《麻省理工科技评论》十大突破性技术,2016这一年│独家


2016 年 2 月,《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)公布了 2016年度十大突破技术。入选的这十项技术均是在过去一年已到达一个里程碑式的阶段,或即将到达这样一个阶段。


如今一年过去了,在2017年年度新榜单发布前夕,让我们来回顾下去年上榜的这些技术都有哪些新进展和应用。




免疫工程 Immune Engineering



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(Cellectis)

- 朱诺治疗(JunoTherapeutics)

- 诺华(Novartis)




在 2016 年伊始之际,我们就预测高科技治愈癌症的技术将有大的进展,特别是定向改变人类免疫系统的基因编辑技术。首先,美国科学家成功使用基因编辑技术CRISPR来改变T细胞,并将它们变成了“癌细胞杀手”。该项技术也得到了互联网大亨西恩·帕克(Sean Parker)的支持——2016年4月他在“癌症免疫工程疗法”上投入了 2.5 亿美金。


到了 2016 年 11 月份,中国的一家公司宣布,已经开始为一位病患提供CRISPR编辑T细胞的治疗。虽然现在还不知道免疫工程疗法对于癌症治疗的效果,但科研和临床方面都传来了好的消息,并且有更多的人开始关注和研究这样的课题。我们有理由相信和期待,在不久的将来,我们将有机会治愈癌症。


精确编辑植物基因 Precise Gene Editing in Plants


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(Sainsbury Laboratory),约翰•英纳斯中心(John Innes Centre),英国

- 首尔国立大学,韩国

- 明尼苏达大学,美国

- 遗传与发育生物学研究所,北京



2016年对于CRISPR真是特别的一年,它不仅能用于治疗癌症,也能用于精确编辑植物基因来改变植物性状。2016年,美国农业部发表声明,表示不含任何外来基因的CRISPR农产品将不会受到限制。这也意味着,CRISPR农产品相比于之前的转基因食品,将会更快地打开销售市场。


其中,由美国杜邦公司(DuPont)研发的一种“糯”玉米将有望在五年内成为商业化的产品,因为它特别适合做罐装食品,同时也能用于制作沙拉酱。另外,还有一种不会褐变的蘑菇也十分引人注意。时至去年 12 月份,纽约冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory)展示了基因编辑能加快番茄的成熟,并且他们的实验中使用的都是市面上售卖的番茄。


语音接口 Conversational Interfaces


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

- 科大讯飞

- Nuance

- 苹果

- Facebook



在 2016 年的 2 月,机器学习的进步已经能使语音识别软件在精确性上上一个台阶了,这也将计算机的应用推得更广。也就是从那时起,很多科技公司都推出了自己的产品,鼓励我们使用语音和计算机互动。


于是,我们就看到了几大公司的语音助手争奇斗艳的场面,例如苹果的Siri和谷歌助手。谷歌和亚马逊公司都认为,语音接口将有效提升人们居家的体验,它们旗下的产品分别是“Google Home”和“Echo”。亚马逊公司更是在研究如何从语音中推测出你的情感变化。


可回收火箭 Reusable Rockets


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:飞行成本的降低可为诸多新的航天事业打开方便之门。


主要竞争者:

- 太空探索技术公司(SpaceX)

- 蓝源公司(Blue Origin)

- 联合发射联盟(United Launch Alliance)



2015年年末,两只火箭成功被回收,这是史无前例的成功。两只火箭分别来自杰夫·贝佐斯的蓝源公司(Blue Origin)以及伊隆·马斯克的太空探索技术公司(SpaceX)。可回收火箭的意义在于它大大降低了进入太空的成本。


从第一次成功回收火箭开始,SpaceX又尝试了5次回收试验,其中四次都被安排降落在大西洋上的一艘驳船上。展望2017年,SpaceX表示将尝试使用之前发射过并成功回收的火箭。而蓝源公司已经做过类似的试验了。它的新谢波德火箭在 2015 年 11 月成功回收,并总计进行了5次重复使用,可见太空火箭也是能够重复使用的。


知识分享型机器人 Robots That Teach Each Other


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:

-艾舒托什·萨克塞纳(Ashutosh Saxena),Brain of Things公司

- 斯蒂芬妮·泰勒斯,美国布朗大学

- 彼得·阿布比尔(Pieter Abbeel)、肯恩·戈尔德贝尔格(Ken Goldberg)、谢尔盖·莱文(Sergey Levine),加利福尼亚大学伯克利分校(University of California, Berkeley)

