔兹f名熱情高漲的愛迪生而已。

說到這里，你可能會(huì)想問，為什么非要用人力來完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呢？直接用計(jì)算機(jī)算不可以嗎？科學(xué)家們當(dāng)然想到過用超級(jí)計(jì)算機(jī)來計(jì)算蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。但是，蛋白質(zhì)的變化實(shí)在是太多了，多到超級(jí)計(jì)算機(jī)也難以完成如此龐大的計(jì)算任務(wù)。這種情況下， 游戲 玩家的優(yōu)越性就突顯了出來。人類可以高效地識(shí)別出哪類組合是完全不可能的，從而過濾掉大量無用的選項(xiàng)。這個(gè)過程有點(diǎn)像是下圍棋，雖然圍棋的變化數(shù)比宇宙中的原子總數(shù)都要多，但大部分時(shí)候，我們?cè)谙缕宓臅r(shí)候直覺會(huì)告訴我們：值得落子的地方，總是只有不多的幾個(gè)而已。

現(xiàn)在，我們已經(jīng)在 用大數(shù)據(jù)+人工智能的模式 來設(shè)計(jì)材料，這樣就可以把有限的計(jì)算能力，用在最有價(jià)值的方案的篩選上了。這就是現(xiàn)在材料研究中流行的 理性設(shè)計(jì)法 。只要把量子力學(xué)當(dāng)作設(shè)計(jì)材料的第一性原理，我們就能預(yù)測(cè)出具備某種結(jié)構(gòu)的材料，會(huì)具備什么樣的化學(xué)性質(zhì)。

但是，理性設(shè)計(jì)仍然只是一個(gè)好的開始，更加困難的是材料的制造。大部分有神奇特性的材料，在微觀尺度上都有著不同尋常的結(jié)構(gòu)。即便我們完全清楚這種材料的微觀特征，想要把它們制造出來，也是一件很不容易的事情。

石墨烯是一種天然材料。簡(jiǎn)單說來，如果能從石墨片表面撕下 1 個(gè)碳原子那么厚的薄薄一層，我們就獲得了石墨烯。如果把無數(shù)層的石墨烯疊在一起，它就又變回了石墨。

通過計(jì)算可以得知，一平方米石墨烯的重量，只有 0.765 毫克。但是就是這張只有一個(gè)碳原子厚度的薄膜，卻能夠承受高達(dá) 4 公斤的拉力。如果石墨烯薄膜發(fā)生破損，只需要用含有碳原子的物質(zhì)接觸它，它就能進(jìn)行自我修復(fù)。石墨烯還有一大堆的神奇特性，比如石墨烯薄膜有著超高的透光率，它們看起來幾乎就是透明的。石墨烯還有極好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。所有這些優(yōu)秀的特性，都讓科學(xué)家們垂涎欲滴。

早在 1948 年，科學(xué)家就通過電子顯微鏡觀察到了很薄的石墨樣本。但是，在當(dāng)時(shí)的條件下，人們根本無法確定，電子顯微鏡下的石墨薄片是由幾層碳原子疊加而成的。

在后來差不多半個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里，科學(xué)家們想盡了各種辦法，希望能夠獲得石墨烯。這些方法包括氧化還原法、取向附生法、化學(xué)氣相沉積法等等。但是，這些方法制造出來的石墨烯，要么就是不夠均勻，要么就是成本過于高昂。

更多科學(xué)家鐘愛的方法，還是簡(jiǎn)單粗暴的機(jī)械打磨。如果能直接把一塊石墨磨成 1 個(gè)碳原子的厚度，那剩下來的最后一層就是石墨烯了。

2004 年，英國的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃瑟洛夫發(fā)明了一種非常簡(jiǎn)單的方法。他們用膠帶粘住石墨，再撕開，石墨就被撕成兩片，再粘住，再撕開，膠帶上的石墨厚度就再次減少為原來的一半。這樣反復(fù)多次操作之后，膠帶上的石墨層就只剩下一層了。最后，他們?cè)儆萌芤喊涯z帶溶解掉，就得到了石墨烯。

