Nature发布：2025年值得关注的七项技术

主要观点总结

本文盘点了2023年将密切关注的七大技术，包括自动驾驶实验室、CAR-T细胞疗法、生物修复技术、生物学基础模型、可持续城市降温、单细胞微生物分析及光子计算等。这些技术在应对气候危机、疾病威胁及资源短缺等方面展现巨大潜力，成为推动人类社会未来发展的关键力量。

关键观点总结

关键观点1: 一、自动驾驶实验室：AI与机器人联手的「化学宇宙探索」

自动驾驶实验室结合现代机器人和AI算法，能够规划和执行复杂的高通量实验，极大地扩展了化学和材料研究的边界。其强大能力在材料研究中得到验证，未来有望成为科学家应对全球挑战的重要工具。

关键观点2: 二、CAR-T细胞疗法：从抗癌到治愈自身免疫疾病

CAR-T细胞疗法已成为多种血液癌症的标准治疗手段，通过基因改造的T细胞能够识别并攻击肿瘤细胞。近年来，该疗法在实体瘤治疗中亦取得进展。尽管CAR-T疗法成本高昂，但对于现有治疗无效的患者，这可能是一种经济且有效的长期解决方案。

关键观点3: 三、生物修复技术：微生物的「污染消化术」

利用微生物开发出的生物修复技术，以应对微塑料污染等环境问题。虽然基因工程可以优化酶的性能，但公众对转基因生物的担忧可能限制其应用。呼吁加强安全部署工程化生物修复系统的讨论，以应对多种环境污染物。

关键观点4: 四、生物学基础模型：AI构建的「虚拟细胞」

生物学家期待利用类似大语言模型（LLM）的技术推动研究，解决工具过多且分散的问题。基础模型通过预训练处理海量无标签数据，生成通用模型，可用于解释新数据或设计蛋白质等任务。未来，「虚拟细胞」模型有望为疾病研究和合成生物学提供更强大的工具。

关键观点5: 五、可持续城市降温：对抗热岛的「超冷铠甲」

城市热岛效应加剧全球变暖，研究人员正在开发「超冷材料」以降温。此外，固态空调技术利用「弹性热效应」实现制冷，有望替代传统制冷技术，减少温室气体排放。

关键观点6: 六、单细胞微生物分析：打开菌群的「基因黑匣子」

单细胞微生物研究面临诸多挑战，包括细胞壁难以破开以及单细胞内DNA和RNA含量有限等。近年来，单细胞分辨率下的微生物研究工具逐渐增多，但仍属小众领域，相关方法尚未商业化。

关键观点7: 七、光子计算：AI的「光速引擎」

AI算法的快速发展对处理器技术和能源基础设施提出巨大挑战。光子计算框架的探索成为热点，光子处理器在并行处理和推理任务效率方面具有显著优势。未来，光子计算有望在边缘AI应用中发挥重要作用。