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《麻省理工科技评论》:2016年十大突破技术
《麻省理工科技评论》:2016年十大突破技术
12/26/2016 4:43:51 AM | 浏览:853 | 评论:0

《麻省理工科技评论》:2016年十大突破技术

麻省理工科技评论主编 Jason Pontin 说,突破性技术的定义非常简单,那就是能够给人们带来高质量的运用科技的解决方案。此榜单今年第一次中美进行同步发布。在时下新兴技术中,哪些有可能解决重大问题并开启新的机会?以下是我们挑选的 2016 年十大技术。在过去的一年里,这十项技术均已到达一个里程碑式的阶段或即将到达这样一个阶段。


1免疫工程


突破技术:杀伤性T细胞可被用来消灭癌症。

重要意义:癌症、多发性硬化症和艾滋病毒(HIV)都可以通过免疫系统工程进行治疗。

主要研究者:赛莱克蒂斯、朱诺治疗、诺华


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基因工程改造的免疫细胞正在挽救癌症患者的生命。人体内的T细胞(即免疫系统中所谓的杀伤性细胞)可以识别和杀灭入侵者,而通过基因技术制造的工程化T细胞,可以识别、攻击特定的病毒细胞,且具有记忆功能,可以对病毒进行永久阻断,即达到所谓的“功能性治愈”。这项技术不仅仅限于癌症或者白血病,通过免疫系统工程治疗疾病将是未来医学的一个主攻方向。


2精确编辑植物基因


突破技术:能够便宜、 精确地编辑植物基因组,不留下外源 DNA。

重要意义:提高农业生产率,以满足日益增长人口的需要。到 2050 年世界人口预计将达到 100亿。

主要研究者:塞恩斯伯里实验室、首尔国立大学、明尼苏达大学、 遗传与发育生物学研究所


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基因编辑技术 CRISPR(这是 2014 年十大突破技术之一)为改造农作物提供了精确方法,可以使它们提高产量、更有效地抵御干旱和疾病。过去一年的研究表明,这样编辑过的植物没有外源 DNA 的踪迹。中国已经用它来创建抗真菌的小麦以及提高水稻产量。 CRISPR 作物是否将受转基因作物同样的法规监管目前还并不明确。


3语音接口


突破技术:将语音识别和自然语言理解相结合,为世界上最大的互联网市场创造切实可用的语音接口。

重要意义:通过打字与电脑互动是非常耗时和令人沮丧的。

主要研究者:百度、谷歌、苹果、Nuance 通信公司、 Facebook


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中国是发展语音接口的理想市场,因为使用微型触摸屏来进行汉字输入十分麻烦。不过,随着百度在语音技术方面的不断进步,语音接口变得更为实用和有效,人们可以更为便利的与身边的设备进行互动。百度的深度语音识别系统(Deep Speech 2)包含了一个非常大的、“深”的神经网络,它引入了数以百万计的转录语音。有时它在识别汉语语音片段方面,要比人为识别更加准确。


4可回收火箭


突破技术:可以发射有效载荷至轨道并安全着陆的火箭。

重要意义:降低飞行成本可以为宇宙空间的许多新事业打开方便之门。

主要研研究者:SpaceX、蓝源公司、联合发射联盟(ULA)


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火箭通常会在其首航的过程中损毁。但是如今,人们可以令火箭垂直着陆,并且在重新添加燃料之后,开启另一个新航程,这为人类航天事业创造了新纪元。蓝源公司(Blue Origin)以及太空探索技术公司(SpaceX)均已实现了这种火箭着陆方式。可以预见,未来的航天飞行将比过去 40 年阿波罗时代所带来的影响有趣的多。


