图片来源：英国《新科学家》杂志网站
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科技日报记者 刘霞
英国《新科学家》杂志网站在近日的报道中，提出了能提升人类福祉并改善地球环境的8大创新，包括更好的电池、通用疫苗前体、阿尔茨海默病治疗药物等。如果这些技术未来能取得重大突破，并被大规模利用，不啻为地球和人类的福音。
通用疫苗前体
mRNA技术的进步大大缩短了研发新疫苗所需的时间。为减少时间延迟，人们可能需要一种现成的通用疫苗前体，新病毒或细菌病原体可将其“激活”，从而生产出安全可靠的疫苗。
迄今最接近这一点的是对涵盖特定类别所有病毒（如冠状病毒）的通用疫苗的研究。去年11月，研究人员宣布研制出了一种适用于小鼠中所有20种已知甲型和乙型流感亚型的通用流感疫苗。
阿尔茨海默病疗法
不管以何标准，阿尔茨海默病疗法都排在最令人向往的科学进步的前列。
美国食品和药品管理局2021年批准了首个针对潜在病因的药物阿杜那单抗。研究显示这一药物减少了大脑中β—淀粉样蛋白斑块的数量，但临床试验中，它未能 明确证明对人们的思维或记忆有任何益处。2022年第一种阿尔茨海默病药物莱卡单抗宣布上市，该药物声称可减缓认知能力下降，但有效性仍有争议，且有一些 严重的副作用。
固氮谷物
与主要谷物不同，豌豆和豆类等豆科植物几乎很少需要或不需要氮肥，它们直接从与其根相关的共生细菌中获取氮。
让谷物、蔬菜和其他作物拥有类似固氮能力的想法已经存在了一个世纪。美国植物育种家诺曼·博洛格因开发无需大量氮肥的高产作物品种而荣膺诺贝尔和平奖。博 洛格希望人类拥有“绿色高产的小麦、水稻、玉米、高粱和黍类，每公顷作物能从固氮细菌那里免费获得100公斤氮”。科学家们在鉴定固氮基因并将其实验性转 移到非豆科植物方面已取得了一些进展。
更有效的光合作用
光合作用效率即使取得较小改善也会对作物产量产生巨大影响。
过去10年的研究表明，实现这一目标有三条途径：一是提高二磷酸核酮糖羧化酶的效率；二是寻找能使根更有效地收集水分和养分的基因，并利用合成工程将这些基因融入植物体内；三是发现产量更高、生长更快、氮利用效率更高的水稻植物。
更好的电池
现代镍镉电池的能量密度为150Wh/l，商用锂离子电池的最高能量密度为755Wh/l，美国电池制造商正在开发能量密度为1150Wh/l的锂电池。
尽管如此，电池的能量密度仍远远低于目前广泛使用的液体燃料。过去50年，电池的最高能量密度增加了5倍，如果人们能在未来50年内保持这一速度，那么电池的能量密度将达到3750Wh/l，但对于电动波音787来说，这仍然不够。
绿色塑料
目前，科学家们已研制出了源于农作物或微生物的可生物降解塑料，但产量不足1%。此外，塑料具有许多不同的功能，需要发明各种既便宜又坚固的绿色塑料。为 了不与食品生产竞争，这些塑料不应由农作物衍生的化合物，而应由现成有机废物、微生物和无机材料制成。这是一个巨大的挑战，不过回报同样巨大。
不含水泥的混凝土
但不幸的是，制作混凝土必须用到水泥，而水泥的生产过程产生的碳排放约占全球碳排放量的8%。
2021年，日本东京大学科学家们开发了一种新的混凝土配方，使用酒精和催化剂，将沙子和砾石黏合在一起，而不需要用到水泥。
德国科学家尝试用碳纤维垫代替钢筋作为混凝土中的加强筋。2021年9月，由海茵建筑设计完成的全球首个碳纤维混凝土建筑“Cube”于德累斯顿正式亮相。未来，人们需将这两种技术结合起来，制造出更便宜的材料，然后在全球范围内扩大生产。
更好的回收技术
人类使用大量能源和原材料生产出越来越多的产品，但只回收了一小部分。塑料的回收率只有9%；纸张的回收率只有约60%；电子垃圾的回收率不到20%，尽管其含有的金、银、铜和稀土金属比任何已知的矿物都多。回收利用的好处众所周知，人类需要开发更好的回收技术。