今年最杰出的工程成就，充满了你在《大众科学》旧刊中能找到的科幻未来展望。在城市中心的垃圾焚烧厂上滑雪！吃用蘑菇做的培根！用意念控制假肢！但我们的获奖者不仅仅是因为炫酷的“哇塞”因子：这份名单上的每一项都在为创造一个更公平、更可持续的世界做出贡献，无论是通过保护环境，还是通过改善我们的健康和安全。这是我们可以支持的科幻未来。
年度大奖得主：Perfect Day 的无动物乳清蛋白
无牛的牛奶
黄油的二氧化碳排放量每磅仅次于牛肉和羊肉，位居第三。奶酪则位居第五。这就是为什么下一代实验室培育动物产品不是肉类——而是奶制品。为了实现合成牛奶，Perfect Day 将少量牛的 DNA 插入了 *Trichoderma reesei* 这种真菌中。当喂食糖时，工程改造过的微生物就会产生乳制品蛋白质——酪蛋白和乳清蛋白。将这些蛋白质与水、植物脂肪、维生素和矿物质结合，你就能获得乳制品——而无需一头奶牛。Smitten Ice Cream 和 Brave Robot 已将这些蛋白质制成了美味的纯素、乳制品基底的冰淇淋，但 Perfect Day 希望将其扩展到各种奶油制品。在不远的将来，你或许就能享用涂抹着真正奶酪酱的百吉饼，而这一切都不会加剧气候危机。
Bjarke Ingels Group 的 CopenHill
一个如此清洁的发电厂，你甚至可以在上面滑雪
靠近发电厂通常不是城市居民区的卖点，但哥本哈根的一个新设施 CopenHill 却与之不同。它焚烧垃圾，然后使用催化过滤技术去除产生的烟雾中的污染物，使其成为世界上最清洁的废物能源转化设施。它每年将 440,000 吨垃圾转化为 150,000 户家庭的电力。它还设有一个滑雪坡。还有一个攀岩墙。还有一条远足小径。它庞大的轮廓时刻提醒着哥本哈根致力于到 2025 年实现碳中和的承诺。
Atlast Food Co/MyEats 的 MyBacon
最美味的仿培根
植物基碎“牛肉”已成功模仿了真实肉类的口感和质地。Atlast Food Co 希望更进一步：仿制整块肉。他们的方法是使用一种室内系统，将蘑菇菌丝体（根部）从富含能量的基质中生长出来，模仿动物肌肉的质地。一旦生长并切片，就会用盐、糖、甜菜汁和酱油等调味品进行腌制，以模仿猪肉的鲜味。Atlast 的消费品牌 MyEats 将于今年秋季在精选商店推出培根，但该公司表示，未来可能会有更广泛的供应——以及越来越多的人造肉块甚至海鲜。
Amyris 的 PURECANE
纯粹的糖甜味，零卡路里
即使是天然的非糖甜味剂，如甜菊糖，也带有奇怪的后味，而许多人工选择则混有糖醇，可能引起胃肠道不适。Purecane 避免了所有这些：它通过喂食甘蔗给酵母并提取产生的甜菊苷 M（或 Reb-M）来生产，Reb-M 是一种比蔗糖甜 300 多倍、没有苦涩后味且不含卡路里的分子。你可以将 Purecane 一比一地用于任何你目前使用糖的地方。
Integrum 的 e-OPRA
来自未来的意念控制假肢
假肢通常不舒服且笨拙，但 Integrum 正在寻找改善用户体验的方法。他们基本的 OPRA 系统通过骨整合直接固定在骨骼上，避免了传统衬垫假肢引起的溃疡和感染，并提高了活动能力。他们新的 e-OPRA 系统增加了一个双向电极系统，使患者能够通过大脑控制肢体，并感觉到假肢接触到的东西。此外，电子元件位于设备内的管子里，避免了容易被汗水弄脏的表面电极。
Covariant 的 Covariant Brain
可能取代人类拣选工人的机器人
亚马逊这样的公司雇佣了大量人力来完成看似简单的任务：拾取各种尺寸和形状的物体。机器人可以一遍又一遍地处理同一个盒子而不会感到疲劳，但稍微有点变化就无法处理。Covariant Brain 的算法使用强化学习——即通过试错进行自我训练——来找出如何拾取几乎任何东西。它甚至在真实的仓库中证明了自己的能力，处理了 10,000 个物体，准确率达到 99%，这是自动化领域迄今为止尚未复制的壮举。
谷歌的 Android 地震警报系统
世界上最大的地震探测系统
地震频繁的地区拥有庞大的地震仪网络来探测最小的震动。谷歌为没有这种基础设施的地区提供了一个新解决方案：使用手机内的加速度计。任何选择加入该计划的 Android 用户都可以成为这个世界上最大的地震探测系统中一个微小传感器的拥有者。尽管推送警报（至少目前是这样）不是该计划的一部分，但这些数据将被用于跟踪地震。未来，智能设备可能会拾取实时结果，以确保用户安全。
LUCI 的 LUCI 智能轮椅配件
更安全的轮椅
电动轮椅的重量可能高达 300 磅，仅 2.5 英寸的高度差就可能将其翻倒。这也是为什么仅在美国，每年就有约 30,000 例因轮椅事故而住院的原因。LUCI 旨在消除这些事故，提供一种附件，可加装到某些电动轮椅上，结合了超声波传感器、摄像头和雷达。这些技术共同提供碰撞规避和防跌落保护，确保用户安全——此外，它们还配备了防倾倒警报系统，可在发生事故时自动通知亲人。其 8,500 美元的标价很高，尤其是在没有保险帮助的情况下，但 LUCI 的工作人员希望尽快获得保险覆盖。
