2020年“全球十大突破性技术”

作者: 来源:互联网 2020-03-31 评论( )

今年站在新十年和旧十年的接力点,又有哪十个技术领域方向被这个时代所选中,让我们一起来看看吧。

      2020年02月26日,《麻省理工科技评论》一年一度的“十大突破性技术”(TR10)榜单如期而至。

      据了解,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。

      和往年一样,这份充满未来感的榜单尝试在每一年的年初定义接下来最值得关注的 10 个技术方向,今年站在新十年和旧十年的接力点,又有哪十个技术领域方向被这个时代所选中,让我们一起来看看吧。

      今年《麻省理工科技评论》全球十大突破性技术榜单包括:防黑互联网、超个性化药物、数字货币、抗衰老药物、人工智能发现分子、超级星座卫星、量子优越性、微型人工智能、差分隐私、气候变化归因共 10 大突破性技术。

防黑互联网

重大意义:互联网越来越容易受到黑客攻击,而量子网络将无法被黑客攻击。

主要研究者:代尔夫特理工大学、量子互联网联盟、中国科学技术大学

成熟期:5 年

      基于量子物理学的互联网将很快实现稳定的安全通信,相关研究人员,正在完全通过量子技术建立一个可以连接荷兰四个城市的网络。通过这个网络发送的消息将无法破解。这项技术中他们依赖于一种被称为 “量子纠缠” 的粒子行为,纠缠的光子在不破坏其内容的情况下无法被秘密读取。

      而我第一次听“量子纠缠”说这个理论是在电视剧《爱情公寓》第五季里。

超个性化药

重大意义:针对个体量身定制的基因药物为身患绝症的人带来一线希望。

成熟期:现在

      举个简单的例子:就是一个人得了不治之症,这种病不仅没有有效药物,而且连尝试研究它的科学家都找不到,但这项技术可以根据个体基因量身定制的全新药物,这样至少有一个争取修复基因的机会,从而让患者得到治疗。

重大意义:随着实体货币使用频率的下降,没有中介的交易自由也随之减少。与此同时,数字货币技术可以用来分裂全球的金融体系。

成熟期:2020 年

      去年 6 月,Facebook 推出了一款名为 “Libra” 的“全球数字货币”。虽然遭到大规模的抵制,但它仍然产生了影响:在 Facebook 宣布这一消息后的几天内,中国人民银行的一位官员暗示,将会加速自身数字货币的开发。

      如今,中国有望成为世界上第一个发布其货币数字版本的经济体,以替代实体货币。

      这不禁让小编想起了当年QQ刚开始普及的时候,充值个Q币,买个QQ秀也是有钱人的象征。

抗衰老药物

重大意义:诸如癌症、心脏病和失智症等许多不同疾病或许都可以通过延缓衰老来治疗。

成熟期:五年之内

      第一波新型抗衰老药物已经开始人体测试。虽然它们目前还不能延长寿命,但有望通过减缓或逆转基本的衰老过程来治疗特定疾病。

      这类药物被称为 “长寿药物”(Senolytics),其工作原理是消除某些随着年龄增长而积累的细胞。这些细胞又被称为“衰老细胞”,会导致轻微的炎症,抑制正常的细胞修复机制,并且置邻近细胞于有害环境之中。

      想当年秦始皇在御六合,吞八荒之后,就希望长生不老,所以就一直在炼丹的路上越走越远,这样看来始皇帝也算是研制抗衰老药物的鼻祖了。

人工智能发现分子

重大意义:一种新药的商业化平均花费约 25 亿美元,原因之一是很难找到有希望成为药物的分子。

成熟期:3-5 年

      这项技术在我看来是10个技术里最抽象的一个了,其主要意思是就是

      机器学习工具可以用来探索包含已知分子及其特性的大型数据库,利用这些信息可以产生新的可能性,实现以更快的速度、更低的成本发现新的候选药物。

超级星座卫星

重大意义:这些系统可以让高速互联网覆盖全球,也可以让地球的卫星轨道变成一个充满垃圾的雷区。

成熟期:现在

      据分析报道,世界上仍有超过 35 亿人无法使用互联网。像 SpaceX 和 oneWeb 这样的公司认为,他们可以通过发射数千颗卫星来组成巨大的卫星星座,让地球上的每一寸土地都能通过宽带连上互联网终端。只要这些终端的上空未被遮挡,他们就可以将互联网传送到附近的任何设备上。仅 SpaceX 一家计划在十年内入轨的卫星数量,就比人类历史上发射卫星的数量总和还多 4.5 倍。

