参考消息网1月10日报道 据美国《大众科学》月刊网站2023年12月1日报道，以下是2023年影响世界的一些科技创新。

航空航天

1.木星冰卫星探测器

长期以来，科幻作品中一直充斥着木卫二等天体的地下海洋孕育生命的故事。木卫二是木星的一颗被冰包裹的卫星。很快，我们将得以近距离观察木卫二和木星的其他卫星，这要得益于欧洲航天局2023年4月14日发射的木星冰卫星探测器（JUICE）。JUICE上的科学仪器包括专为探测冰下情况而设计的光谱仪和探地雷达，这使得它可以探索木卫二、木卫三和木卫四。JUICE将于2031年抵达木星附近，在绕这颗气态巨行星运行3年多之后，将于2034年进入绕木卫三运行的轨道，以便做进一步的研究。

2.“灵神星”探测器

在富含未来主义色彩的推进系统的帮助下，美国国家航空航天局（NASA）的“灵神星”探测器正在太空中飞行。该探测器不像传统太空探测器那样依靠化学反应来推进。相反，它依赖太阳能：太阳能发的电将氙原子分割成离子并排出。之前也有航天器使用过这种推进器，但“灵神星”探测器用的是霍尔效应推进器。该探测器的发动机依靠磁场来捕捉氙离子，从而提高推进器的效率。事实上，“灵神星”探测器将是首台使用霍尔效应推进器飞行至月球之外的航天器，尽管地球轨道上的许多航天器已经使用了霍尔效应推进器。“灵神星”探测器于2023年10月13日发射，飞往一颗同名天体：一颗富含金属的小行星。与其他由石头构成的小行星截然不同，它被认为是未能成形的行星的内核。

3.“月船三号”探测器

在2023年之前，没有人登陆过月球的南极地区（一个富含水冰的地区），即使是无人驾驶飞船也未有在此地着陆的先例。2023年8月23日，印度空间研究组织改变了这种情况：其最新的月球任务——“月船三号”——的着陆器在此地着陆。在接下来的日子里，“维克拉姆”着陆器和它附带的“智慧”月球车对月球南极表面进行了首次科学测试。不幸的是，在着陆一个月后，着陆器和月球车均未回应唤醒指令。尽管如此，毋庸置疑的是，“月船三号”开辟了一个新领域。NASA计划有朝一日将宇航员送到月球南极附近就有了充分理由：那里的水冰或许能支持人类定居点。

4.B-21隐形轰炸机

早在上世纪80年代，美国空军就推出了B-2“幽灵”轰炸机，这是其武器库中的首款隐形轰炸机。这款外形颇具未来主义色彩的飞机赢得了当年的《大众科学》年度最佳新事物奖。30多年后，美国诺思罗普-格鲁曼公司推出了这款飞机的后继者——旨在取代B-2的第六代飞行器。B-21“突袭者”被设计成能逃避雷达探测，并将具备部署常规武器或核武器的能力。截至2023年11月10日，其处于飞行测试阶段。

B-21隐形轰炸机（美联社）

工程技术

1.空间太阳能演示器

想象一下，一群卫星能够将太阳能输送到灾区或战区的地面接收器上。或者，为应对热浪，一种天基系统可以在几毫秒内将电力从美国纽约市传输至阿根廷首都布宜诺斯艾利斯。在近地轨道上的灵活、轻便的太阳能电池板阵列可以全天候为任何拥有相应基础设施的地点提供能源。

如今，我们对该轨道模型进行了概念验证。2023年6月，由工程学教授阿里·哈吉米里、哈里·阿特沃特和塞尔吉奥·佩莱格里诺领导的加州理工学院团队成功用多个无线接收器为卫星上的LED灯供电，此事成为头条新闻。空间太阳能演示器研发活动达到了一个重要的里程碑，它表明，装有低成本定制芯片的太阳能电池板阵列可以在太空的恶劣温度和辐射条件下精确输送电力。尽管从价格和电量的角度看，这种方法还需要再等大约10年时间才能与地面上大规模的太阳能发电厂媲美，但为了能在空中“收获”太阳能，美国海军和空军正在与欧洲航天局等机构的研究人员展开竞争。

2.Awarion计算机视觉系统

在2024年完工后，拥有62台涡轮机、装机容量超过800兆瓦的美国葡萄园风力公司将成为美国最大的海上风电设施。随着工人开始在马萨诸塞州海岸附近施工，训练有素的观察员使用先进的声学监测工具来探测北大西洋露脊鲸等海洋生物，并帮助船只避免在拥挤的航道上相撞。但露脊鲸不像座头鲸那样会“唱歌”，所以该团队最近添加了Awarion，这是一种新的计算机视觉系统，专门利用红外摄像机图像和光电图像来识别海洋生物和船只。在光线差、多雾或下雨的天气条件下，人工智能（AI）程序在观鲸方面的表现可以超越经验丰富的人类。根据去年公布的测试数据，该工具在识别近两英里外的鲸时的准确率达到80%。

