尽管“合成生物学”一词早在 1912 年就已诞生,但这一领域直到最近 20 年才逐渐成熟。如今,合成生物学被概括为一种通过工程原理对生物体进行合理重新编程,使其具有所需功能的方法。该学科从电子电路组装中汲取灵感,致力于利用标准化生物部件构建的基因电路来改变生物行为。事实上,最初的努力已经表明,重新编程细胞行为以实现新功能是可行的。早期的成功案例,例如基因拨动开关 [ 1 ]、振荡器 [ 2 ] 和细胞间通讯电路 [ 3 ],预示着有朝一日创造出可编程生物体的可能性,这些生物体可以根据环境刺激自主改变其行为和功能。随着这些突破的出现,合成生物学在过去十年中取得了更快的进展,并在从治疗学到生物制造等各个领域得到了应用。例如,人们已经开发出能够感知和杀死癌细胞的微生物 [ 4 ],以及能够根据自身条件自主优化代谢途径的细胞工厂 [ 5 ]。在过去的二十年里,技术进步的惊人速度推动了合成生物学越来越跨学科的发展。鉴于迄今为止的这些发展,合成生物学有望提供未来的技术,以解决我们社会目前面临的关键问题。合成生物学采用“设计-构建-测试-学习”(DBTL)循环作为其开发流程。在过去十年中,DNA 测序和合成技术的大规模改进推动了“设计”和“构建”阶段的发展,从而显著降低了成本和周转时间。2007 年,测序一个人类基因组需要花费约 1000 万美元,而今天已降至约 600 美元。这种成本效益使我们能够对生物体的整个基因组进行测序并积累大量基因组信息
空军分布式通用地面系统 (AF DCGS) 负责根据由各种美国空军平台收集的数据为世界各地的作战人员生成和分发可操作的情报。在过去二十年中,情报收集和对情报产品的需求呈指数级增长,给分析能力带来了巨大压力。与此同时,情报分析员通常忙于执行常规处理、利用和传播 (PED) 任务,而无暇专注于应对 2018 年国防战略设想的未来威胁可能需要进行的更大战略分析。兰德公司 2012 年的一份空军项目 (PAF) 报告指出,人工智能 (AI) 有朝一日将能够帮助自由分析员完成更能利用人类智能的任务。自该报告发布以来,人工智能和机器学习 (ML) 取得了巨大进步,我们预计未来几年还会有进一步的创新。 2017 年,空军/A2 要求巴基斯坦空军分析当前和潜在的未来技术如何帮助空军 DCGS 变得更加有效、高效、善于利用人力资本和敏捷。我们还被要求考虑充分利用这些技术所需的流程、培训和组织改进。这项名为“缩小 PED 差距”的研究项目于 2018 财年在巴基斯坦空军的部队现代化和就业计划中进行。这项研究在三份配套报告中讨论:• 技术创新与空军情报分析的未来:第 1 卷,调查结果和建议,RR-A341-1,2021 年。第 1 卷为广大受众,包括空军决策者,提供了重要的调查结果和建议。• 技术创新与空军情报分析的未来:第 2 卷,技术分析和支持材料,RR-A341-2,2021 年(本报告)。第 2 卷对项目方法进行了更深入的讨论;AI 和 ML 的入门知识;更详细地讨论关键建议;以及专家、利益相关者和专家感兴趣的其他信息。 • 技术创新和空军情报分析的未来:第 3 卷,数据流图技术评估,即将出版,不向公众开放。第 3 卷提供了额外的限制性细节。
空军分布式通用地面系统 (AF DCGS) 负责根据美国空军各种平台收集的数据,为世界各地的作战人员生成和分发可操作的情报。在过去二十年中,情报收集和对情报产品的需求呈指数级增长,给分析能力带来了巨大压力。与此同时,情报分析员往往忙于执行常规处理、利用和传播 (PED) 任务,而无法专注于应对 2018 年国防战略设想的未来威胁可能需要的更大规模战略分析。2012 年兰德公司空军项目 (PAF) 报告指出,人工智能 (AI) 有朝一日将能够帮助自由分析师完成更好地利用人类智能的任务。自该报告发布以来,人工智能和机器学习 (ML) 取得了巨大进步,我们预计未来几年将进一步创新。2017 年,空军/A2 要求巴基斯坦空军分析当前和未来的潜在技术如何帮助空军 DCGS 变得更加有效、高效、善于利用人力资本和敏捷。我们还被要求考虑充分利用这些技术所需的流程、培训和组织改进。这项名为“缩小 PED 差距”的研究项目于 2018 财年在巴基斯坦空军的部队现代化和就业计划中开展。