當(dāng)然，你不要試圖用家里的膠帶復(fù)現(xiàn)這個(gè)過程，說起來容易做起來難。當(dāng)石墨薄到一定程度時(shí)，就是完全透明的了，你根本無法看到膠帶上是否還沾著石墨。但它的原理真的是極其簡(jiǎn)單的。就是憑借這種簡(jiǎn)單有效的石墨烯制取方法，這兩位科學(xué)家獲得了 2010 年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

但是，這種制取石墨烯的方法依然有缺陷。雖然理論上，使用膠帶總是可以把石墨一分為二，但是，膠帶上的膠也并不總是均勻的，這會(huì)導(dǎo)致石墨烯薄膜的完整性被破壞。這種方法制取的石墨烯通常都是幾微米大小的碎片，而不是完整的一大片薄膜。這樣的方法如果想要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，仍然是困難重重。

所以你看，僅僅是制造石墨烯這件事情，就已經(jīng)讓科學(xué)家絞盡腦汁了?，F(xiàn)有的石墨烯制取方法，根本就沒有一條確定的技術(shù)發(fā)展路線，完全就是百家爭(zhēng)鳴、百花齊放的狀態(tài)。 這正是材料科學(xué)不太體面的地方，我們即便掌握了量子力學(xué)、大數(shù)據(jù)和人工智能，我們用的方法，依然還是愛迪生的老路子，那就是反復(fù)不斷地嘗試 。

有人認(rèn)為，在材料科學(xué)領(lǐng)域，低垂的果實(shí)已經(jīng)越來越少。只有那些在微觀尺度上極度隨機(jī)的結(jié)構(gòu)，才是容易得到應(yīng)用和量產(chǎn)的，比如那些不沾水的布料和不沾油污的涂層。對(duì)于微觀尺度上高度有序的材料，比如石墨烯，我們只能靠碰運(yùn)氣的方式來尋找制造它們的辦法。如果找到，那就是人類的幸運(yùn)，如果找不到，也只能接受現(xiàn)實(shí)。這也是很多神奇材料在實(shí)驗(yàn)室里存在了很多年，也沒能走向市場(chǎng)的重要原因之一。

不過，我們也不用太過悲觀。有一種結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的納米級(jí)材料，我們已經(jīng)持續(xù)穩(wěn)定地量產(chǎn)多年。而且，我們還在不斷地挑戰(zhàn)著這種納米材料的尺度極限。你能猜出這是什么材料嗎？——計(jì)算機(jī)芯片。

計(jì)算機(jī)芯片確實(shí)可以算作是一種特殊的材料。它特殊的微觀結(jié)構(gòu)讓它在通電后可以具備計(jì)算、存儲(chǔ)等神奇的功能。最初，由于對(duì)計(jì)算機(jī)性能的強(qiáng)大需求，讓我們發(fā)明了 光刻技術(shù) 。現(xiàn)在，光刻技術(shù)已經(jīng)反復(fù)迭代，可以挑戰(zhàn)性地創(chuàng)造出小于 5 納米尺度的微觀材料結(jié)構(gòu)了。

如果有某種材料的附加值可以達(dá)到與計(jì)算機(jī)芯片一樣高，那么就可以動(dòng)用光刻機(jī)或者類似的技術(shù)來生產(chǎn)它。目前看來，如果想在宏觀尺度上操縱微觀結(jié)構(gòu)，激光是我們最好的工具?，F(xiàn)在，利用激光在微觀尺度上操作，最大的問題依然是慢。提高效率的辦法，就是讓許多互相平行的激光束同時(shí)工作，就像是刻圖章一樣，一下子就把我們需要的一大片結(jié)構(gòu)刻在材料上。雖然以目前的技術(shù)水平讓很多束激光完全平行一起工作，還面臨著不小的技術(shù)困難，但這里并沒有任何科學(xué)原理上的限制，我們只需要耐心地等待技術(shù)的提升就行了。

