CFIC導讀
◆《麻省理工科技評論》每年都會評選出當年的“十大突破性技術”，這份在全球科技領域舉足輕重的榜單，曾精準預測了腦機介面、智慧手錶、癌症基因療法、深度學習等諸多熱門技術的崛起。
今年，《麻省理工科技評論》選出的全球十大突破性技術包括：
重大意義：機器正在透過自我學習學會應對這個現實世界。有朝一日，機器人學會應對現實世界之際，正是它們真正解放人類雙手之時。
主要研究者：OpenAI（人工智慧非營利組織）、卡內基梅隆大學、密歇根大學、加州大學伯克利分校
成熟期：3-5年
如今，機器人雖然還無法做到和人一樣，在看到物體後就明白如何拿起，但現在它可以在虛擬空間裡反覆訓練，最終學會處理眼前的物體。
位於舊金山的非盈利組織 OpenAI 就推出了這樣一套 AI 系統 Dactyl，並已成功操控一個機器手靈活地翻轉一塊魔方：
現階段，讓機器人變得更加靈活還有很多困難。但如果研究人員能夠很好地利用這種學習方法，未來的機器人將有望能夠學會組裝電子產品、將餐具放到洗碗機、甚至是能夠將臥床的人從床上扶起。
2.核能新浪潮
重大意義：先進的核聚變和核裂變反應堆正在變成現實。在減少碳排放和限制氣候變化的路上，核能的作用不可或缺。
主要研究者：陸地能源（Terrestrial Energy）、泰拉能源（TerraPower）、紐斯凱爾（NuScale）、通用核聚變（General Fusion）
成熟期：新型核裂變反應堆到 2020 年代中期有望實現大規模應用；核聚變反應堆仍需至少十年時間。
在過去的一年中，新型核反應堆發展勢頭強勁，核能的使用將會變得更安全，成本也更低。新型反應堆的發展包括：
顛覆了傳統設計的第四代核裂變反應堆
小型模組化反應堆
核聚變反應堆的突破
第四代核裂變反應堆的開發者，比如加拿大的 Terrestrial Energy 和總部位於華盛頓的泰拉能源（TerraPower），已經開始與電力公司建立研發合作關係，力爭在 2020 年代之前實現併網發電（這個估計可能有些樂觀）。
重大意義：每年有 1500 萬嬰兒過早出生，這是 5 歲以下兒童死亡的主要原因
主要研究者：Akna Dx
成熟期：可在 5 年內進入臨床測試。
藉著早產預測，簡單的驗血可以預測孕婦是否有過早分娩的風險。
在過去幾年中，研究人員開始透過從血液中檢測腫瘤細胞的 DNA，以及透過血液檢測對孕婦進行唐氏綜合症等疾病的產前篩查。這些檢測依賴於尋找 DNA 中的基因突變。另一方面，RNA 是調節基因表達的分子物質，能夠決定從基因中產生多少蛋白質。
透過對母親血液中的自由漂浮的 RNA 進行測序，篩選出與早產有關的七種基因表達的波動，可以識別可能過早分娩的女性。一旦警告，醫生可以採取措施避免早產，並給予孩子更好的生存機會。
4. 腸道顯微膠囊
重大意義：一種小型的、可吞嚥的裝置，不使用麻醉也可以捕捉到腸道的詳細影象，嬰兒、兒童也適用。這一裝置讓腸道疾病的探測和研究變得更為容易，其中包括使貧困地區的數百萬兒童發育不良的一種疾病。
主要研究者：麻省總醫院
成熟期：目前在成人體內使用；嬰兒試驗在今年進行。
環境性腸功能障礙（EED）可能是你從未聽說過的花費最高昂的疾病之一。以腸道發炎、腸道洩露和營養吸收不良為特徵，這一疾病在貧窮國家廣泛傳播，這也是這些地區許多人營養不良、發育遲緩、未能達到正常身高的原因之一。
沒有人知道引起 EED 的具體原因是什麼，也沒有人知道怎樣預防或治療這一疾病。切實可行的檢測手段迫在眉睫。目前唯一的辦法是：麻醉患者，並將內窺鏡插入喉嚨。這種方法昂貴、不舒服，還不一定有用。
因此，麻省總醫院（MGH）的病理學家和工程師 Guillermo Tearney 研發了一種小型裝置，這種裝置能夠檢測 EED 的表現症狀，甚至可以進行組織活檢。與內窺鏡不同，它在基礎保健檢測過程中應用簡單。
重大意義： 透過識別各腫瘤的特異性突變，激發人體的天然防禦能力，從而對癌細胞進行針對性破壞。傳統化學療法對健康細胞有很大影響，而且對腫瘤的治療效果並不總是理想。
主要研究者：BioNTech 、Genentech
成熟期：已在臨床試驗
目前，科學家正處於將首支個性定製疫苗商業化的關鍵時刻。如果效果真如預期的話，該疫苗就的確能夠透過腫瘤獨特的突變，觸發人體免疫系統對其進行識別，從而有效地阻止多種癌症的發生。