该研究在三份配套报告中进行了讨论: • 技术创新和空军情报分析的未来:第 1 卷,调查结果和建议,RR-A341-1,2021 年。第 1 卷为包括空军决策者在内的广大受众提供了重要的调查结果和建议。• 技术创新与空军情报分析的未来:第 2 卷,技术分析和支持材料,RR-A341-2,2021 年(本报告)。第 2 卷更深入地讨论了项目方法;AI 和 ML 入门;更详细地讨论关键建议;以及其他专家、利益相关者和专家感兴趣的信息。• 技术创新与空军情报分析的未来:第 3 卷,数据流图技术评估,即将出版,不向公众开放。第 3 卷提供了更多受限细节。
项目一开始,分级燃烧循环火箭发动机就被选定为基准推进系统,其燃烧室压力为 16 MPa [3]。全流量分级燃烧循环采用燃料富集的预燃室燃气轮机驱动氢泵,采用氧化剂富集的预燃室燃气轮机驱动液氧泵,是 SpaceLiner 主发动机 (SLME) 的首选设计方案。SpaceX 已经将雄心勃勃的全流量循环用于配备 Raptor 发动机的 Starship&SuperHeavy [39]。从某些方面来看,SpaceX 的这一概念与 SpaceLiner 想要成为的多任务可重复使用运载火箭类似 [9]。Raptor 发动机受到其星际任务的影响,因此使用了不同的推进剂组合 LOX-LCH4,这种组合有朝一日可能会在火星上现场生产。 SpaceLiner 7 要求助推级发动机的真空推力高达 2350 kN,海平面推力为 2100 kN,载客级则分别为 2400 kN 和 2000 kN。这些值对应于 6.5 的混合比,标称运行 MR 范围要求为 6.5 至 5.5。SpaceLiner 8 的配置目前处于初步定义阶段,其发动机推力与 SL7 保持类似的水平。这些推力足以满足超重型运载火箭的应用,并且与欧洲地面测试基础设施的限制兼容。法国目前正在研究一种部分类似的分级燃烧 LOX/甲烷发动机,推力范围从 2000 kN 到 2500 kN,名为 PROMETHEUS-X。[20] 助推级和载客级/轨道器 SLME 发动机的膨胀比已调整到各自的最佳值;而质量流量、涡轮机械和燃烧室在基准配置中假定保持不变 [18]。表 3 概述了通过循环分析获得的标称 MR 范围内的主要 SLME 发动机运行数据 [19]。表中列出了 SpaceLiner 两种不同喷嘴膨胀比(33 和 59)的性能数据。[19] 中显示了 SLME 的完整预定义运行范围,包括极端运行点。
摘要 NASA 创新先进概念 (NIAC) 计划培育有远见的想法,这些想法可以通过创造突破性成果(从根本上更好或全新的航空航天概念)来改变未来的 NASA 任务,同时让美国的创新者和企业家参与其中。NIAC 项目研究创新、技术上可信、先进的概念,这些概念有朝一日可能会“改变航空航天领域的可能性”。NIAC 通过三个阶段的研究支持创新研究,每个阶段都通过竞争性奖项颁发。第一阶段的研究为期九个月,旨在探索有远见的概念的整体可行性。第二阶段的研究将进一步开发最有前景的第一阶段概念,为期两年,制定进一步发展的路线图,并探索 NASA 内部及以外地区的潜在过渡选项。第三阶段的研究旨在将最有前景的 NIAC 概念战略性地过渡到其他 NASA 项目、其他政府机构或商业伙伴。自 2011 年以来,NIAC 已资助了 128 项第一阶段、51 项第二阶段和 2 项第三阶段研究。本文介绍了 NIAC 的历史和当前在支持 NASA 对先进航空航天技术开发持续投资方面所发挥的作用。 关键词:(NASA、航空航天、创新、研究) 首字母缩略词/缩写 ESM = 等效系统质量 ICES = 国际环境系统会议 IMLEO = 初始质量到低地球轨道 NASA = 美国国家航空航天局 NIAC = NASA 创新先进概念(2011 年开始) NIAC = NASA 先进概念研究所(2011 年之前) NSPIRES = NASA 征集和提案综合审查和评估系统 USRA = 大学空间研究协会 NEC = NIAC 外部委员会 SSO = 来源选择官员 STEM = 科学、技术、工程和数学 STP = 空间技术计划 STMD = 空间技术任务理事会 1. 简介 NIAC 是独一无二的!它是一个既重视技术敏锐性又重视想象力的计划,受到好奇心和对知识的追求的启发。我们鼓励创新者发挥创造力,在航空航天领域实现巨大飞跃。NIAC 要求提出具有远见的概念,这些概念的范围可能很广,可能激发新类别的使能技术,也可能涉及主流航空航天领域以外的学科。一个好的 NIAC 概念力求