      未来十年内,太空的新秩序有可能会被改写,如何避免微信在太空相撞就成了新的问题,而这些巨形卫星互联网星座的命运将决定地球轨道空间的未来。

量子优越性

重大意义:量子计算机将能够解决经典机器不能解决的问题。

成熟期:5-10 年以上

      量子计算机存储和处理数据的方式与我们常见的经典计算机完全不同。理论上,它们可以解决某些类型的问题,这些问题即使是最强大的经典超级计算机也需要数千年才能解决,比如破解密码,或者在新药和材料研究中模拟的分子精确行为等。

      举个简单的例子:一台拥有 53 个量子位元 (量子计算的基本单位) 的计算机用三分钟多一点的时间完成了一次计算任务,使用世界上最大的超级计算机完成这一任务可能需要 1 万年,也就是 15 亿倍长的时间,IBM公司曾对说法提出了质疑,称量子计算机最多能使速度提高一千倍。即便如此,这也是一个里程碑式的提升。同理,量子计算机每增加一个量子位元,其运算速度就会提高一倍。

微型人工智能

重大意义:得益于最新的人工智能技术驱动,我们的设备不需要与云端交互就能实现很多智能化操作。

成熟期:现在

      众所周知,人工智能发展有一个现实问题:为了构建更强大的算法,研究人员正在使用越来越多的大数据和计算能力,并依赖于中心化的云服务。这不仅会产生惊人的碳排放量,而且还限制了人工智能应用的运行速度,同时造成很多隐私问题。

      微型人工智能的兴起正在改变这一点。科技巨头和学术研究人员正在探索新的算法,在不丧失能力的情况下缩小现有的深度学习模型。与此同时,新一代的专用人工智能芯片有望将更多的计算能力集成到更紧密的物理空间中,以更低的功耗来训练和运行人工智能算法。

差分隐私

重大意义:美国人口普查局的数据保密难度越来越大。不过,一种被称为差分隐私的技术可以解决这个问题,这种技术可以建立信任机制,并能供其他国家使用。

成熟期:它在美国 2020 年人口普查中的应用将是迄今为止规模最大的应用。

      2020 年,美国政府将要完成一项重大任务:3.3 亿美国居民的人口普查,同时还要对他们的身份数据进行保密。政策制定者和学者在进行立法或者研究时需要对这些数据进行分析,同时相关法律规定,人口普查局必须确保这些数据无法被用以 “定位” 到任何个人。

      但目前依然有一些手段可以使个人数据“去匿名化”,尤其是在普查数据与其他公共统计数据整合在一起的情况下。其他国家也可以相继学习使用。忽然一想到我国有13亿人,而人口普查也是一项重任,如何保证越来越多的个人信息不被泄露,这项技术可以借鉴。

气候变化归因

重大意义:它使人们更加清楚地认识到气候变化是如何让天气恶化的,以及我们需要为此做出哪些准备工作。

成熟期:现在

      世界气候归因组织(World Weather Attribution)团队进行了高精度的计算机模拟,对比了世界在气候变化已发生和未发生的情况下会有何不同。结果显示,在前者(我们所生活的世界)中,严重风暴发生的可能性是后者(未发生)的 2.6 倍,风暴的强度也高了 28%。

过去的几年里,科学家们进行了多次的极端天气归因研究,快速改进的相关工具与技术也使得该领域的研究成果更加可靠、更有说服力。

首先,越来越多的详细卫星数据记录帮助我们了解自然系统。此外,计算能力的提高意味着科学家可以进行更高精度的仿真,并开展更多的虚拟实验。

      比如随着全球气候变暖的加剧,预计会有多少洪灾发生,热浪又会变得有多严重。如果我们选择倾听,他们可以帮助我们了解,为了应对气候已发生变化的世界,我们的城市和基础设施需要进行怎样的改造。

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