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IBM科技预测:未来五年改变人类生活的五项技术

2019年06月07 10:34 149 0 复制链接

IBM发布五项被认为会在接下来五年中改变人类生活的科技(“5 in 5”),从2006年开始已经推出的55项预测中,很多已经变成了现实,例如远程医疗、可降解塑料以及智能手机等,这些技术深刻的改变了我们的生活和工作方式,而今年的5in5预测则是聚焦在食品安全,还有农业、环境以及人类可持续发展的家园,因为这些与我们的生活密切相关。

一、数字农业:“数字孪生子”用更少的资源养活更多的人口

到本世纪末时,地球人口将增加45%,而可耕种的土地面积则会减少20%,此外,这些可耕种土地的利用效率可能并不高,由于种植方法不当,全世界有一半的农民在收割后都会面临一定的损失,随着食物需求量不断增加,目前的耕种模式必须加以改进才能满足需求。

IBM认为,为全球农场打造一个“数字孪生体”或“虚拟模型”,将能够帮助农业应对这一挑战。这一技术可将农场数据进行共享,让农业各参与方分享想法、研究和材料,交流全球农场和作物生长相关数据,并与食品供应链相互联结。

例如IBM在肯尼亚正在研发相关技术,力图利用传感器、根据地下水开采数据分析当地作物的供应与需求规律,在把卫星图像、全球气候数据以及全球上千万个大气压传感器以及物理模型综合的建模,不仅可以帮助农民去预测土壤里面的湿度,进行灌溉的管理以及预防干旱,还可以帮助政府更好的做出决策,帮助食品供应商预测收成,让卫生部门尽早进行可能的病虫害预防。

二、信息透明预警:利用区块链减少食品浪费

在接下来的五年之内,我们将能够消除食品供应链中许多不为人知的浪费现象。

据统计,每年全球有三分之一的食物,近一半的水果、蔬菜被浪费,其中绝大部分的损耗发生在运输、包装、储存、分销、零售等环节,浪费问题一部分因为没有办法追踪食物腐败的情况,一部分因为食品供应链过程中信心不透明、信息不积极响应,同样农民在决定种多少、收多少时,往往只能凭猜测行事,商贩们也只能根据不完整的信息预测顾客需求和购买行为。

区块链将帮助实时记录整个食品供应链中从种植到市场预测再到供给的各种数据,物联网技术帮助采集食物重要的信息,包括新鲜度,是否受污染甚至可能的造价,最后利用人工智能技术把整个系统的数据进行分析,来预测消费者的需求,除了整体上对种植、生产以及分配进行更好的决策和预警,或许还将有更具价值的洞察产生。

三、绘制微生物组基因图谱:保护我们免受食品中的有害细菌

微生物与人类一直共处并无处不在,其中有些对人体无害,有些则不然,如何来辨别它们,并利用它们来为人类服务,要实现这一点,必须先了解它们与人类健康的关系。

IBM的科研人员正在研究一种新的更具预测性的方法来进行食物检测,希望可以帮助人类更加迅速的、更加清晰地去了解食物里是否含有病原体。利用DNA和RNA测序技术,研究人员也许不久便能掌握各食品生产地和运输地的微生物情况,这些分析结果可以用来探测微生物群中是否存在异常,如某份猪肉香肠样本中突然出现了一种意料之外的致病细菌、或者微生物群的整体构成发生了变化等等。

研究人员可以随时利用基因测试在食品的生产和流通的环节去描绘生物组,再通过微生物庞大的参考数据库得到模型,在很短的时间内去分析食物里是否存在对人类有害的微生物。IBM建立了超过500TB的食物复杂微生物群的参考数据库,它包含过去20年里人类发现的所有微生物基因数据,因此,凭借TB级的庞大的基因数据,我们可以很有效区分有害与无害的微生物,同时IBM的科学家还开发了专门辅助微生物研究的云服务,可以有效的开放给各个领域的科学家进行研究合作。

四、餐盘侦探:人工智能传感器探测病原体

在接下来五年之内,全世界的农民、食品加工商、零售商、以及在家做饭的人,都能不费吹灰之力地查出食物中是否存在危险污染物,食品的检测将不再需要几天,而是几秒即可完成。

所有的物品和物质都有自己独特的光学图案,借助光谱仪识别光学图案,便能知悉这些物质,但光谱仪非常庞大而且昂贵,无法被日常使用,IBM开发了一款功能强大、小巧便携的光学分析仪,可以与手机摄像头配合使用,与此同时,通过训练AI,我们能够得知所呈现的物质的材料或成分。

这项技术可以大幅减少例如大肠杆菌爆发的食品安全事件,还有一个重要因素是,实验室测验成本高、效率低,最多要48小时才能出结果,要想保护自己不受食品中的病原体伤害,我们可能没有那么多时间,这些便携式细菌传感器能够大幅提高病原体检测的速度,将检测时间从几天减少到几秒。这样一来,食品链上的各位参与方都能随时检测出食物中是否存在有害的大肠杆菌或沙门氏菌,将大规模爆发扼杀在摇篮里。

五、对塑料“动手术”:新型回收利用技术让塑料垃圾重焕新生

2019年,人类面临着塑料危机,迄今人类已经制造了83亿吨塑料,能填满8000个罗马体育馆,到2050年,海洋里的塑料甚至会比鱼还多。

塑料非常有用,它非常轻也非常方便有效,成本同样非常低,能更好的保存食物,在能源节省方面也非常有效。目前,全球每年生产超过2.72亿吨塑料,其中四分之一是有PET(聚对苯二甲酸类塑料)制成,IBM预测,在接下来五年之内,垃圾处理和塑料制品生产的方式将会彻底改变。聚酯制造商将能回收垃圾并将其变成有用之物,牛奶盒、饮料瓶、购物袋等所有东西都能被回收,这将彻底改变未来人们丢弃和制造塑料的方式。

IBM发明可一种压力反应器用于解决塑料回收问题,该反应器采用一种名为Volcat的新回收方法。Volcat是一种催化化学反应过程,流程简单而且可持续,它可以“选择性地将”聚酯分解成一种物质,该物质可直接在塑料生产装备中进行处理,变成生产新产品的原料,用回收取代来自于石油制成的塑料原材料,变成一种可再生的原料来源。

五大发布由IBM不同领域的科学家围绕食品的生产、供应链、安全、检测、包装回收等五大方面展开,揭秘背后所运用到的科技,拭目以待未来五年科技如何改变我们赖以生存的食品、农业和环境,“温柔以待”我们共同的家园。


本文由LinkNemo爬虫[Echo]采集自[https://www.ithome.com/0/427/152.htm]

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