2015年 ， 几篇论文报道了基于CRISPR的基因驱动在酵母、果蝇和蚊子中的成功传播 。 一项演示通过蚊子种群驱动了对疟原虫的抗性基因 ， 理论上这应该会限制疟原虫的传播 。 另一项研究干扰了另一种蚊子的雌性生殖能力 。 今年 ， 一种CRISPR基因驱动系统在老鼠身上进行了试验 ， 试图操纵它们的皮毛颜色 。 这种方法只对雌性有效 。 即便如此 ， 研究结果也支持了这样一种可能性 ， 即这项技术可能有助于消灭或改变侵入性小鼠或其他哺乳动物的种群 ， 这些种群会威胁到农作物、野生动物或传播疾病 。
美国国防高级研究计划局(DARPA)对这项技术充满热情 ， 它投入了1亿美元用于基因驱动研究 ， 旨在对抗蚊子传播的疾病和入侵啮齿类动物 。 比尔和梅林达?盖茨基金会(Bill & Melinda Gates Foundation)也向一个研究疟疾基因驱动的研究财团投资了7500万美元 。 尽管前景光明 ， 但基因驱动还是引起了很多担忧 。 它们会无意中跳到其他野生物种并破坏它们吗？从生态系统中淘汰选定物种的风险是什么？恶毒势力会不会把基因驱动当作武器来干扰农业？
为了避免这种可怕的前景 ， 有研究人员开发出一种开关 ， 在基因驱动起作用之前 ， 必须通过传递某种特定物质来开启开关 。 与此同时 ， 多组科学家正在研究通过基因驱动测试的每个阶段来指导进展的规程 。 例如 ， 在2016年 ， 美国国家科学、工程和医学科学院审查了这项研究 ， 并对负责任的做法提出了建议 。 2018年 ， 一个大型的国际工作小组制定了一份路线图 ， 监督实验室的研究 。
除了限制这项技术本身的风险之外 ， 许多调查人员还希望避免可能导致公众或政策反弹的事故和失误 。 麻省理工学院的凯文?艾斯维尔特(Kevin M. Esvelt)和新西兰奥塔哥大学的尼尔?格默尔(Neil J. Gemmell)在2017年发表了论文 ， 对基因驱动在消灭害虫哺乳动物方面的潜在用途表示担心 ， 他们认为单次国际性事件可能会让研究工作倒退10年或更长时间 。 他们预测：“仅就疟疾而言 ， 这种延迟的代价可能需要用数百万本来可以避免的死亡来衡量 。 ”
9. 等离子体材料
2007年 ， 加州理工学院的哈里?阿特沃特(Harry a . Atwater)曾撰文预测 ， 所谓的“等离子体”(plasmonics)技术最终可能会被投入到一系列应用中 ， 从高度敏感的生物探测器到隐形斗篷 。 十年后 ， 各种等离子体技术已经成为商业现实 ， 其他技术也正在从实验室向市场过渡 。 这些技术都依赖于控制电磁场和金属(通常是金或银)中自由电子之间的相互作用 ， 自由电子决定了金属的导电性和光学性能 。 金属表面的自由电子在受到光线照射时集体振荡 ， 形成所谓的表面等离子体 。
当一块金属很大时 ， 自由电子会反射击中它们的光线 ， 使材料发光 。 但是当一种金属只有几纳米时 ， 它的自由电子就被限制在非常小的空间里 ， 从而限制了它们振动的频率 。 振荡的特定频率取决于金属纳米颗粒的大小 。 在一种称为共振的现象中 ， 等离子体只吸收与等离子体本身以相同频率振荡的入射光的一部分 。 这种表面等离子体共振可用于制造纳米天线、高效太阳能电池和其他有用的设备 。
等离子体材料的研究应用最广泛的领域之一是用于检测化学和生物试剂的传感器 。 在一种方法中 ， 研究人员将一种等离子体纳米材料包裹上一种物质 ， 这种物质与一种有趣的分子(比如细菌毒素)结合在一起 。 在没有毒素的情况下 ， 照射在材料上的光线会以特定的角度重新发射出来 。 但如果毒素存在 ， 它会改变表面等离子体的频率 ， 从而改变反射光的角度 。 这种效果可以非常精确地测量甚至检测到微量的毒素 。
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