十多年来,北约合作网络防御卓越中心 (CCDCOE) 一直在分析网络战,同时期盼网络和平。这一愿望已经实现:我们所处的境况可能是动荡、紧张和脆弱的,但它是和平的。至少在冲突和暴力的门槛以下,它是和平的。因此,非战争现实构成了我们大部分法律研究的背景。例如,第一本《塔林手册》是一本关于战争的书,而后来出版的两本《和平时期网络空间国家活动制度》和《塔林手册 2.0》则试图探索我们目前正在经历的那种不安的和平。这本编辑过的书籍探讨了武装冲突时期的数字隐私权和数据保护权,同时也提供了一个更广泛的视角,探讨了战时和和平时期对网络安全和隐私的根本区别。在此过程中,它批判性地剖析了战争与和平规则如何影响我们数字数据的收集和使用方式。关于国际人权法与国际人道主义法之间关系的法律著作主要关注那些更接近战争战场、因而也更接近国际人道主义法核心的权利。尽管大多数国家和专家认为国际人权法和国际人道主义法都适用于与武装冲突有关的网络活动,但两者之间尚未解决的相互作用很少得到进一步阐明。尽管军队对数据的依赖性越来越强,但数字人权仍然常常被本能地视为和平时期的法律问题。人们心照不宣地认为,如果战争爆发,将会有更具体的规范可以依赖。但事实上,在隐私权方面,国际人道主义法却出人意料地保持沉默。这种沉默不可能是故意的,当然,除非战争法是由技术远见者起草的,他们预见到个人数据有朝一日可能在情报、武器或人类尊严方面带来的风险和机遇。因此,基于国际人权法在武装冲突之前、期间和之后保护我们的信息隐私方面发挥关键作用的假设,本选集的文章深入探讨了军事背景下隐私和数据保护的现实范围。编辑和作者巧妙地将两种相互冲突的论述——冲突的关键必要性和人们在日常生活中寻求的和平与自由——结合在一起。当然,实施这里表达的想法可能会在短期内产生实际和程序上的
* 通讯作者:Daniel STRATULAT,daniel.stratulat-carabut@iis.utm.md 协调员:Corina TINTIUC,大学助理,TUM 外语系 摘要。微技术无处不在,已成为我们日常生活中不可或缺的一部分,影响着医疗保健、消费电子产品、汽车安全、环境监测和航空航天。人体植入物领域从微处理器中受益匪浅,因为它使科学家能够开发新方法来治疗疾病或借助电子设备升级人体。该领域的最新创新彻底改变了我们使用微芯片改善人类生活的方式,包括改进假肢、提高生产力和治疗残疾。新的实施有可能对医疗保健领域产生根本性影响,并可能使超人类主义概念合法化,超人类主义理论提倡使用植入技术来增强人体,从而大大提高人的智力、寿命和整体幸福感。因此,本文的范围是研究这些创新的实现,以推断这项技术的发展方向,以及我们对未来这项技术的期望。关键词:植入物、微芯片、人工智能、假肢、超人类主义。简介微技术是一个通用术语,指的是特征尺寸约为微米的技术,常用于电子产品。这种概念的发展始于 70 年代初微型晶体管的引入,并已发展成为我们日常生活中使用的大多数设备的组成部分,例如电线、传感器和电阻器。微芯片通常与计算机或手机有关,尽管它们也有广泛的非传统应用,例如在医学领域使用微技术来增强人体和治愈或治疗某些疾病,本文将对此进行探讨。微电子在医疗领域的潜力 当提到电子技术时,人们首先想到的并不是医疗保健,但计算机和微芯片的进步使研究人员和医生能够更快地诊断患者并提出更有效的治疗方法,尤其是在外科手术中。世界上许多人必须面对的一个问题是永久性丧失行动能力,需要使用轮椅等辅助工具。在这种情况下,除了适应低行动能力的生活方式外,别无他法。微技术有可能永久改变身体残疾人群的生活,借助大脑和脊椎植入物,可以恢复腰部以下的运动能力。这样的突破发生在 2023 年 5 月,一对植入物使患者能够通过大脑和脊髓之间的数字桥梁正常站立并再次行走,这显示出有朝一日可能改变瘫痪患者生活的潜力。其中一个植入物位于患者大脑上方,可解码电信号,从而改善运动能力。这个顶部微芯片与连接到