来源:沃顿商业

评论从 2001 年开始,每年都会公布“十大突破技术”,并预计其对人类生活和社会的重大影响。这些技术代表了当前世界科技的发展前沿和未来发展方向,反映了近年来世界科技发展的新特点和新趋势。

正如麻省理工科技评论主编 Jason Pontin 所说,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

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

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

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)

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

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。

6
DNA 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

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。

7
SolarCity 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

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。

8
Slack 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

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

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)

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。