《科学美国人》发布了2019年全球十大新兴技术(2)

7、区块链技术保障食品安全

根据世界卫生组织的数据，每年有 6 亿人受食物污染的影响，其中 42 万人会因此丧命。现代食品链环节众多，从农场到餐桌要经历包装、储藏、转运等多种过程。但各个部分的数据相对独立，一旦出现食物污染事件，调查污染源将成为一大难题。

而区块链技术的发展应用，将显著改善数据追踪的困境。利用区块链云端系统，食品制造商可以依次在计算机中储存各类过程的信息，类似沃尔玛的大型超市可以利用区块链云平台在数秒内找到污染源头。

此外，更先进的食品包装技术，也将加速污染源的考证。科学家正开发一些微型感应设备，用于监测传送带、集装箱或者独立包装中食品的质量和安全性。一些厂商在食品包装中放置温度感应器，以检测食品保存温度是否合规。这两类方式都将为公众提供更安全的食品，并更迅速地找到食品污染源。

8、更安全的核反应堆

几十年来，商业核反应堆一直使用同样的燃料：小的二氧化铀芯块堆积在锆合金制成的核燃料棒内。锆能使二氧化铀芯块裂变产生的中子很容易地通过反应堆堆芯，实现可持续的热核反应。但是，如果锆过热，它会与水反应并产生氢，引发爆炸。2011 年福岛核电站事故就由此引起。

目前，全球科学家正从不同角度入手，以打造更安全的核反应堆：西屋电气公司和法马通等企业正在开发“事故耐受燃料”，这种燃料与锆结合后不容易过热，也很少产生氢气；一些人正尝试用其他材料取代锆或者二氧化铀，以提升安全性；另一种思路是用液态钠或熔盐代替水来传递裂变产生的热量，消除氢气爆炸的风险。

9、DNA 储存技术：突破数据存储禁锢

到 2020 年，全球每年则将产生 4180 亿太字节（TB）数据。现有的数据储存系统负荷巨大，在一个世纪内就将无法应对爆炸式增长的数据量。为了获得储量更大的储存系统，科学家已经转向了生物体内的信息储存方式——DNA。

DNA 依靠碱基的排列方式来储存个体的生物信息，而科学家也可以通过人工合成的方式，用 DNA 储存数据。DNA 非常稳定、信息储存能力远超电子设备，并且不需要额外消耗能量。根据 2016 年的一项研究，大肠杆菌的信息储存密度已达每立方厘米 10^19 字节，这意味着，全世界的数据只需 1 千克的 DNA 就能储存。随着测序技术的发展，科学家已经可以开始更迅速地读取 DNA 序列，并且进行数据追踪。未来，随着 DNA 存储技术的难点被一一攻克，其必将在数据存储应用上大放异彩。

10、大型电站级别的锂离子电池

随着对低碳能源体系的需求日益迫切，以及风能、太阳能技术成本的下降，全球电力供应格局正在迅速转变：通过风能和太阳能生产的电力不断增加，这也为能源的存储提出了难题。

在这样的背景下，效率和可靠性不断提升、成本持续下降的锂离子电池受到更多的关注。目前，锂离子电池占据美国大型电站级别电池储能的 80%，其最大功率从 10 年前的几兆瓦提升至目前的 866 兆瓦。一项能源研究估计，与 2018 年相比，2019 年锂离子电池的市场将翻倍；2020 年更将达到 2018 年的 3 倍。未来5-10 年间，锂离子电池很可能成为储存可再生能源的主流技术，届时其将能够存储4-8 小时的能量，使得日间的太阳能发电满足傍晚的高峰需求。

（编辑：ASP站长网）