- 扬·彼得斯(Jan Peters),达姆施塔特工业大学(Technical University of Darmstadt),德国



机器人都是笨手笨脚的?“大多数机器人都不能熟练地使用工具。”斯丹芬尼·帖勒克斯教授在去年的“MIT EmTech”大会上如是说。然而,她制定了一套实验来改变这样的现状。实验由一组机器人完成,它们将和世界联动,在抓取各种工具的同时“锻炼”自己的控制软件。


现在,很多公司都采纳了她的做法。例如,谷歌的研究者就发布了一组机械臂开门的实验。机器人巨头发那科(Fanuc)公司表示,也将按照这样的思路设计机器人产品,并预言,这样能实时学习的机器人一定会在工厂中得到应用。


DNA应用商店 DNA App Store


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:

-- Helix

-- Illumina

-- 奕真生物(Veritas Genetics)

-- 华大基因(BGI)



想知道自己DNA的信息么? Helix公司就挖掘DNA信息的方法提出了的新概念,这种模式将和手机应用类似。“一次测序,多次查询”的方式与各式各样的应用程序相结合成为该模式的核心,而Helix公司耗费了一年的时间来实现这样的运营,其中包括搭建一个超大型的DNA测序机构。


DNA应用商店在 2016 年 11 月份正式开始运营,并即将为美国国家地理杂志提供“祖先研究服务”,应用名为“Geno 2.0”。还有一些应用的功能十分有意思,例如根据DNA推荐喜欢的红酒,以及向那些想生小孩的夫妻提供可能遗传给后代的基因。那么,如何使用这些应用呢?很简单,只需要在这些应用中下单,并提供一个简单的唾液样本就好了,然后你的DNA就会以文件的形式存在,之后新出的应用程序也能直接获取DNA信息进行分析。


SolarCity的超级工厂 SolarCity’s Gigafactory


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

- SunPower

- Panasonic



SolarCity的超级工厂是伊隆·马斯克旗下的太阳能公司于纽约州布法罗建造的工厂,占地27英亩,有望在2017年开始太阳能电池的生产。这也将有可能引起家用太阳能电池价格的急剧下降,而太阳能电池的生产、销售以及安装都将由SolarCity的超级工厂完成。不过呢,他们现在还没有开始盈利,而最近的一笔交易还是和自己的兄弟公司特斯拉做的,互相扶持嘛。理解一下,伊隆·马斯克旗下的公司最近都挺不顺的。


Slack


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)”可以提升工作效率。


主要研究者:

-Quip

-Hipchat

-微软

- 谷歌Spaces



有些时候,新想法只在对的时间以对的形式出现。Slack的故事就是这样。Slack提供工作中实时信息和聊天的平台。服务的核心与互联网中继聊天(Internet Relay Chat)类似。


Slack的特性功能,例如文件上传、与手机端的无缝对接以及桌面设备都是电子邮件做不到或者做不好的。Slack现在正在初创公司以及那些想要成功的公司中寻求商机。其实,微软也有一套办公协作工具与 Slack 很类似,名为“Teams”,这也意味着工作中的实时信息交流确实是很受欢迎。


特斯拉自动驾驶仪 Tesla Autopilot


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,每天都有成千上万人死于人为误操作引发的车祸。


主要研究者:

- 福特

- 通用

- 谷歌

- 尼桑

- Mercedes

- 特斯拉

- 丰田

- 优步

- 沃尔沃



在特斯拉公司将60000辆车上的软件升级之后,这些软件有了指引路线的功能。而特斯拉自动驾驶仪也因此入选了我们的十大突破技术榜单。


最近,特斯拉还公布了最新添加的硬件,马斯克表示如此一来他们的汽车就能全自动驾驶了。马斯克认为比起竞争自动驾驶项目,他可以更快地把这样的产品推入公众手中。而特斯拉汽车上的软件能向公司提供数据,也能测试自动驾驶系统与真实驾驶之间的区别。但是,特斯拉一年来的苦心经营也可能毁于一旦。他们如今深陷两起自动驾驶系统车祸的调查中。


空中取电 Power from the Air


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:无源Wi-Fi通信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(安赫斯特分校)



我们现在已经生活在了WiFi信号的海洋中,它几乎无处不在。那么我们为什么不开发利用WiFi信号充电的系统呢?华盛顿大学的研究者已经做出了相应的开发,他们称之为“无源WiFi”(Passive WiFi),并成立了一个初创公司“Jeeva Wireless”来制作商业化产品。该公司现正与一家大型制药公司讨论在一次性医疗产品的应用。


而在研究方面,实验室的研究人员已经开发出了一种WiFi驱动的隐形眼镜,能与手机以WiFi的形式连接。还有一种同样以WiFi驱动的皮肤贴片的原型,能将用户的体温以及呼吸情况以WiFi的形式发送到手机端。




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