3.Equatic除碳工厂

从理论上讲，直接从周围空气中捕获二氧化碳是个好主意，但在实践中，每吨二氧化碳的封存成本超过1000美元。其在海水中的浓度是空气中浓度的150倍。Equatic是一家美国初创企业，在洛杉矶和新加坡设有试验工厂。该公司推出一种新方法，可以直接从海洋中分离二氧化碳，同时生产出可以出售或用于捕获更多碳排放的“绿氢”。

该公司向抽取的海水注入电流，将水分解为氢和氧，但不会产生具有腐蚀性的氯气——即传统海水电解副产物。电流也将海水分为两股：碱性海水和酸性海水。在碱性海水中，钙和镁与海水和空气中的二氧化碳发生反应，生成碳酸钙和碳酸氢镁。根据美国和新加坡的环境法规，海水和固化碳会在pH值恢复平衡后被释放回海洋。该公司表示，随着工厂规模的扩大，它可以将碳封存的价格降低90%。

4.Heata供热装置

英国初创企业Heata不再依靠嘈杂的风扇来冷却温度极高的计算机服务器，而是制造出一种定制的热导体，它能将热量从硬件传导至家用热水器。

Heata创建的不是拥有众多设备的服务器群，而是一个“分布式数据中心”：该公司将单个服务器放置在人们家中，将家用热水罐用作散热器，来吸收数据处理过程产生的副产品：废热。该公司将服务器空间出租给客户，主要是建筑效果图公司，并支付电费。房主则用这些热量来加热锅炉，从而节省了电费：这么做可以满足一个典型英国家庭80%的热水需求。

对于军事机密或医疗记录而言，该系统不够安全，但专家表示，它适用于低价值的数据。通常而言，每台Heata供热装置每年可以避免产生约1吨二氧化碳。2023年参与试验的80个家庭的热水账单与普通家庭能源账单相比省了很大一笔钱。

5.生产负碳水泥的方法

混凝土很难脱碳，占到全球碳足迹的7.5%。制造混凝土最重要成分——普通硅酸盐水泥——的过程需要通过燃烧化石燃料将石灰石加热到2500华氏度（约合1371摄氏度）以上。该化学反应还会释放额外的二氧化碳。

美国初创企业硫磺能源公司已经筹集了6000万美元，计划在内华达州里诺市附近建设其首家试点工厂。

该公司使用无碳硅酸盐岩石，而不是石灰石，这样一来，原料岩就不会释放温室气体。添加的少量镁可与空气中的二氧化碳发生反应，令这一过程的碳排放减少，甚至达到负碳水平。最终得到的普通硅酸盐水泥与利用传统工艺生产的产品一样。

医疗健康

1.Elevidys基因疗法

杜兴氏肌营养不良症是一种可能致命的遗传疾病。患病儿童体内无法形成肌营养不良蛋白，这是一种对肌肉收缩而言很关键的蛋白质。患儿难以行走，心脏和肺部无法正常工作。做手术和使用类固醇可以延缓疾病影响。

Elevidys是首个针对该病的基因疗法，它将一种为缩短版的肌营养不良蛋白编码的基因输送给肌肉细胞，目的是保护肌肉免受损伤。这种一次性的治疗必须在患儿4至5岁时进行，其长期疗效仍有待研究。尽管如此，美国食品和药物管理局还是在2023年6月快速批准了该药物，为该病患者提供提前治疗的机会。

2.3D生物制造设备

你的下一个膝关节置换部件可能来自天上。2023年1月，美国国家航空航天局的宇航员在国际空间站上安装了一台生物打印机。该打印机用人体组织细胞来复制半月板，而半月板是出了名地难以修复。半月板撕裂是最常见的膝关节损伤之一，影响着12%至14%的人和许多美国退伍军人。轨道上的微重力环境有助于打印部件保持形状，直至细胞被完全培养出来。2023年9月，生物制造设备制作了首个半月板测试样本：样本在返回地球的过程中完好无损，目前正在一所军事医学院接受分析。

3.Opill避孕药

在美国每年约610万次怀孕中，近一半是计划外怀孕。推出一款大家负担得起的避孕药意味着，任何人在这个国家的任何地方都可以获得避孕药。Opill是自1960年美国食品和药物管理局批准避孕药以来的首款非处方避孕药。