除了光刻技術(shù)，還有另外一種制造材料的思路，那就是利用微觀上的量子力學(xué)規(guī)律，讓材料實(shí)現(xiàn)微觀層面上的制造，或者 自組織 。

生命體內(nèi)的 DNA 和 RNA 分子，就是一些非常神奇的材料。這些材料能夠在極小的尺度下記錄海量的信息。還能夠利用這些信息，通過自組織的方式來創(chuàng)造各種各樣的蛋白質(zhì)。

還記得開頭提到的用于替代縫合的膠水嗎？這種膠水，就是利用化膿性鏈球菌分泌的一種蛋白質(zhì)制成的。皮膚和肌肉組織都是由蛋白質(zhì)組成的，想要把它們粘合起來非常困難。但是這種特殊的蛋白接觸到組織細(xì)胞的時(shí)候，就會(huì)與周圍的蛋白質(zhì)形成牢固的化學(xué)鍵，這就起到了粘合的作用。

用這個(gè)思路，我們還可以有針對(duì)性地設(shè)計(jì)出各種各樣的膠水。比如說，某種膠水完全不沾手，但是卻可以牢固地粘合金屬或者陶瓷。我們可以提前在計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)出這些蛋白的結(jié)構(gòu)，然后再通過基因編輯技術(shù)，把某些細(xì)菌改造成生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器，從而量產(chǎn)這類蛋白。

由此可見， 在新材料研發(fā)上，我們現(xiàn)在面臨的最大困難是我們無法隨心所欲地在原子層面上操縱物質(zhì)的結(jié)構(gòu) 。

我們已經(jīng)具備了大量的理論基礎(chǔ)，科學(xué)家們也很清楚目標(biāo)是什么。以石墨烯的生產(chǎn)為例，科學(xué)家們?cè)缇椭朗┑拇嬖冢仓浪慕Y(jié)構(gòu)和特性，就是沒辦法完美且廉價(jià)地生產(chǎn)它。

另一方面，在基因編輯技術(shù)上，雖然我們已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)基因的敲除和剪切，但這些技術(shù)都用了一些巧妙的方法，來進(jìn)行相對(duì)粗糙的基因剪輯工作。想要把工作做到精確地編輯一個(gè)堿基，現(xiàn)在我們還很難做到。

因此，無論是自上而下的雕刻，還是自下而上的組合， 新材料研發(fā)的技術(shù)奇點(diǎn)都明確地指向了一項(xiàng)技術(shù)，那就是通用型的分子和原子操縱技術(shù) 。我們姑且可以把這種技術(shù)，叫做原子操縱機(jī)。

這種原子操縱機(jī)的構(gòu)想并不是天方夜譚。早在 1970 年，美國物理學(xué)家阿什金[5]就發(fā)現(xiàn)，激光束產(chǎn)生的力可以推動(dòng)分布在水或者空氣中的微小粒子。阿什金還觀察到，散射的激光會(huì)對(duì)微粒產(chǎn)生明顯的推力。1986 年，阿什金展示出改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)，他只用了一束聚焦的激光來照射粒子，激光的散射光與激光本身組成了一個(gè)陷阱，像鑷子一樣把粒子固定住了，這就是著名的 光鑷 。阿什金也因此被后輩們稱之為光鑷之父。

觀看了這個(gè)實(shí)驗(yàn)后，阿什金[6]在貝爾實(shí)驗(yàn)室的同事，華裔科學(xué)家朱棣文大受啟發(fā)。朱棣文立即投入了相關(guān)的研究。他發(fā)現(xiàn)，激光的壓力可以讓高速運(yùn)動(dòng)的原子和分子減速，并且讓它們冷卻下來。他用來自不同方向的多束激光，把原子控制住。1997 年，朱棣文幸運(yùn)地憑借著激光冷卻和捕獲原子的方法，先于阿什金獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