更重要的是，與傳統化學療法不同，疫苗是透過使用人體的天然防禦系統來選擇性地破壞腫瘤細胞的，對健康細胞的損害較有限。
重大意義：實驗室培育的人造肉和植物製成的素肉，能在不破壞環境的情況下接近真實肉類的味道和營養價值。人造肉的出現，可以緩解畜牧業生產造成的毀滅性的森林砍伐、水汙染和溫室氣體排放。
主要研究者：美國人造肉企業Beyond Meat
成熟期：目前已經有成形的植物性素肉；2020年左右可研製成功實驗室人造肉。
據預測，到 2050 年，人類吃掉的肉會比 2005 年多 70%。事實證明，飼養供人類食用的動物，是對環境的最大傷害之一。根據動物種類的不同，以西方工業化方法生產一磅肉類蛋白要比生產等量植物蛋白多用 4 到 25 倍的水，6 到 17 倍的土地，6 到 20 倍的化石燃料。
而問題在於，人肯定不會馬上就戒掉肉類。也就是說，實驗室培養的人造肉和植物製成的素肉可能是抑制環境惡化的最好辦法。
實驗室人造肉的過程，是從動物身上提取肌肉組織，然後放入生物反應器進行培育。雖然最終成品的口感可能有待提高，但外形上已經與我們正常吃的肉差不多了。
重大意義：實用且經濟地從空氣中直接捕獲二氧化碳的方法，可以吸走超量排放的溫室氣體。從大氣中去除CO2可能是阻止災難性的氣候變化最後的可行方法之一。
主要研究者：Carbon Engineering、Climeworks、Global Thermostat
成熟期：5到10年
如今，一種叫做直接空氣捕獲（Direct Air Capture，DAC）的方法，理論上可以將機器捕集二氧化碳的成本降低到每噸 100 美元以下。
8. 可穿戴心電儀
重大意義： 隨著監管機構的批准和相關技術的進步，人們可以輕鬆透過可穿戴裝置持續監測自己的心臟健康。可檢測心電圖的智慧手錶可以預警如心房顫動等潛在的危及生命的心臟疾病。
主要研究者：蘋果、AliveCor、Withings
成熟期：現在
心電監測智慧手錶已經問世，它具有可穿戴裝置的便利性，並且能夠提供接近醫療裝置的精度。矽谷初創公司 AliveCor 推出了一款與蘋果手錶相容的腕帶，該腕帶可以檢測出心房顫動，這是導致血栓和中風的常見原因。
去年，蘋果釋出了帶有心電圖 (ECG) 功能的 Apple Watch，並且該功能已經透過 FDA 認證。隨後，健康裝置公司 Withings 也宣佈計劃釋出一款配有心電圖功能的手錶。現階段的可穿戴心電圖監測裝置仍然只有一個感測器，而真正的心電圖裝置則有 12 個感測器。
重大意義： 節能廁所可以在沒有下水道系統的情況下使用，並且可以就地分解糞便。23億人缺乏安全的衛生設施，並許多人因此死亡
主要研究者：杜克大學、南佛羅里達大學、Biomass Controls、加州理工學院
成熟期：1-2年
全球大約有 23 億人沒有良好的衛生條件。由於缺乏衛生的廁所，人們將糞便傾倒在附近的池塘和溪流中，這會傳播細菌、病毒和寄生蟲，從而導致腹瀉和霍亂。全世界每 9 名兒童中就有 1 名死於腹瀉。
現在，研究人員正在努力開發一種新型廁所，這種廁所對發展中國家來說也足夠便宜，不僅可以處理糞便，還可以對其進行分解。2011 年，比爾·蓋茨提出重新發明廁所挑戰，並設立了 X 大獎。
自從挑戰開始以來，有幾個團隊已經將設計的廁所原型投入使用。所有的糞便都是就地處理的，不需要用大量的水把它們送到遙遠的處理廠。
重大意義：捕捉單詞之間語義關係的新技術正在使機器更好地理解自然語言。人工智慧助手現在可以執行基於對話的任務，如預訂餐廳或協調行李託運，而不僅僅是服從簡單命令。
主要研究者：谷歌、阿里巴巴、亞馬遜
成熟期：1-2 年後
我們已經習慣了人工智慧助手——智慧音箱的語音助手，Siri 在你的手機上為你定鬧鐘——但它們並沒有真正做到所謂的智慧，還有點“弱智”。
但這一切正越來越好。OpenAI 、谷歌的團隊正加速推進，你也可能聯想到，小米手機的AI已經可以和你連續對話了，這都是進步。
這些改進加上更好的語音合成系統，讓我們從簡單的向人工智慧助手下指令轉向與它們交談。它們將能夠處理日常瑣事，如做會議記錄、查詢資訊或網上購物。
在我們中國，很多人正在習慣阿里巴巴的小蜜，小蜜能透過電話幫你跟快遞小哥溝通，還可以與顧客討價還價。
今年的十大科技突破，有哪幾樣震撼到你了呢？
本文來源：行業報告研究院
微信編輯：張艦月