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    《麻省理工科技评论》发布2019年全球十大突破性技术

    2019-02-27 16:26:22    创事记 微博 作者: 麻省理工科技评论   

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      文/麻省理工科技评论

      来源:DeepTech深科技(ID:deeptechchina)

      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?#20445;?#36825;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?#20445;?#19981;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?#26032;?#21521;产业的可行性分析,是对技术商业化及影响力的?#20449;小?/p>

      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?#19994;?#36992;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?#30465;?#36825;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,?#19994;?#19968;个想到的,是犁。它完?#26469;?#34920;了人类创新的历史。早在公元前4000年,?#28010;?#19981;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?#21019;?#36896;:有了犁,我们能播撒更多种子,收获更多粮?#24120;?#26377;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?#23383;?#19981;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?#26174;?#38271;、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?#23435;?#20204;的寿命,而实验室中制造的肉类则改善?#23435;?#20204;的生活质量。人类历?#20998;校?#25105;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?#21069;?#31361;破性技术分为增加物?#20107;?#36275;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?#23567;?/p>

      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“?#30465;?#21644;“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?#20107;?#36275;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?#39057;?#25163;机应用之类的创新。

      如果把眼光放得再远一些,?#28909;?#23637;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,?#28909;?#35828;: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?#25216;?#33021;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?#38405;?#26377;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。?#20057;?#20026;榜单上其他能够改善我们生活的技术感到兴奋,?#28909;?#31359;戴式健?#23548;?#27979;设?#31119;?#20854;中腕部心电仪会给?#33041;?#30149;人预警即将出现的问题,血糖检测仪能帮糖尿病人时?#22871;?#36394;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?#20445;?0 Break through Technologies)

    2019年《麻省理工科技评论》全球十大突破性技术榜单2019年《麻省理工科技评论》全球十大突破性技术榜单

      019年《麻省理工科技评论》全球十大突破性技术榜单包括?#27627;?#24039;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?#20004;?#36873;:

      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?#19994;?#29616;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?#36873;?#34429;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?#31361;?#21464;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?#23613;?strong>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?#23548;什?#20316;。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?#20998;幸?#20837;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?#28304;?#30340;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?#30772;?#20505;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(Terra Power)、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?#32531;?#32858;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?#22836;?#24212;堆的发展包括:颠覆了传统设?#39057;?#31532;四代核裂变反应?#36873;?#23567;型模块化反应堆,以及似乎永远?#21442;?#27861;实现的核聚变反应?#36873;?/strong>第四代核裂变反应堆的开发者,?#28909;?#21152;拿大的TerrestrialEnergy和总部位于华盛顿的泰拉能源(Terra Power),已经开?#21152;?#30005;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?#31361;?#30340;反应堆可以节?#30002;式?#25104;本,并降?#31361;?#22659;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GeneralFusion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,?#27426;?#30001;于核聚变反应堆不会出现?#30740;救?#27585;,也不会产生衰变期长、放射性高的核废?#24076;?#23427;所可能会面临的公众?#31181;?#24212;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:AknaDx

      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?#32622;?#30340;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?#22836;擰?#22312;孕?#23616;校?#36825;些游离的遗传物质碎片来自胎儿、胎盘和?#30422;?#30340;细胞。?#22266;?#31119;大学的生物工程师Stephen Quake已经?#19994;?#20102;一?#22336;?#27861;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?#21892;?#28014;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?#20934;?#27979;和分析血液中无细胞遗传物?#30465;?/strong>

      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?#35206;欏?#36825;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?#23383;省?/p>

      通过?#38405;盖?#34880;液中的自?#21892;?#28014;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?#32622;?#30340;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AknaDx将其商业化。

      肠道显微胶囊

      重大意义:一种小型的、可吞咽的设?#31119;?#19981;使用麻醉也可以捕捉到肠道的详细图像,甚至在婴儿?#25237;?#31461;体内也可以。这一设备使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;婴儿试验将于2019年进?#23567;?/p>

      环境性肠功能?#20064;‥ED)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可以帮助医务工作者了解何时应该干预及怎样治疗。在婴儿中已经有了治疗方法,但诊断和研?#31354;?#20123;幼儿肠道疾病通常需要麻醉,并将一个称为内窥镜的管子插入喉咙。这?#22336;?#27861;昂贵、不舒服、且在EED盛行地区难以开展。

