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2016年十大创新技术 　　全新抗生素化合物 　　哈佛大学化学生物学教授安德鲁?迈尔斯和他的团队，找到了从头合成大环内酯的方法。 　　大环内酯是抗生素的一大门类，可以治疗一般的细菌感染，包括肺炎、链球菌性咽炎、耳部和皮肤感染，以及性传播疾病。研究人员尝试通过修改已有抗生素的化学性质，让它们更有效地对付耐药菌株，但多年来一直未取得什么进展。 　　 　　迈尔斯和他的团队在2016年5月发表于《自然》杂志的论文中表示，他们已经合成了超过300种新型化合物。研究人员使用了14种致病细菌进行实验，发现大多数化合物可以抑制细菌，而且有很多可以杀死耐药菌株。 　　量子卫星 　　2016年8月，中国科学院成功地将世界第一颗量子卫星送入轨道，为建立安全的通信加密法迈进了一大步。 　　 　　中国科学院的这一项目名为“量子科学实验卫星”（QUESS），是与奥地利科学院合作的。该项目利用卫星向距中国境内1200千米的两个观测站传输量子密钥，这一距离是目前最远传输纪录的8倍。如果中国研究人员创造了量子密钥传输距离的新纪录，那么未来的卫星就能提供一个轨道平台，建立起不可攻破的“量子互联网”。 　　会制冷的衣服 　　纳米多孔纤维让穿着者感到凉快，这可以减少人们对空调的需求。 　　斯坦福大学材料科学与工程学教授崔屹和他的团队发现，一种用于制造锂离子电池的纳米多孔聚乙烯材料（nanoPE），可以让这些辐射散发出去。与棉质衣服相比，nanoPE可以让模拟的人体皮肤多降温2℃。崔屹的团队于2016年9月在《科学》杂志上报告了这一发现。崔屹表示：“如果你穿上nanoPE的衣服，只要外部温度比你的体温稍低，你就会感到凉快。”崔屹相信，如果这种材料能够通过这些测试，就可以用于制作制服和护士服，供工厂和医院的工作人员使用。 　　替代外科手术的微型机器人 　　麻省理工学院的研究人员发明了一个原型机器人，可以在胃里完成简单的手术，而且完全不需要切口或连接外部的缆线――病人只需把机器人口服下去就行了。 　　 　　尽管这款机器人还没在活体动物或人体内进行测试，但负责这一机器人项目的工程师丹妮拉?鲁斯认为，这样的目标是可以实现的。“性能更强的机器人”也许有一天可以通过自带的传感器诊断体内出血点;而无须外科手术就能移除体内异物，也将是一个巨大的进步。 　　能发现贫穷地区的软件 　　2015年，联合国定下一个目标，希望2030年前在世界范围内消除极端贫困。这个目标很大胆，但第一步就是要找到最穷的人都在哪里。 　　美国斯坦福大学地球科学系统助理教授马绍尔?博克和他的团队认为，可以用机器学习的方法来改进人造卫星成像研究。研究人员利用非洲5国的日间和夜间卫星图像来训练图片分析软件。在综合了日间和夜间的图片数据后，计算机“学会”把日间图片的特征（道路、城市区域和农业用地）与不同水平的夜间亮度关联起来。 　　当训练结束后，博克的软件可以仅仅根据白天的卫星图片发现贫困区域的位置。接下来，博克和他的团队希望可以用他们的新技术，绘制一张全非洲的贫困状况地图。 　　用超级原子制造超级分子 　　新方法能够设计出超越元素周期表限制的原子、分子和有用材料。 　　 　　虽然化学家早在几十年前就知道如何构建超级原子，但一直找不到一种可靠的方法将它们连接成更大型的结构。 　　现在，哥伦比亚大学化学系教授柯林?纳科尔斯的研究团队发现了一种方法，即可以用超级原子来制造“设计分子”。这些合成结构能够模拟天然分子的特性，同时材料科学家可以对这些特性进行“微调”，以达到某些特殊的目标。 　　到目前为止，该团队已经制造出了由两个或三个钴-硒超级原子组成的分子。研究人员认为，利用超级原子的构建原理，还可以合成更为特殊的材料，这类材料有潜力应用在柔性传感器、智能衣服和高能效电池等领域。 　　抗病毒终极方案 　　一个罕见的遗传突变也许可以催生出能对抗所有病毒的药物。 　　众所周知，病毒很擅长躲避人造药物的攻击，但它们面对罕见基因突变ISG15时却很无力。带有这个突变的人能更好地抵御大多数可以感染人类的病毒――但每1000万人中只有不到1人携带这一突变。美国西奈山伊坎医学院的杜赞?博古诺维奇和他的研究团队以6个携带这种基因突变的人为研究对象，并在2016年5月的《自然――通讯》上发表了研究结果。他们发现，ISG15突变使得细胞失去了一个调节炎症的功能，而炎症可以帮助人体抵抗病毒。 　　博古诺维奇希望找到一种能模拟这一突变的药物。目前，他和他的团队正从1600万种化合物中筛选有前景的抗病毒药物。 　　新算法让计算机学会横向思考 　　人工智能方法可以让计算机在视觉模式识别方面胜过人类。 　　借助“贝叶斯规划学习”这个机器学习框架，计算机已经离这一飞跃不远了。由纽约大