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《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。本文主要介绍了今年《麻省理工科技评论》选出的全球十大突破性技术。
1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。有朝一日,机器人学会应对现实世界之际,正是它们真正解放人类双手之时。
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
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魔方后,再让机器手进行实际操作。开始时,软件会进行随机的尝试,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。
现阶段,让机器人变得更加灵活还有很多困难。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、将餐具放到洗碗机、甚至是能够将卧床的人从床上扶起。
2核能新浪潮
重大意义:先进的核聚变和核裂变反应堆正在变成现实。在减少碳排放和限制气候变化的路上,核能的作用不可或缺。
主要研究者:陆地能源(Terrestrial Energy)、泰拉能源(TerraPower)、纽斯凯尔(NuScale)、通用核聚变(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。
3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。
借着早产预测,简单的验血可以预测孕妇是否有过早分娩的风险。
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,筛选出与早产有关的七种基因表达的波动,可以识别可能过早分娩的女性。一旦警告,医生可以采取措施避免早产,并给予孩子更好的生存机会。
4肠道显微胶囊
重大意义:一种小型的、可吞咽的设备,不使用麻醉也可以捕捉到肠道的详细图像,婴儿、儿童也适用。这一设备让肠道疾病的探测和研究变得更为容易,其中包括使贫困地区的数百万儿童发育不良的一种疾病。
主要研究者:麻省总医院
成熟期:目前在成人体内使用;婴儿试验在今年进行。
环境性肠功能障碍(EED)可能是你从未听说过的花费最高昂的疾病之一。以肠道发炎、肠道泄露和营养吸收不良为特征,这一疾病在贫穷国家广泛传播,这也是这些地区许多人营养不良、发育迟缓、未能达到正常身高的原因之一。
没有人知道引起 EED 的具体原因是什么,也没有人知道怎样预防或治疗这一疾病。切实可行的检测手段迫在眉睫。目前唯一的办法是:麻醉患者,并将内窥镜插入喉咙。这种方法昂贵、不舒服,还不一定有用。
因此,麻省总医院(MGH)的病理学家和工程师 Guillermo Tearney 研发了一种小型设备,这种设备能够检测 EED 的表现症状,甚至可以进行组织活检。与内窥镜不同,它在基础保健检测过程中应用简单。
6人造肉汉堡
重大意义:实验室培育的人造肉和植物制成的素肉,能在不破坏环境的情况下接近真实肉类的味道和营养价值。人造肉的出现,可以缓解畜牧业生产造成的毁灭性的森林砍伐、水污染和温室气体排放。
主要研究者:美国人造肉企业Beyond Meat
成熟期:目前已经有成形的植物性素肉;2020年左右可研制成功实验室人造肉。
7捕获二氧化碳
重大意义:实用且经济地从空气中直接捕获二氧化碳的方法,可以吸走超量排放的温室气体。从大气中去除CO2可能是阻止灾难性的气候变化最后的可行方法之一。
主要研究者:Carbon Engineering、Climeworks、Global Thermostat
成熟期:5到10年
手上有Apple Watch的富友,这个技术你比我更清楚啦~
心电监测智能手表已经问世,它具有可穿戴设备的便利性,并且能够提供接近医疗设备的精度。硅谷初创公司 AliveCor 推出了一款与苹果手表兼容的腕带,该腕带可以检测出心房颤动,这是导致血栓和中风的常见原因。
去年,苹果发布了带有心电图 (ECG) 功能的 Apple Watch,并且该功能已经通过 FDA 认证。随后,健康设备公司 Withings 也宣布计划发布一款配有心电图功能的手表。现阶段的可穿戴心电图监测设备仍然只有一个传感器,而真正的心电图设备则有 12 个传感器。
9无下水道卫生间
重大意义: 节能厕所可以在没有下水道系统的情况下使用,并且可以就地分解粪便。23亿人缺乏安全的卫生设施,并许多人因此死亡。
主要研究者:杜克大学、南佛罗里达大学、Biomass Controls、加州理工学院
成熟期:1-2年
全球大约有 23 亿人没有良好的卫生条件。由于缺乏卫生的厕所,人们将粪便倾倒在附近的池塘和溪流中,这会传播细菌、病毒和寄生虫,从而导致腹泻和霍乱。全世界每 9 名儿童中就有 1 名死于腹泻。
现在,研究人员正在努力开发一种新型厕所,这种厕所对发展中国家来说也足够便宜,不仅可以处理粪便,还可以对其进行分解。2011 年,比尔·盖茨提出重新发明厕所挑战,并设立了 X 大奖。
自从挑战开始以来,有几个团队已经将设计的厕所原型投入使用。所有的粪便都是就地处理的,不需要用大量的水把它们送到遥远的处理厂。
10
真·可以聊天的 AI 助手
重大意义:捕捉单词之间语义关系的新技术正在使机器更好地理解自然语言。人工智能助手现在可以执行基于对话的任务,如预订餐厅或协调行李托运,而不仅仅是服从简单命令。
主要研究者:谷歌、阿里巴巴、亚马逊
成熟期:1-2 年后
我们已经习惯了人工智能助手——智能音箱的语音助手,Siri 在你的手机上为你定闹钟——但它们并没有真正做到所谓的智能,还有点“弱智”。
但这一切正越来越好。OpenAI 、谷歌的团队正加速推进,你也可能联想到,小米手机的AI已经可以和你连续对话了,这都是进步。
这些改进加上更好的语音合成系统,让我们从简单的向人工智能助手下指令转向与它们交谈。它们将能够处理日常琐事,如做会议记录、查找信息或网上购物。
在中国,很多人正在习惯阿里巴巴的小蜜,小蜜能通过电话帮你跟快递小哥沟通,还可以与顾客讨价还价。
(来源:价值世界 作者:MIT科技评论)