5知识分享型机器人


突破技术:有一种机器人,可以学习任务,同时将知识传送到云端,以供其他机器人学习。

重要意义:如果不需要分别对所有类型的机器进行单独编程,那么可以极大地加快机器人的发展进程。

主要研究者:Brain of Things、布朗大学、加利福尼亚大学伯克利分校、德国达姆施塔特工业大学


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如果机器人能够独立解决更多的问题,并互相分享这些内容,那会怎么样?布朗大学的计算机科学系的教授斯蒂芬妮·泰勒斯正在进行一项研究,目的是使世界各地的研究型机器人学习如何发现和处理简单的物品,并将数据上传至云端,并允许其他机器人分析和使用这些信息。她们已经收集了大约 200 个物品的数据,并且已经开始共享这些数据。她希望能建立一个信息库,让机器人能够很容易地获取它们所需要的全部信息。


6DNA 应用商店


突破技术:新的 DNA 测序商业模式让在线获取基因信息成为可能。

重要意义:人的大部分特征都是由基因组决定的,其中也包括罹患特定疾病的可能性。

主要研究者:海力克斯(Helix)、伊卢米纳(Illumina)、Veritas Geneticst


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当科学家告诉你,已经发现了“甜食基因”(sweet tooth gene),有人偏爱甜食就与这种基因有关。你是否会花 5 美元看看自己有没有这种基因?Illumina 与 Helix 正在筹建一个世界上最大的基因测序中心,计划在今年或明年推出 DNA 应用商店。


7SolarCity 的超级工厂


突破技术:通过一种简化的、低成本的制造工艺生产出高效的太阳能电池板。

重要意义:太阳能产业需要更便宜、更高效的技术来提高其相对于化石燃料的竞争力。

主要研究者:SolarCity、中圣集团(SunPower)、 松下


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SolarCity 的电池板采用了一种新型材料组合,通过简化的、低成本的制造工艺生产出了转换效率为 22% 的太阳能电池板。SolarCity 在水牛河(Buffalo River)附近的工业园区内,正在筹建北美最大的太阳能电池生产工厂,预计将于明年全面投入生产。该工厂的产能为每天 10,000 个太阳能电池板,或者每年可以实现太阳能发电一千兆瓦。该公司称,SolarCity 只需要少于常规设备三分之一的电池板,便可以产生与之相等的电量。


8Slack 通信软件


突破技术:便捷易用通信软件正取代电子邮件成为新的工作协同工具。

重要意义:在很多工作场所,“饮水机效应”(指偶然相遇和意想不到的同事对话会催生新想法)可以提升生产率。

主要研究者: Slack、Quip、Hipchat、微软


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名为 Slack 的办公室内部通讯系统,经常被描述为世界上有史以来增长速度最快的工作场所软件。自 2013 年推出以来,在不到 3 年的时间里,每日用户数就已经超过了 200 万。市场上也存在其他一些类似于 Slack 的“Facebook 版办公软件套件”,但却未能取得如 Slack 般的用户热情。


9特斯拉自动驾驶仪


突破技术:汽车可以在各种环境下安全自驾。

重要意义:全球范围内,每天都有几千人死于人为误操作引发的车祸。

主要竞争者: 特斯拉、沃尔沃、梅赛德斯、谷歌、优步、尼桑、福特、丰田、通用


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特斯拉采用增量方法,它的客户都是其广泛的测试参与者。这与那些组建小型测试车队来收集数据,从而希望有一天能够推出全自动驾驶汽车的谷歌及其它公司大不相同。真正自动化所需的硬件已准备就绪,马斯克表示,全自动驾驶汽车在两年内具备技术上的可行性—— 即使在法律上不被认可。


10空中取电


突破技术:新型无线装置,能够利用周边的无线电信号(如 Wi-Fi)为自身供电并进行通信。

重要意义:互联网设备将摆脱电池和电源线的束缚,开拓大量新应用。

主要研究者: 华盛顿大学、德州仪器公司、马萨诸塞大学(安赫斯特)


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开发此项技术的华盛顿大学研究人员已证明微弱的无线电信号确实能满足一个互联网装置的电能需求。他们其中一项技术,名为无源 Wi-Fi(passiveWi-Fi),正由一家衍生公司JeevaWireless 商业化。无源 Wi-Fi 通过后向散射 Wi-Fi 信号,让无电池装置与传统设备(如电脑和智能手机等)连接。无源 Wi-Fi 的功耗只是当前 Wi-Fi 芯片组的万分之一,是一些采用蓝牙LE 和 ZigBee 通信标准的小型连接设备功耗的千分之一,覆盖范围更远。小型无源 Wi-Fi 设备制造成本极为低廉,可能不到 1 美元。