      因此,麻省总医?#28023;∕GH)的病理学家和工程师Guillermo Tearney研发了一种小型设?#31119;?strong>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。

      Tearney的可吞?#24335;?#22218;显微镜附在可弯曲的线型导管?#24076;?#34987;连接到一种叫做光学相干断层成像系统(OCT)的设备上。在病人将胶囊吞咽后,医疗人员在将?#23435;?#33014;囊拉回的过程中,能够无死角对整个消化道做?#23435;?#26029;层扫描。这种胶囊在消毒后可以重复利用(这听起来有点令人不适,但是Tearney的团队已经研发出一种技术,据他们说,这种技术不会造成不?#30465;#?#23427;还带有以单细胞分辨率拍摄消化道表面的技术,以及捕捉几毫米深度的三维横截面的技术。

      这项技术有几种应用;在麻省总医院,它被用来检测巴雷特食管,一种食管癌的前身。关于EED,Tearney的团队研发出了一种更小的版本,可以给不能吞?#23460;?#20024;的婴儿使用。这已经在盛行EED的?#31361;固?#22320;区的青少年身上验证过了,此外,计划在2019年进行婴儿试验。

      这一小型探测仪将帮助研究者们回答关于EED进展的相关问题——例如它会影响什么细胞和是否有细菌涉及其?#23567;?#24182;评?#26639;?#39044;手段和潜在疗法。

      定制癌症疫苗

      重大意义: 通过识别各肿瘤的特异性突变,激发人体的天然防御能力,从而对癌细胞进行针对性破坏。传统化学疗法对健康细胞有很大影响,而且对肿瘤的治疗效果并不总是理想。

      主要研究者:BioNTech、Genentech

      成熟期:已在临床试验

      目前,科学家正处于将?#23383;?#20010;性定制疫苗商业化的关键时刻。如果其效果真如预期的话,该疫苗就的确能够通过肿瘤独特的突变触发人体免疫系统对其进行识别,从而有效地阻止多种癌症的发生。

      更重要的是,与传统化学疗法不同,疫苗是通过使用人体的天然防御系统来选择性地破?#25269;?#30244;细胞的,对健康细胞的损害较有限。

      此外,在初始治疗后,攻击性免疫细胞将?#19981;?#23545;游离的癌细胞保持警惕。在人类基因组计划完成五年后的2008年,当遗传学家公布了癌细胞的第一个序列时,这种疫苗的诞生就不再是天方?#22266;?#20102;。

      此后不久,研究人员开始将癌细胞的DNA与健康细胞和其他肿瘤细胞三者的DNA进行比较。研究证实,所有这些癌细胞都含有数百个甚至数千个特定的突变,其中大多数是这些肿瘤各自特有的。几年后,一家名为BioNTech的德国初创公司提供了令人信服的证据,证明含有这些突变拷贝的疫苗可?#28304;?#21270;机体的免疫系统产生T细胞,从而做好发现、攻击和摧毁所有含有这些突变癌细胞的准?#28014;?/p>

      目前正在进行的试验针对至少10种实体癌症,目标是在全球各地?#24515;?60名以上的志愿者。目前,这两家公司正在设计新的生产技术,以期能廉价快速地生产数千种私人订制疫苗。

      但这会是块“?#34917;?#22836;?#20445;?#22240;为制造疫苗需要对病人的肿瘤进行活检,对其DNA进行测序和分析,并将这些信息迅速传递到生产现场。一旦生产出来,疫苗就必须及时送到医?#28023;?#32780;任何延误都可能是致命的。

      人造肉汉堡

      重大意义:实验室培育的人造肉和?#21442;?#21046;成的素肉,能在不破坏环境的情况下接近真?#31561;?#31867;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?#29575;移?#20307;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?#21442;?#24615;素肉;2020年左右可研制成功实验室人造肉。

      根据联合国的预测,世界人口数量将在2050年达到98亿,人口富裕水平?#19981;?#19978;升。但这于对气候变化来说可不是什么好事——人类一旦脱贫致富,就往往要吃掉更多肉。据预测,到2050年,人类吃掉的肉会比2005年多70%。事实证明,饲养供人类食用的动物,是对环境的最大伤害之一。根据动物种类的不同,以西方工业化方法生产一磅肉类蛋白要比生产等量?#21442;?#34507;白多用4到25倍的水,6到17倍的土地,6到20倍的化石燃料。

