当前位置: 首页 >世界>全球 字号:
《麻省理工科技评论》2019年“全球十大突破性技术”
2019-03-01 14:24:08
来源:DeepTech深科技(微信公号) 作者:麻省理工科技评论
我要评论 点击:
摘要
如果我们把突破性技术分为增加物质满足和提升生活质量两类,你可能会觉得2009年的榜单好像和今年的没什么不同。因为人们关注点的改变和大多数进步一样,非常渐进,难以察觉。
  自 2001 年起,《麻省理工科技评论》每年都会评选出当年的“十大突破性技术”,这份在全球科技领域举足轻重的榜单曾精准预测了脑机接口、智能手表、癌症基因疗法、深度学习等诸多热门技术的崛起。当然,与其说是“预测”,不如说是《麻省理工科技评论》站在全球科技最前沿,目睹了科技创新的百年变迁后的一种沉淀,是对科研迈向产业的可行性分析,是对技术商业化及影响力的研判。

  今年是《麻省理工科技评论》创刊 120 周年,2019 年的“十大突破性技术”榜单也与过去稍有不同。在本次的榜单评选中,我们非常荣幸的邀请到了比尔·盖茨先生作为客座评选人,他全程参与了评选工作,并为本届榜单作序。本届榜单的入选技术也多是以“人类福祉”为最终目标。

  正如比尔·盖茨先生所说,看过这些突破性技术之后,你会觉得“美好的未来,值得我们为之奋斗”。

世界未来,尽在吾辈手中

比尔·盖茨

  能受邀成为《麻省理工科技评论》“十大突破性技术”诞生以来的首位客座评选人,我倍感荣幸。从众多科技成果中优中选优并不容易。因为我希望我参与选出的技术,不仅是 2019 年的关注焦点,更能为整个科技史留下浓重的一笔。这也令我思考,科技创新是如何随着时间的推移而演变的。

  说到改变世界的突破性技术,我第一个想到的,是犁。它完美代表了人类创新的历史。早在公元前 4000 年,美索不达米亚的农民们就开始用磨尖了的棍子给土壤透气。后来,经历了漫长的修补和完善,我们终于看到了今天的犁,这一技术上的奇迹。

  但犁到底有什么用呢?犁,能用来创造:有了犁,我们能播撒更多种子,收获更多粮食,有更多东西吃。可以毫不夸张地说,在那些缺乏食物的地方,犁就是人们多活几年的保障。与古代、现代的很多技术一样,犁能以更有效的方式创造更多东西,也让更多人受益。

  实验室人造肉类是我今年选出的十大突破性技术之一。与犁相比,在实验室里培养动物蛋白并不是为了养活更多人。即便肉类需求上升,现在的家畜也已足够养活全世界了。下一代蛋白质不是为了让肉更多,而是为了让肉更好。它让我们在不助长森林砍伐或甲烷排放的前提下,更好地供给这个人口不断增长、生活水平不断提升的世界,让我们不用杀害任何动物就能享用汉堡。

  换句话说,犁延长了我们的寿命,而实验室中制造的肉类则改善了我们的生活质量。人类历史中,我们的大部分创新都给了前者,我们的努力也取得了回报:全球人口预期寿命从1913年的34岁,1973年的60岁,提高到了今天的71岁。随着寿命的延长,我们的注意力也慢慢转向生活幸福感的提升。如果我们把突破性技术分为增加物质满足和提升生活质量两类,你可能会觉得2009年的榜单好像和今年的没什么不同。因为人们关注点的改变和大多数进步一样,非常渐进,难以察觉。整个过程需要几十年而不是几年——我相信,我们只是还在转型的过程中。

  还要明确一件事,我认为人类短期内不会放弃对延长寿命的探索。我们离人人都能健康长寿这个目标还很遥远,还要做出大量的创新。此外,我刚提到的“质”和“量”可以同时提升。举例来说,有了疟疾疫苗,儿童不再会因为疟疾而发育迟缓,这是对孩子生命的拯救,也是对他们生活质量的提升。