2018 年，已經(jīng) 96 歲高齡的阿什金[7]，終于等來了他的諾貝爾獎(jiǎng)。他發(fā)明的光鑷，也是目前最有希望的一種制造原子操縱機(jī)的技術(shù)原理。

在原子操縱這個(gè)技術(shù)奇點(diǎn)被突破后，制造一種材料將不再是一件困難的事情。

在量子力學(xué)理論、大數(shù)據(jù)和人工智能的共同驅(qū)動(dòng)下，對(duì)新材料進(jìn)行理性設(shè)計(jì)，已經(jīng)成為新材料設(shè)計(jì)的新范式 。只要我們能夠通過計(jì)算，來設(shè)計(jì)出一種新材料，我們立即就可以嘗試生產(chǎn)它。在這個(gè)階段，一種新材料能否大規(guī)模生產(chǎn)，僅僅取決于市場(chǎng)對(duì)這種材料的需求。

不過，能設(shè)計(jì)就能生產(chǎn)，這還不是材料科學(xué)的終極狀態(tài)。人工智能+大數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)模式仍然受到人類經(jīng)驗(yàn)的限制，畢竟大數(shù)據(jù)就是人類的工作經(jīng)驗(yàn)。我們可以大膽想象，當(dāng)量子計(jì)算機(jī)能夠參與到尋找新材料的工作中時(shí)，我們就可以放棄設(shè)計(jì)，而采用地毯式搜索和排查的方法，把可能有用的材料全部都窮舉一遍。 到那時(shí)，我們真的會(huì)迎來一次井噴式的新材料爆發(fā)。大量我們想都想不到的新材料，都會(huì)被排查出來，等待我們?nèi)ドa(chǎn)和使用 。

我們可以隨意開幾個(gè)腦洞，大體上感受一下新材料對(duì)我們生活的改變。

腦洞 1

未來的高分子材料可能永遠(yuǎn)不會(huì)老化，更不會(huì)磨損。它們可以 自動(dòng)修復(fù)表面和內(nèi)部的傷痕 ，而需要的原料只不過是空氣中無處不在的二氧化碳和水而已，就好像植物利用光合作用可以將空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)換成各種有機(jī)物一樣。

腦洞 2

同類的可以吸附和固定二氧化碳的材料，可以被大規(guī)模地生產(chǎn)和部署，用來 回收大氣中的二氧化碳 。只需要紫外線的照射，這些材料就能把二氧化碳固化到內(nèi)部。這些材料吸收了足夠的二氧化碳后，就可以被當(dāng)作固體燃料燒掉，把里面的碳源重新釋放出來。這是一種全新的太陽能利用方式，有了這類材料，人類也就不再為碳排放問題而擔(dān)憂了。

腦洞 3

新材料會(huì)讓我們對(duì)太陽能的利用效率大大增加，甚至遠(yuǎn)超過植物的光合作用，這可以讓人類直接 擺脫對(duì)化石能源的依賴 。建筑物的外墻完全用可調(diào)節(jié)透光度的太陽能電池板來建造。人們可以根據(jù)需要，來調(diào)節(jié)進(jìn)入室內(nèi)的陽光強(qiáng)度。多余的陽光，則可以高效地轉(zhuǎn)變成電能儲(chǔ)存起來。大規(guī)模使用太陽能電池板還能夠減少樓體放熱，改善城市熱島效應(yīng)，讓城市的空氣更清新。

在這個(gè)新時(shí)代里，制造業(yè)可能會(huì)有這樣一句流行語：能用材料解決的問題，就不要制造機(jī)器。這句話確實(shí)沒錯(cuò)。如果你家的地毯可以自己除塵，那還要吸塵器嗎？如果你家的玻璃可以自凈，那還要擦窗器嗎？如果你家的墻體本身就能幫你調(diào)節(jié)溫度，那還要空調(diào)和暖氣管道嗎？