      而问题在于,人肯定不会马上就戒掉肉类。也就是说,实验室培养的人造肉和?#21442;?#21046;成的素肉可能是?#31181;?#29615;境恶化的最好办法。实验室人造肉的过程,是从动物身上提取肌肉组织,然后放入生物反应器进?#20449;?#32946;。虽然最终成品的口感可能有待提高,但外形上已经与我们正常吃的肉差不多了。荷兰马?#22266;?#37324;赫大学的研究人员已在为实验室人造肉的量产而努力。

      他们认为,到明年,人造肉汉堡的生产成本可能都比牛肉汉堡还低。但人造肉也不完美,生产人造肉对环境到底有多大改善,我们还只能粗估。世界经济论坛最近的一份报告说,生产实验室人造肉的?#29575;移?#20307;排放量也只比生产牛肉生产少大概7%。对环境更友好的肉类替代品,就是Beyond Meat和Impossible Foods(比尔·盖茨投资了这两家美国人造肉初创企业)等公司研发的?#21442;?#21046;成的“素肉”。

      他们用豌豆蛋白、大豆、小麦、马铃薯和?#21442;?#27833;来还原动物肉的质地和口?#23567;eyondMeat公司在加州新开了一家占地26000平?#25509;?#23610;(约2400平方米)的工厂,已经在3万家商店和餐馆售出了超过2500万个汉堡。密歇根大学可?#20013;?#31995;统?#34892;?#20998;析显示,Beyond Meat制作汉堡产生的?#29575;移?#20307;可能比传统牛肉汉堡少90%。

      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?#29575;移?#20307;。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

      ?#35789;?#25105;们降低目前的二氧化碳排放速度,?#29575;移?#20307;造成的变暖效应依然会?#20013;?#25968;千年之久。为?#20048;?#27668;温攀升至危险范围,联合国气候变化委员会当前得出的结论是,在本世纪,全世界将需要从大气中去除高达1万亿吨的二氧化碳。

      去年夏天,哈佛大学气候科学家大卫·凯斯(DavidKeith)计算之后惊喜地发现,一种叫做直接空气捕获(Direct Air Capture,DAC)的方法,理论上可以将机器?#37117;?#20108;氧化碳的成本降低到每吨100美元以下。先前估?#39057;?#25104;本要比这个数字高出一个数?#32771;叮?#22240;而许多科学家曾认为这项技术太过昂贵,不具备可行性。不过,直接空气捕获仍需至少数年的时间,才有可能将成本降低到接近100美元的范围。

      ?#27426;?#19968;旦成功实现了二氧化碳的?#37117;?#36824;要想办法处理。由凯斯在2009年参与共同创办的加拿大初创企业碳工程公司(Carbon Engineering),计划扩大其试验工厂的规模,来提高合成燃料的产量。这种合成燃料的关键原料之一,就是所捕获的二氧化碳。(比尔·盖茨是碳工程公司的投资方。)

      直接从大气中吸取CO2,是一种高?#35759;?#30340;应对气候变化的方法,但我们已经没有多少选择了。

      总部位于苏黎世的Climeworks在意大利的直接空气捕获工厂,将利用?#37117;?#21040;的二氧化碳和氢气一起生产甲烷,而他们位于瑞士的第二家工厂则会?#35759;?#27687;化碳出售给汽水企业。纽约的Global Thermostat也是如此,该公司于去年在阿拉巴马州完成了第一家商业化?#30142;都?#24037;厂的建设。

      不过,如果二氧化碳被用于合成燃料或生产汽水,那么它们中的大部分最后还是会回到大气中去。我们的终极目标,是实现?#29575;移?#20307;的永?#26757;?#23384;。其中的一些会被封存在类似于碳?#23435;?#32858;合物或混凝土这样的产?#20998;?#21435;,但更多的需要深埋于地下。目前还没有可行的商业模式来支持这项成本高昂的工作。

      事实?#24076;?#20174;工程学的角度来看,从空气中吸取CO2是应对气候变化最困?#36873;?#20063;是最昂贵的方法之一。但鉴于目前我们降低排放的进程太过缓慢,我们并没有多少别的选择。

      可穿戴心电仪

      重大意义: 随着监管机构的批准和相关技术的进步,人们可以轻松通过可穿戴设备?#20013;?#30417;测自己的?#33041;?#20581;康。可检测心电图的智能手表可以预警如心房颤动等潜在的危及生命的?#33041;?#30142;病。