 

英国《自然》杂志公布2016十大科学人物及年度科学事件

 

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相关讯息:未来正以令人难以置信的步伐向我们走来

(Gollub  编译:秋叶)

 1、崛起和衰落

《麻省理工科技评论》:2016年十大突破技术

1998年,柯达170,000名员工在全球销售所有相纸的85%。在短短几年里,他们的商业模式消失了,并破了产。在未来10年,很多行业将会经历柯达所发生的事,而大多数人尚未看到它的来临。

在1998年,你有没有想到3年后,你会再也不用相纸图片?而1975年才发明的数码相机。第一批只有10000像素,但产品进步按摩尔定律在发生。因此,像所有的指数式技术进步,有很长一段时间令人失望,但只要短短几年,它成了卓越和主流。

这样的事情现在各领域都在发生:人工智能、健康、自驾车及电动车、教育、3D打印、农业和就业。欢迎来到第4次工业革命。欢迎来到指数时代。在未来5 - 10年,软件和操作平台会使大多数传统行业陷入混乱。优步Uber、只是一个打车软件公司,他们不拥有汽车,但他们现在是世界上最大的出租车公司。Airbnb是世界上最大的旅店公司,他们不拥有任何酒店资产。

2、人工智能

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计算机对世界的了解指数般提升。今年以来,计算机击败世界上最好的棋手,比预期提前了10年。在美国,年轻律师已找不到工作。由于有了IBM沃森,你几秒钟内就可以得到法律咨询,虽然到目前为止,多少还只是基本的法律服务,但精确率达90%,比较起来人工做的正确率只有70%。

所以,如果你在学法律,请立即停止。将来约90%的人是通才律师,社会只需要专家。‘沃森’已经帮助护士诊断癌症,比医生准确率高4倍。‘脸书Facebook’可识别人脸,此识别软件比人类的识别模式更好。到2030年,计算机将变得比人类更智能。(注:‘IBM沃森’是能用自然语言回答问题的人工智能系统)

3、汽车

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在2018年将向公众提供第一辆自驾汽车。2020年左右,整个行业将开始被打乱。你那时就不想拥有自己的汽车了。你会用手机要一辆车,它会出现在您所在的位置,并自动送你到目的地。

你不需要停放车辆,您只需支付路程费,你可以一边开车一边赚钱。我们的孩子永远不需考驾照,也不需拥有自己的车。它将改变每座城市,因为我们未来只需要现在5-10%的汽车。现在的停车场可改造成公园。目前全世界每年死于车祸的人120万,每10万公里就有一次事故。

随着自主驾驶,这将改进到1000万公里一次事故。每年将拯救100多万人的生命。2020年前后电动车将成为主流,城市将更清洁和更少嘈杂,且更便宜。大多数传统的汽车公司试图通过改进及建造更好的车,可能会导致破产;而高科技公司如特斯拉、苹果、谷歌则以革命性方法,把电脑建在车轮上成为交通工具。

我跟大众和奥迪的很多工程师聊过,他们非常害怕特斯拉。保险公司将有大麻烦,因为无事故,保险费将便宜到现在的1%,他们的汽车保险经营模式将消失。基于邻近区域离工作场所近、上学近等因素的房地产价值会发生变化,因为如果你可以在任何地方有效地工作或即使你上下班路上也同样很具有生产力,人们就会搬出城市,住到农村去。

太阳能生产发展按一个指数曲线有30年了,但只是到现在才有很大的影响。去年,在全球范围内安装了更多的太阳能,超过了石油能源。太阳能的价格将会下降,以至于到2025年几乎所有煤炭开采企业将歇业。

4、水的供应

《麻省理工科技评论》:2016年十大突破技术

有了廉价的电力,水也就便宜和丰富了。每立方米海水淡化现在只需要2千瓦小时。我们在大多数地方水资源并不稀缺,我们只是稀缺饮用水。如果每个人都可拥有尽可能多的干净水且几乎没有成本,想象一下,可能会发生什么吧!