新材料不僅會(huì)全面地改善我們的生活環(huán)境，還會(huì)深刻地改變我們的衣食住行 。曾經(jīng)有一句話：工業(yè)時(shí)代沒辦法用水和泥土制造出蘋果，但是蘋果樹可以。但是，到了新材料爆發(fā)的新時(shí)代，我們也可以自信地說：蘋果樹能做到的，我們也行。

無論我們?nèi)绾未箝_腦洞，我們所能想到的改變，也只是真實(shí)未來的冰山一角而已。可以說，一種新材料，濃縮了用于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)這種材料的全部科學(xué)技術(shù)。對(duì)于普通人來說，材料真的就像是某種魔法。人們只是知道這些材料具備著各種各樣的神奇特性，卻可能永遠(yuǎn)不知道為什么。

如果用一句話來概括新材料，大概可以這么描述： 這是來自量子世界底層的最本源的力量，一旦這股力量被充分挖掘出來，我們的世界真的會(huì)像魔法世界一樣神奇 。

關(guān)于新材料的暢想就到這里。在最后，我又要公布今天的知識(shí)彩蛋了。

如果你對(duì)此有興趣，我會(huì)在“未來小課堂”繼續(xù)為你講解，正文的精華內(nèi)容后續(xù)還會(huì)以漫畫的形式整合上線。請(qǐng)?jiān)诠娞?hào)“浦發(fā)銀行”，回復(fù)關(guān)鍵詞“未來 科技 體驗(yàn)館”便可進(jìn)入彩蛋聽我講解！

研發(fā)量子計(jì)算機(jī)到底有多難？宇宙射線或成最大攔路虎

未來 科技 | 腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)后，我還是“我”嗎？

#未來 科技 ##量子計(jì)算機(jī)#

人機(jī)協(xié)作的四種方式

著：Jim Guszcza, Jeff Schwartz

譯：小智

注：這是一篇英語文章，由『小智的人工智能』運(yùn)營者 小智 首次翻譯。

鏈： Superminds: How humans and machines can work together

前期文章1 ： 超級(jí)大腦：人類和機(jī)器如何協(xié)同工作

前期文章2 ： 群體智能的度量：有女性的群體更智能

前期文章3： 人在回路 vs 機(jī)器成組：人工智能 沒那么簡(jiǎn)單

Schwartz: 前面你討論了讓機(jī)器融于人類群體的幾種方式，比如作為人類所使用的 工具 、作為人類的 助手 、 搭檔 或者 管理者 等角色。你能舉幾個(gè)例子嗎？

Malone： 我們知道很多人類在群體中所能扮演的角色，這可以在機(jī)器能扮演什么樣的角色方面給我們靈感。

最容易想到、也是人們談?wù)撟疃嗟氖?，機(jī)器作為人類 所使用的工具 而存在。比如，當(dāng)你為了寫 Word 文檔或 Excel 表格時(shí)，電腦只是在執(zhí)行你下達(dá)的指令，你也必須時(shí)刻關(guān)注它。作為其他運(yùn)首工具而存在時(shí)，機(jī)器同樣也只做你想讓它做的事。

更高水平的是剛剛你所說的機(jī)器作為 人類的助手 而存在。當(dāng)然，除了機(jī)器，我們也可以讓人來作為其他人的助手，但是機(jī)器正逐步取代那個(gè)角色。作為助手而存在時(shí)，機(jī)器有更高的自主性和能動(dòng)性來幫助你實(shí)現(xiàn)你的目標(biāo)，而且可能知道一些你不知道的知識(shí)從而讓你的目標(biāo)達(dá)成地更高效。

Guszcza：在德勤，我們很多人都在做數(shù)據(jù)科學(xué)方面的事，預(yù)測(cè)未來20年可能發(fā)生什么。我們的一個(gè)軟件一直在構(gòu)建預(yù)測(cè)算法，來幫助保險(xiǎn)承保人更好地選擇和評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，或者幫助索賠理算員更好地處理保險(xiǎn)索賠。

