突破性|麻省理工选出的全球十大突破性技术

CFIC导读
◆《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。
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正如比尔·盖茨所说,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”。
今年,《麻省理工科技评论》选出的全球十大突破性技术包括:
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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
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机器取代人类工作的话题吹了这么多年,但目前工业机器人还是笨得要死。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,都直接Game Over。
如今,机器人虽然还无法做到和人一样,在看到物体后就明白如何拿起,但现在它可以在虚拟空间里反复训练,最终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灵活地翻转一块魔方:
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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。
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这个东西多牛不用多解释了吧?一旦我们成功突破核聚变,能源问题将得到一劳永逸的解决。这其中,我们中国也扮演着重要的角色。
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
核聚变反应堆的突破
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)。
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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。


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