  放在历史的长河里看,我们对时下的世界如此着迷,就是因为现在,增加物质满足和提升生活质量可以一起实现。如果要我预测一下这个榜单几年后的评选结果,我敢打赌,治疗慢性病的技术将会是一大主题,我说的技术并不光是新的药物(虽然我个人很想看到阿尔茨海默症等疾病的新药上榜),还有能帮关节炎患者保持灵活的机械手套,能帮重度抑郁患者得到所需治疗的手机应用之类的创新。

  如果把眼光放得再远一些,比如展望一下 20 年后的技术榜单,我希望上榜的几乎都是以提升人类福祉为目标的技术。我认为未来的聪明人会关注更加形而上学的问题,比如说:人类的幸福感如何提升?人与人之间有意义的连接如何建立?怎样才能帮助每个人都过上充实的生活?

  我很愿意看到 2039 年的榜单是围绕着这些问题展开的,因为这意味着那时的我们已经成功战胜了疾病,还能应对气候变化。这就是在我看来人类能取得的最大的进步。不过,就目前而言,能改变人类的技术创新都既能延长寿命,又能提高生活质量的,我选出的技术也是基于这两个考量。这些技术从不同方面激励我乐观面对未来,希望它们也能对你有所启发。

  我所选出的技术,从预测早产的简单血液测试,到能够消灭致命病原体的厕所,都是未来拯救生命的强大武器。我也为榜单上其他能够改善我们生活的技术感到兴奋,比如穿戴式健康监测设备,其中腕部心电仪会给心脏病人预警即将出现的问题,血糖检测仪能帮糖尿病人时刻追踪血糖指标,控制病情发展;先进的核反应堆能为世界提供无碳、安全、可靠的能源。

  我选出的技术中,还有一项甚至让我们看到,未来的世界将会以实现个人价值为主要目标——它就是属于每个人的人工智能助理,它甚至能帮你把电子邮箱都整理好。

  这听起来可能没什么了不起,但是,当以往每天用来看电子邮件的 30 分钟可以用来做别的,就给生命创造了很多其他可能性。我知道,有些人会用这些时间做更多工作,但我希望大多数人能在这段时间里和朋友喝喝咖啡,辅导一下孩子的功课,甚至是在社区里做做志愿者。

  我想,以上的美好生活,就是值得为之奋斗的未来。

  《麻省理工科技评论》在今天正式揭晓 2019 年“全球十大突破性技术”(10 Breakthrough Technologies)。

  

 

图 | 2019 年《麻省理工科技评论》全球十大突破性技术榜单包括:灵巧机器人、核能新浪潮、早产预测、肠道显微胶囊、定制癌症疫苗、人造肉汉堡、捕获二氧化碳、可穿戴心电仪、无下水道卫生间、流利对话的AI助手共 10 大突破性技术。

  以下是该份榜单详细内容及部分解读节选:

  

 

  灵巧机器人

  重大意义:机器正在通过自我学习学会应对这个现实世界。如果机器人能学会应对混乱的现实世界,那么它们就可以胜任更多的任务。

  主要研究者:OpenAI(人工智能非营利组织)、卡内基梅隆大学、密歇根大学、加州大学伯克利分校

  成熟期:3-5年

  尽管人们一直在讨论机器取代人类工作的话题,但目前工业机器人仍然表现得较为笨拙且灵活性欠佳。虽然机器人可以在装配线上不厌其烦地重复着同一个动作,同时还能保持超高的精度,但哪怕目标物体被稍微移动了一点,或将其替换成不同的零件,机器人的抓取过程就会变得十分笨拙甚至是直接抓空。

  如今,虽然我们还无法让机器人做到和人一样,在看到物体后就明白如何将其拿起,但现在它可以通过在虚拟空间里进行反复的试验,最终自主学会处理眼前的物体。

  位于旧金山的非盈利组织 OpenAI 就推出了这样一套 AI 系统 Dactyl,并已成功操控一个机器手让其灵活地翻转一块积木。这套神经网络软件能够通过强化学习,让机器人在模拟的环境中学会抓取并转动积木后,再让机器手进行实际操作。这套软件开始时会进行随机的尝试,并在不断地接近最终目标的过程中逐渐加强网络内部的连接。