對(duì)于簡(jiǎn)單的情況，只需要計(jì)算機(jī)就能完成任務(wù)；對(duì)于復(fù)雜一點(diǎn)的案件，可能需要人類來消除一些歧義；這樣一來，人類就更加專注于需要背景、常識(shí)和判斷力的復(fù)雜案例。這算是計(jì)算機(jī)作為助手而存在的一個(gè)例子嗎？

Malone ：這是一個(gè)很好的機(jī)器作為助手的例子。計(jì)算機(jī)實(shí)際上可以比人更好、更快地完成一些任務(wù)，同時(shí)成本也比人工成本更低，就像電鋸可以比人更快地切割東西。但與電鋸不同的是，作為助手，機(jī)器在處理簡(jiǎn)單案件的時(shí)候可更主動(dòng)，你甚至可以說短信中的自動(dòng)更正功能就是機(jī)器作為助手的一個(gè)例子。

更高級(jí)的例子是機(jī)器 作為人類的搭檔 ，我們正在眾多場(chǎng)景中越來越多地看到這方面的例子。其中，我最喜歡的一個(gè)例子是幾年前我和伊夫塔赫·納加爾儀器完成的一個(gè)研究項(xiàng)目。我們訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)算法來預(yù)測(cè)全美足球聯(lián)賽的輸贏，然后讓計(jì)算機(jī)和人儀器參與到預(yù)測(cè)過程中。

Schwartz： 那機(jī)器 作為人類的管理者 方面的例子呢搭敏？

Malone： 這是這一塊兒的最后一種可能性，人們可能會(huì)對(duì)此感到恐慌。但是如果你仔細(xì)想想就會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們已經(jīng)有了機(jī)器作為管理者的例子，而且在很多情況下，這似乎非常正常。

過去，警察在繁忙的十字路口指揮交通。今天，紅綠燈就是這么做的，而我們對(duì)此卻毫不在意。這似乎是完全自然和正常的，我認(rèn)為它也確實(shí)應(yīng)該如此。

將來很有可能我們會(huì)看到越來越多的機(jī)器來做這方面的事，比如使用算法來完成任務(wù)的排序，預(yù)測(cè)哪個(gè)人最適合做哪項(xiàng)任務(wù)等。

經(jīng)理們經(jīng)常做的另一件事是評(píng)估下屬的工作。一個(gè)來自科學(xué)領(lǐng)域的例子是一個(gè)叫做Foldit的系統(tǒng)。Foldit幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在三維空間折疊蛋白質(zhì)分子的新方法，從而具有一定的藥用或其他特性。

其實(shí)人類比計(jì)算機(jī)更擅長于計(jì)算出新的三維折疊分子的方法，但計(jì)算機(jī)在計(jì)算方面比人類要強(qiáng)得多。

Foldit系統(tǒng)在幫助開發(fā)質(zhì)量艾滋知悄枝病的方法方面產(chǎn)生了重大影響。例如，通過使用這種人的組合來產(chǎn)生可能性，并使用計(jì)算機(jī)來評(píng)估這些可能性。

這是計(jì)算機(jī)作為管理者的另一個(gè)例子，在這個(gè)例子中，計(jì)算機(jī)評(píng)估人們的工作，沒有人認(rèn)為這有什么特別奇怪的，我相信我們會(huì)看到更多這樣的例子。

人性化工作？

對(duì)企業(yè)的影響？

最后兩部分內(nèi)容不再準(zhǔn)備翻譯了，如果大家感興趣，可以評(píng)論告訴我，再進(jìn)行翻譯。

接下來會(huì)換其他外文文章進(jìn)行翻譯，也是 人工智能、大數(shù)據(jù)、人機(jī)協(xié)作 等方面的，歡迎大家持續(xù)關(guān)注。