Opill是一种仅含孕激素的药片，若使用者每天在同一时间服用，则有效率高达98%。其通用版本——炔诺孕酮——由辉瑞公司开发，已作为处方药流通了几十年。佩里戈公司2015年购买了许可证，重新给该药物命名，并在美国最高法院裁定反对堕胎的几天前为其申请非处方药地位。这种避孕药有一些轻微的副作用，包括恶心、头痛和痉挛，但通常不会造成情绪波动和体重增加等副作用。

尽管消费者要等到2024年初才能在药店和网络零售商处买到Opill，但它的到来代表着美国目前生殖健康斗争的一个解决方案。

4.LEQEMBI痴呆药

到2060年，全球阿尔茨海默病患者数预计将达到1400万。LEQEMBI是一种新获批的抗体疗法，被神经学家誉为“革命性”药物，因为它是唯一在临床上被证明可以减少淀粉样斑块数量（淀粉样斑块会随着痴呆症发展在大脑中积聚）、减缓认知能力下降速度的药物。它只适用于有轻微记忆丧失和其他症状的患者——约占该病患者人数的15%到20%，每两周一次以静脉输液方式给药。

5.呼吸道合胞病毒疫苗

呼吸道合胞病毒是美国婴儿住院的主要原因。Abrysvo是美国食品和药物管理局批准的首种针对孕妇呼吸道疾病的疫苗。孕妇在怀孕32至36周时接种一剂，可以通过胎盘将抗体输送给胎儿。一项临床试验显示，在婴儿出生后90天内，Abrysvo疫苗预防病毒的有效率为81.8%。

实用工具

1.Photoshop的生成式AI功能

生成式AI无疑是2023年最热门的科技故事。其根据简单的文本提示进行娴熟艺术创作的能力吸粉无数，奥多比公司（Adobe）已将这项技术融入全世界最受欢迎的照片编辑程序Photoshop。其他生成式AI工具大多需要复杂的设置，且可能给新用户造成其他障碍。Adobe的解决方案则与传统图像编辑工具巧妙地结合在一起。

在测试期间，互联网上充斥着人们使用Photoshop这一新功能创建的无数怪异、精彩、有时又令人不安的图像。官方版本的Photoshop、Illustrator和Adobe的其他应用程序现在内置了该工具。尽管AI生成的图像有时令人困惑，但效果通常还是很赞的。

2.3D打印机P1P

虽说3D打印的普及度有所提高，但它仍然慢得令人抓狂。拓竹科技的3D打印机P1P则兼顾了速度和质量。将P1P从包装盒中取出后，只需大约15分钟就可以完成安装程序。与那些需要花费数小时安装的机型相比，这一点确实令人刮目相看。

一旦开始运行，P1P能以高达每秒500毫米的速度打印，几乎是同价位打印机输出速度的两倍。在打印速度很快的同时，其打印质量上乘，成品光滑、细致、准确。令人惊喜的是：它的价格还不到1000美元。

3.MX2A键盘轴

你可能从来没有想过，每次你敲击键盘上的一个键，都在激活一个轴体。德国Cherry公司最初的MX键盘轴于1983年上市，以其无懈可击的触感和清脆动听的声音赢得了全世界肥宅的心。MX2A则重新定义了经典轴体，它的触感更好，使用寿命超过了初代版本所承诺的1亿次敲击。Cherry公司开发了一种新型专有润滑工艺，对按键底壳轴心桶柱进行环状点润。MX2A拥有更坚固的桶形（而非通常的圆柱形）弹簧、令按键保持居中的6个肋状固定条，以及重新设计的轴心桶柱外形，这些升级创造出了迄今为止最富弹性，最易敲击的按键。

4.Meta Quest 3头显设备

几年前，美国神奇跳跃技术公司承诺推出消费级的沉浸式混合现实体验，即将数字物体与现实世界融为一体。它做到了，但却因笨重的硬件和拙劣的图像而无法流行起来。Meta Quest 3提供的混合现实体验则亲民得多。一对摄像头和一台深度传感器在头显设备的4K+无限显示屏中忠实再现了现实世界。数字物体无缝融入，效果令人信服，以至于在摘下头显设备的一刻，用户甚至会感到有些恍惚——对于一个独立运行的头显设备而言，这是真正令人印象深刻的体验。

5.让城市居民观星的技术

在许多城市地区，光污染使得人们几乎没有可能观星，但Unistellar公司有解决办法。

该公司分析其智能望远镜拍摄的数百万张图像，汇总成夜空全景图。它开发的“深暗”技术可以评估望远镜用户观测的场景，识别出哪些是天体，哪些只是光污染产物。效果呢？用户可以得到一张清晰、详细的深空天体图。在灯火通明的地区，这原本是无法想象的。