      主要研究者:苹果、AliveCor、Withings

      成熟期:现在

      健?#23548;?#27979;装置并不是真正的医疗设?#31119;?#21095;?#19994;脑?#21160;或表带没系紧都会干扰传感器读取脉搏。而心电图则是在病人中风或?#33041;?#30149;发作之前,医生就可以用其来诊断?#33041;?#24322;常,但需要去正规诊所才能检查,因此人们经常不能及时就诊。

      随着监管部门新法规的出台和软、?#24067;?#30340;相关创新,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?#21462;?#30789;谷初创公司Alive Cor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AppleWatch,并且该功能已经通过FDA认证。随后,健康设备公司Withings 也宣?#25216;?#21010;发布一款配有心电图功能的手表。现阶段的可穿戴心电?#25216;?#27979;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。目前还没有任何一种可穿戴设备能够诊断?#33041;?#30149;。

      但这?#26234;?#20917;可能很快?#31361;?#25913;变。去年秋天,AliveCor就一款应用程序和双传感器系统向美国?#33041;?#21327;会(American Heart Association)提交了初步审查,据称该系统可以检测到某种类型的?#33041;?#30149;。

      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?#21152;?3亿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?#22270;?#29983;虫,从而导致腹?#27721;突?#20081;。全世界每9名儿童中就有1名死于腹泻。

      现在,研究人?#38381;?#22312;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?#28304;?#29702;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?#39057;?#21397;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。

    (来源:GATESFOUNDATION)(来源:GATESFOUNDATION)

      大多数的厕所原?#25237;?#26159;独立的,不需要下水道,但他们看起来像传统的厕所,装在一个小隔间里并且?#26032;?#26742;。由南佛罗里达大学设?#39057;腘EWgenerator马桶用一种厌氧膜过?#23435;?#26579;物,这种厌氧膜的?#25305;侗认妇?#21644;病毒都小。另一个来自?#30340;?#29380;格州Biomass Controls的项目则像是一个海?#24605;?#35013;箱大小的?#38431;统В?#23427;能加热粪便,使其转化成一种?#32531;?#30899;的物质,用作土壤肥料。但是这些厕所有一个缺点,它们并不是在所有场合都能使用。

      例如,Biomass Controls的产品每天能为成千上万的用户提供方便,因此它不太适合较小的村庄。相反,杜克大学开发的另一套系统则只能供少数家庭使用。

      所以,现在的挑战是如何让这些厕所更便宜,更能?#35270;?#19981;同规模的社区。

      来自南佛罗里达大学、领导NEW generator小组的DanielYeh副教授表示:“建造一两个原型厕所非常棒,但要真正让技术影响世界,唯一的办法就是让这些设备进行大规模生产。”

      流利对话的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?#24615;耍?#32780;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——Alexa在客厅里播放音乐,Siri在你的手机上为你定?#31181;印?#20294;它们并没有真正做到所谓的智能。它们本应简化我们的生活,但?#35789;?#25928;甚微。它们只识别很小范围的指令,稍遇偏差就很容易出错。

      但最近的一些进展将增加你的数字助理的功能。2018年6月,OpenAI的研究人员开发了一种技术,可以在未标记的文本上训练人工智能,以减少人工对数据进行分类标记时花费的成本和时间。几个月后,谷歌的一个团队推出了一个名为BERT的系统。该系统在研究了数百万个句子后学会了如何预测漏掉的单?#30465;?#22312;一个多项选择测试中,它在填空方面的表现和人类一样好。

      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?#28014;?#23427;们将能够处理日常琐事,如做会议记录、查找信息或网上?#20309;鎩?#36825;样的人工智能助手已经面世,如谷歌助手的逆天升级版谷歌Duplex,可以帮你接听电话,甚至过?#35828;?#22403;圾邮件及电话推销。它还可?#28304;?#30005;话帮你预?#30142;吞?#25110;?#27785;?/p>

      在中国,消费者正在习惯阿里巴巴(Alibaba)的AliMe。AliMe通过电话协调包裹递送,还可以与顾客讨价还价。

      尽管人工智能程序能更好地?#39029;?#20320;的需求,它们仍然不能理解一个完整的句子。脚本化或由统计生成的回答?#20174;?#20102;向机器灌输真正的语言理解是多么困?#36873;?#19968;旦我们解决了这个难题,我们也许会看到人工智能的另一种进化:从物流协调员到保姆、老师,甚至朋?#36873;?/p>

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