  通常我们无法让机器人将模拟练习中获得的知识应用到现实环境里,因为我们很难模拟出像摩擦力或是材料的不同性质这样的复杂变量。而 OpenAI 团队则通过在虚拟训练中引入随机性来克服了这个问题。

  现阶段,我们还要取得更多的突破才能让机器人变得更加灵活。但如果研究人员能够很好地利用这种学习方法,未来的机器人将有望能够学会组装电子产品、将餐具摆入洗碗机里、甚至是能够将卧床的人从床上扶起。

  

 

  核能新浪潮

  重大意义:先进的核聚变和核裂变反应堆正在走进现实。在减少碳排放和限制气候变化的努力方面,核能的作用似乎正变得越来越不可或缺。

  主要研究者:陆地能源(Terrestrial Energy)、泰拉能源(TerraPower)、纽斯凯尔(NuScale)、General Fusion

  成熟期:新型核裂变反应堆到 2020 年代中期有望实现大规模应用;核聚变反应堆仍需至少十年时间。

  在过去的一年中,新型核反应堆发展势头强劲,核能的使用将会变得更安全,成本也更低。新型反应堆的发展包括:颠覆了传统设计的第四代核裂变反应堆、小型模块化反应堆,以及似乎永远也无法实现的核聚变反应堆。第四代核裂变反应堆的开发者,比如加拿大的Terrestrial Energy和总部位于华盛顿的泰拉能源(TerraPower),已经开始与电力公司建立研发合作关系,力争在 2020 年代之前实现并网发电(这个估计可能有些乐观)。

  小型模块化反应堆可以产生的电力,通常为数十兆瓦(相比之下,传统核反应堆可以产生约 1000 兆瓦的电力)。像俄勒冈州的NuScale这样的公司表示,小型化的反应堆可以节约资金成本,并降低环境和金融风险。

  核聚变方面也有进展。虽然没人指望可控核聚变技术会在 2030 年以前实现交付,但像General Fusion和Commonwealth Fusion Systems这样的来自麻省理工学院的初创企业,正在取得一些积极进展。许多人认为可控核聚变只是黄粱美梦,然而,由于核聚变反应堆不会出现堆芯熔毁,也不会产生衰变期长、放射性高的核废料,它所可能会面临的公众抵制应该会比常规核反应堆少很多。(比尔·盖茨是泰拉能源和Commonwealth Fusion Systems的投资方。)

  

 

  早产预测

  重大意义:每年有 1500 万婴儿过早出生,这是 5 岁以下儿童死亡的主要原因

  主要研究者:Akna Dx

  成熟期:可在 5 年内进入临床测试。

  简单的验血可以预测孕妇是否有过早分娩的风险。我们的遗传物质主要存在于细胞内。

  但是少量的“无细胞”DNA 和 RNA 也漂浮在我们的血液中,通常由垂死细胞释放。在孕妇中,这些游离的遗传物质碎片来自胎儿、胎盘和母亲的细胞。斯坦福大学的生物工程师 Stephen Quake 已经找到了一种方法来解决医学界最棘手的问题之一:大约十分之一的婴儿过早出生。

  自由漂浮的 DNA 和 RNA 携带者以前需要侵入性细胞抓取细胞的信息,例如对肿瘤进行活组织检查或刺破孕妇的腹部进行羊膜穿刺术。不一样的是现在更容易检测和分析血液中无细胞遗传物质。

  在过去几年中,研究人员开始通过从血液中检测肿瘤细胞的 DNA,以及通过血液检测对孕妇进行唐氏综合症等疾病的产前筛查。这些检测依赖于寻找 DNA 中的基因突变。另一方面,RNA 是调节基因表达的分子物质,能够决定从基因中产生多少蛋白质。

  通过对母亲血液中的自由漂浮的 RNA 进行测序,Quake 筛选出与早产有关的七种基因表达的波动。这让他可以识别可能过早分娩的女性。一旦被警告,医生可以采取措施避免早产,并给予孩子更好的生存机会。

  Quake 说,血液检测所运用的技术,快速,简便,每次测量不到 10 美元。他和他的合作者已经创办了一家创业公司 Akna Dx 将其商业化。

  

排行榜