麻省理工科技評(píng)論公布2016年十大突破技術(shù)

麻省理工科技評(píng)論公布2016年十大突破技術(shù)

麻省理工科技評(píng)論主編 Jason Pontin 說，突破性技術(shù)的定義非常簡(jiǎn)單，那就是能夠給人們帶來高質(zhì)量的運(yùn)用科技的解決方案。

麻省理工科技評(píng)論從 2001 年開始，每年都會(huì)公布“十大突破技術(shù)”，并預(yù)計(jì)其對(duì)人類生活和社會(huì)的重大影響。這些技術(shù)代表了當(dāng)前世界科技的發(fā)展前沿和未來發(fā)展方向，反映了近年來世界科技發(fā)展的新特點(diǎn)和新趨勢(shì)。2016年此榜單第一次在中美同步發(fā)布。

在時(shí)下新興技術(shù)中，哪些有可能解決重大問題并開啟新的機(jī)會(huì)？以下是我們挑選的 2016 年十大技術(shù)。在過去的一年里，這十項(xiàng)技術(shù)均已到達(dá)一個(gè)里程碑式的階段或即將到達(dá)這樣一個(gè)階段。

1 免疫工程

突破技術(shù)：殺傷性T細(xì)胞可被用來消滅癌癥。

重要意義：癌癥、多發(fā)性硬化癥和艾滋病毒（HIV）都可以通過免疫系統(tǒng)工程進(jìn)行治療。

主要研究者：賽萊克蒂斯、朱諾治療、諾華

解讀：基因工程改造的免疫細(xì)胞正在挽救癌癥患者的生命。人體內(nèi)的T細(xì)胞（即免疫系統(tǒng)中所謂的殺傷性細(xì)胞）可以識(shí)別和殺滅入侵者，而通過基因技術(shù)制造的工程化T細(xì)胞，可以識(shí)別、攻擊特定的病毒細(xì)胞，且具有記憶功能，可以對(duì)病毒進(jìn)行永久阻斷，即達(dá)到所謂的“功能性治愈”。這項(xiàng)技術(shù)不僅僅限于癌癥或者白血病，通過免疫系統(tǒng)工程治療疾病將是未來醫(yī)學(xué)的一個(gè)主攻方向。

2 精確編輯植物基因

突破技術(shù)：能夠便宜、 精確地編輯植物基因組，不留下外源 DNA。

重要意義：提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率，以滿足日益增長(zhǎng)人口的需要。到 2050 年世界人口預(yù)計(jì)將達(dá)到 100億。

主要研究者：塞恩斯伯里實(shí)驗(yàn)室、首爾國(guó)立大學(xué)、明尼蘇達(dá)大學(xué)、 遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所

解讀：基因編輯技術(shù) CRISPR（這是 2014 年十大突破技術(shù)之一）為改造農(nóng)作物提供了精確方法，可以使它們提高產(chǎn)量、更有效地抵御干旱和疾病。過去一年的研究表明，這樣編輯過的植物沒有外源 DNA 的蹤跡。中國(guó)已經(jīng)用它來創(chuàng)建抗真菌的小麥以及提高水稻產(chǎn)量。 CRISPR 作物是否將受轉(zhuǎn)基因作物同樣的法規(guī)監(jiān)管目前還并不明確。

3 語音接口

突破技術(shù)：將語音識(shí)別和自然語言理解相結(jié)合，為世界上最大的互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)創(chuàng)造切實(shí)可用的語音接口。

重要意義：通過打字與電腦互動(dòng)是非常耗時(shí)和令人沮喪的。

主要研究者：百度、谷歌、蘋果、Nuance 通信公司、Facebook

解讀：中國(guó)是發(fā)展語音接口的理想市場(chǎng)，因?yàn)槭褂梦⑿陀|摸屏來進(jìn)行漢字輸入十分麻煩。不過，隨著百度在語音技術(shù)方面的不斷進(jìn)步，語音接口變得更為實(shí)用和有效，人們可以更為便利地與身邊的設(shè)備進(jìn)行互動(dòng)。百度的深度語音識(shí)別系統(tǒng)（Deep Speech 2）包含了一個(gè)非常大的、“深”的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它引入了數(shù)以百萬計(jì)的轉(zhuǎn)錄語音。有時(shí)它在識(shí)別漢語語音片段方面，要比人為識(shí)別更加準(zhǔn)確。