5、 健康

《麻省理工科技评论》:2016年十大突破技术

tricorder –X的价格将在今年公布。它是与手机配合一起工作的医用设备,记录你的视网膜扫描、你的血液样本和你的呼吸。然后它分析你54项生物标志物,可以找出你几乎所有的疾病,也很便宜,所以在未来几年内,这个星球上的大部分人将会获得世界一流、成本极低的医疗和药物。

6、3D打印

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最廉价的三维打印机的价格10年之内将从18,000美元降到 400美元。同时打印速度加快100倍。所有主要的制鞋企业开始用3D打印鞋类产品。备用飞机部件在偏远机场已经由3D打印出来。空间站现在有了一台打印机,不再需要大量过去需要飞船运去的零部件。今年年底,新的智能手机可能将拥有3D扫描。然后,您可以三维扫描你的脚,在家打印一双你的完美的鞋子。到2027年,一切产品里面有10%会由3D打印制作。

7、商业机会

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如果你认为有一个适当的职位你想进入,先问自己:“在未来,你认为我们会有吗?”如果答案是肯定的,那么你如何做点什么使它快点发生?如果通过您的手机工作不正常,就忘了它。在20世纪设计的成功想法可能在21世纪是注定要失败的。

8、工作内容

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在未来20年内,70-80%的工作职位将消失。将会有很多新的就业机会,但目前尚不清楚在这么短的时间内会不会有足够的新的就业机会。

9、农业

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未来会有一个 100美元的农业机器人。那时第三世界国家的农民可以成为各自农产品领域里的管理者,他们不需整天工作。 Aeroponics(气耕或雾耕蔬菜种植法)需要的水少得多,在培养皿中生产出第一块小牛肉现已有了。这将比2018 年奶牛所产的小牛肉便宜。眼下,所有地表产的农产品30%被用于饲养牲畜。试想一下,如果我们不再需要这么多空间了。有几个初创企业,不久将带来一个昆虫蛋白市场。它比肉类含更多的蛋白质。它将被标记为“替代蛋白源”(因为大多数人仍会有拒绝吃昆虫的想法)

10、应用程序

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已经有一个叫做“moodies”的应用程序可以告诉你,你现在的心情怎么样。到2020年,有些应用程序可以通过你的面部表情,判断你是否在撒谎。设想一场总统候选人辩论,我们可知道他们是否说真话还是说假话!

11、货币

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许多货币将被抛弃。比特币将成为主流,甚至可能成为未来默认的储备货币。

12、寿命

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现在的人均寿命每年增加3个月。四年前是79岁,现在是80岁。寿命自身不断增加,到2036年,每年将增长一岁或一岁以上。所以,我们都可以活得更长,可能远超100岁。

13、教育

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最便宜的智能手机在非洲和亚洲已经10 美元单价销售了。到2020年,人类的70%将拥有智能手机。这意味着每个人都有许多相同的手段获得世界级教育。每个孩子都可以利用可汗學院,从第一世界国家的学校学习到他需要学的任何东西。更远的地方,该软件已经在印尼启动,它会在今年夏天发布阿拉伯语、斯瓦希里语和中文。将提供免费的英语应用程序,让在非洲和中国的孩子在半年内讲流利的英语。

14、石墨烯时代

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中国最近公布了石墨烯基锂电子电池产品 -  ‘烯王’,充电10分钟可跑1000公里。电池循环寿命达3500次左右。充电效率是普通充电产品的24倍,开启了石墨烯能源的应用时代,未来10-20年内会爆发一场技术革命颠覆时代,石墨烯时代将取代硅时代。石墨烯产业一旦形成突破,可能很快会实现指数式发展,预计到2020年石墨烯产业能达到1000个亿。

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