2025年的9项引人入胜的工程壮举

面向大众的甲烷测量

在我们头顶的高空，卫星追踪那些将改变我们气候的温室气体的破坏性排放。到目前为止，它们的数据一直是保密的，仅与企业或政府共享。甲烷卫星（MethaneSAT，https://www.methanesat.org/）正在改变这种状况。该卫星于2024年3月4日发射，它将精确确定特定的问题区域，并更广泛地追踪甲烷排放情况。当这颗卫星在2025年初全面投入运行时，任何人都能够获取这些数据。想先睹为快吗？你现在就可以查看MethaneAIR的数据，MethaneAIR是一架研究用喷气式飞机，它能够收集大约四分之一甲烷卫星的数据量。

清理数百万升放射性废物

在华盛顿州东部的汉福德（Hanford）基地，第一批原子弹研发过程中产生的放射性核废料目前正在渗入土壤并污染周边环境。现在，一项历经数十年筹备的清理工作即将开始，通过将这些废料转化为玻璃来进行截留。这一过程被称为玻璃固化，需要超过1100°C的高温，差不多和火山喷出的熔岩一样热。废弃物与二氧化硅和其他材料混合，在地下储存罐中加热形成熔融玻璃，然后倒入密封容器中变成固态玻璃。目前，汉福德玻璃固化厂（Hanford Vit Plant）正处于“冷调试”阶段，即设施已经启动并运行，但为了测试正在处理非放射性材料。如果一切顺利，真正的清理工作将于2025年开始（https://www.hanfordvitplant.com/vitrification-101）。

任何人都能驾驶的飞机

在美国，平均需要55个小时的空中飞行时间才能获得私人飞行员执照，这还不包括数周的地面训练时间。Airhart Aeronautics希望你只需一个小时就能准备好驾驶飞机。他们新推出的私人飞机——Airhart Sling，被设计得操作简便、安全且尽可能容易学习（https://www.airhartaero.com/airhart-sling）。飞行员只需使用一根操纵杆，简单地指向他们想要前往的方向，飞机就会随之飞行，即使是在起飞和降落时也是如此。“Sling”的计算机系统会将这些操作转换为对发动机和飞行系统的指令。首次试飞计划于2025年进行，2026年开始向客户发货。然而，其初始售价为50万美元，所以可能还需要一段时间才会让任何人都能驾驶得起。

农业的未来

印度的农民正面临着一场因债务、冗长的供应链和自然灾害而加剧的金融危机。在印度，面积约为2万平方米的小块农田大约占农场总数的80%，很难找到一种能惠及每个农民的解决方案。于是农业数据平台（Agri Stack）应运而生。这个由印度农业与农民福利部（Department of Agriculture and Farmer’s Welfare）设计的数据库，将把农民及其土地与政府机构和其他公司进行匹配，帮助农民获取资金、知识以及早期自然灾害预警。借助一种名为统一农民服务接口（Unified Farmer Service Interface）的标准化协议，农业科技公司可以设计出他们知道能轻松融入整个系统的产品。到2025年初，政府的目标是让6000万农民在其网站上注册，并且随着时间的推移，这个数字还会增长（https://economictimes.indiatimes.com/tech/technology/agri-stack-database-to-cover-60-million-farmers-by-year-end/articleshow/111992317.cms）。

一种新型可重复使用的火箭发射器

SpaceX公司的Falcon 9和Falcon Heavy是世界上仅有的可重复使用的火箭助推器。但是一个新的挑战者即将到来：Rocket Lab的Neutron火箭（https://www.rocketlabusa.com/launch/neutron/）。Neutron火箭将于2025年年中发射，它将能够把13000千克的载荷发射到近地轨道，或者把1500千克的载荷发射到火星或金星。它将配备一个可重复使用的助推器，该助推器被设计为能够重新进入地球大气层，并在其发射场安全降落。为了具有竞争力，“中子”火箭的目标是每次发射的价格为5000万美元，略低于“Falcon 9”6700万美元的标价。

盈利性的无人驾驶出租车

无人驾驶出租车预示着私密、直达且舒适的乘车体验，直接通向未来。但是，在安全担忧和扩张缓慢的情况下，还没有一家无人驾驶出租车公司真正实现盈利。然而，中国搜索巨头百度预计其Apollo Go无人驾驶出租车将在2025年达到这一里程碑（https://en.apollo.auto/apollo-self-driving）。这支约500辆车的车队是中国规模最大的，预计到2024年底随着武汉新增出租车的加入，其规模将扩大一倍。百度已经运营了700多万次出行服务。据该公司称，这项服务实现盈利的关键在于，新的第六代汽车的制造成本仅约为2.8万美元。百度计划向香港、新加坡和中东地区扩张。

Java语言三十年

根据我们最新的顶级编程语言分类，2025年将是世界上第二大流行编程语言诞生30周年（https://spectrum.ieee.org/top-programming-languages-2024）。James Gosling于1995年5月发布了Java，其重点是创建一种能让不同设备轻松相互通信的编程语言。Java编译器不是将代码转换为在特定计算机上运行的典型编译器，而是将代码转换为字节码，字节码可以在任何装有Java虚拟机的计算机上运行。然后，Java虚拟机将字节码解码为设备特定CPU的指令。这通俗地被称为“一次编写，到处运行”原则，使得Java能在互联网上广泛使用，并被许多不同设备访问。想学习Java吗？现在开始也不晚！

为人工智能机器提供更多内存

生成式人工智能需要大量快速且强大的内存来延续其飞速发展的成果。高带宽内存（HBM），一种垂直连接的动态随机存取存储器（DRAM）芯片堆叠，是用于训练当今最强大人工智能的高性能图形处理器（GPU）的关键要素。下一代高带宽内存是HBM4，预计在一个模块中可堆叠多达16个内存芯片。而它的前代产品HBM3E（这里的“E”代表“扩展”，extended），从技术上讲虽可实现多达16个芯片的堆叠，但目前发布的最多只有12个芯片的堆叠。HBM4还将拥有一个2048位的接口，每秒传输1.5太字节（TB）的数据，比HBM3E的带宽提高33%。预计动态随机存取存储器（DRAM）制造商将于2025年开始制造首批HBM4设备（https://www.tomshardware.com/pc-components/dram/samsung-to-tape-out-first-hbm4-devices-later-this-year-sampling-begins-in-2025-report）。

一种新的摩尔定律机器

极紫外（EUV）光刻技术在工业上的应用（这是制造最先进计算机芯片的必备工具）才仅仅五年。但芯片行业已经需要下一代技术——高数值孔径（NA）极紫外光刻技术了。这种技术扩大了系统能够操控光线的角度范围，从而实现更高的分辨率。极紫外光刻设备制造商ASML和欧洲研究机构imec已经联合创建了首个高数值孔径极紫外光刻实验室（https://www.asml.com/en/news/press-releases/2024/asml-imec-opening-high-na-euv-lithography-lab）。他们预计芯片制造商将利用他们的成果在2025年或2026年开始大规模生产。