4 可回收火箭

突破技術(shù)：可以發(fā)射有效載荷至軌道并安全著陸的火箭。

重要意義：降低飛行成本可以為宇宙空間的許多新事業(yè)打開方便之門。

主要研究者：SpaceX、藍(lán)源公司、聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）

解讀：火箭通常會(huì)在其首航的過程中損毀。但是如今，人們可以令火箭垂直著陸，并且在重新添加燃料之后，開啟另一個(gè)新航程，這為人類航天事業(yè)創(chuàng)造了新紀(jì)元。藍(lán)源公司（Blue Origin）以及太空探索技術(shù)公司（SpaceX）均已實(shí)現(xiàn)了這種火箭著陸方式。可以預(yù)見，未來的航天飛行將比過去 40 年阿波羅時(shí)代所帶來的影響有趣得多。

5 知識(shí)分享型機(jī)器人

突破技術(shù)：有一種機(jī)器人，可以學(xué)習(xí)任務(wù)，同時(shí)將知識(shí)傳送到云端，以供其他機(jī)器人學(xué)習(xí)。

重要意義：如果不需要分別對(duì)所有類型的機(jī)器進(jìn)行單獨(dú)編程，那么可以極大地加快機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)程。

主要研究者：Brain of Things、布朗大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)伯克利分校、德國(guó)達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)

解讀：如果機(jī)器人能夠獨(dú)立解決更多的問題，并互相分享這些內(nèi)容，那會(huì)怎么樣？布朗大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)系的教授斯蒂芬妮·泰勒斯正在進(jìn)行一項(xiàng)研究，目的是使世界各地的研究型機(jī)器人學(xué)習(xí)如何發(fā)現(xiàn)和處理簡(jiǎn)單的物品，并將數(shù)據(jù)上傳至云端，并允許其他機(jī)器人分析和使用這些信息。她們已經(jīng)收集了大約 200 個(gè)物品的數(shù)據(jù)，并且已經(jīng)開始共享這些數(shù)據(jù)。他希望能建立一個(gè)信息庫，讓機(jī)器人能夠很容易地獲取它們所需要的全部信息。

6 DNA 應(yīng)用商店

突破技術(shù)：新的 DNA 測(cè)序商業(yè)模式讓在線獲取基因信息成為可能。

重要意義：人的大部分特征都是由基因組決定的，其中也包括罹患特種疾病的可能性。

不同教師或同一教師對(duì)教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定不同，自然對(duì)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)也不盡相同。例如，教材的文章基本都是單篇選文，但基于教學(xué)目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)有效的教學(xué)，課堂設(shè)計(jì)可以安排單篇教學(xué)，也可以彼此連類，進(jìn)行專題性質(zhì)的教學(xué)，從而形成同課異構(gòu)。

主要研究者：海力克斯（Helix）、伊盧米納（Illumina）、Veritas Geneticst

解讀：當(dāng)科學(xué)家告訴你，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“甜食基因”（sweet tooth gene），有人偏愛甜食就與這種基因有關(guān)。你是否會(huì)花 5 美元看看自己有沒有這種基因？Illumina 與 Helix 正在籌建一個(gè)世界上最大的基因測(cè)序中心，計(jì)劃在今年或明年推出 DNA 應(yīng)用商店。

7 SolarCity 的超級(jí)工廠

突破技術(shù)：通過一種簡(jiǎn)化的、低成本的制造工藝生產(chǎn)出高效的太陽能電池板。

重要意義：太陽能產(chǎn)業(yè)需要更便宜、更高效的技術(shù)來提高其相對(duì)于化石燃料的競(jìng)爭(zhēng)力。

主要研究者：SolarCity、中圣集團(tuán)（SunPower）、 松下

解讀：SolarCity 的電池板采用了一種新型材料組合，通過簡(jiǎn)化的、低成本的制造工藝生產(chǎn)出了轉(zhuǎn)換效率為22% 的太陽能電池板。SolarCity 在水牛河（Buffalo River）附近的工業(yè)園區(qū)內(nèi)，正在籌建北美最大的太陽能電池生產(chǎn)工廠，預(yù)計(jì)將于2017年全面投入生產(chǎn)。該工廠的產(chǎn)能為每天 10,000個(gè)太陽能電池板，或者每年可以實(shí)現(xiàn)太陽能發(fā)電一千兆瓦。該公司稱，SolarCity 只需要少于常規(guī)設(shè)備三分之一的電池板，便可以產(chǎn)生與之相等的電量。

8 Slack 通信軟件

重要意義：在很多工作場(chǎng)所，“飲水機(jī)效應(yīng)”（指偶然相遇和意想不到的同事對(duì)話會(huì)催生新想法）可以提升生產(chǎn)率。

主要研究者：Slack、Quip、Hipchat、微軟

解讀：名為 Slack 的辦公室內(nèi)部通信系統(tǒng)，經(jīng)常被描述為世界上有史以來增長(zhǎng)速度最快的工作場(chǎng)所軟件。自 2013 年推出以來，在不到 3 年的時(shí)間里，每日用戶數(shù)就已經(jīng)超過了200 萬。市場(chǎng)上也存在其他一些類似于 Slack 的“Facebook 版辦公軟件套件”，但卻未能取得如 Slack 般的用戶熱情。

9 特斯拉自動(dòng)駕駛儀

突破技術(shù)：汽車可以在各種環(huán)境下安全自駕。

重要意義：全球范圍內(nèi)，每天都有幾千人死于人為誤操作引發(fā)的車禍。

主要競(jìng)爭(zhēng)者：特斯拉、沃爾沃、梅賽德斯、谷歌、優(yōu)步、尼桑、福特、豐田、通用

解讀：特斯拉采用增量方法，它的客戶都是其廣泛的測(cè)試參與者。這與那些組建小型測(cè)試車隊(duì)來收集數(shù)據(jù)，從而希望有一天能夠推出全自動(dòng)駕駛汽車的谷歌及其它公司大不相同。真正自動(dòng)化所需的硬件已準(zhǔn)備就緒，馬斯克表示，全自動(dòng)駕駛汽車在兩年內(nèi)具備技術(shù)上的可行性，即使在法律上不被認(rèn)可。

10 空中取電

突破技術(shù)：新型無線裝置，能夠利用周邊的無線電信號(hào)（如 Wi-Fi）為自身供電并進(jìn)行通信。

重要意義：互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將擺脫電池和電源線的束縛，開拓大量新應(yīng)用。

主要研究者： 華盛頓大學(xué)、德州儀器公司、馬薩諸塞大學(xué)（安赫斯特）

解讀：開發(fā)此項(xiàng)技術(shù)的華盛頓大學(xué)研究人員已證明微弱的無線電信號(hào)確實(shí)能滿足一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)裝置的電能需求。他們其中一項(xiàng)技術(shù)，名為無源Wi-Fi（passiveWi-Fi），正由一家衍生公司JeevaWireless 商業(yè)化。無源Wi-Fi 通過后向散射 Wi-Fi 信號(hào)，讓無電池裝置與傳統(tǒng)設(shè)備（如電腦和智能手機(jī)等）連接。無源 Wi-Fi 的功耗只是當(dāng)前 Wi-Fi 芯片組的萬分之一，是一些采用藍(lán)牙LE 和 ZigBee 通信標(biāo)準(zhǔn)的小型連接設(shè)備功耗的千分之一，覆蓋范圍更遠(yuǎn)。小型無源 Wi-Fi 設(shè)備制造成本極為低廉，可能不到 1 美元。

（來源：麻省理工科技評(píng)論）