2020 年10大突破性技术

MIT Technology Review 列举了2020年的10大突破性技术。以下是我们的年度技术进步清单,我们相信这些技术进步将在解决重要问题方面发挥重大作用。我们的选择依据是:避免一次性的把戏和过度炒作的新玩意;相反,我们寻找那些将真正改变我们生活和工作方式的突破性技术。

1.Unhackable Internet (不可入侵的互联网)


据报道,今年下半年,荷兰研究人员将完成从代尔夫特与海牙之间的量子互联网。基于量子物理的互联网将很快使得安全通信成为可能。由代尔夫特理工大学的斯蒂芬妮·温纳(Stephanie Wehner)领导的一个团队正在完全通过量子技术建立一个连接荷兰四个城市的网络。通过这个网络发送的消息将是不可破解的。

主要研究机构:

代尔夫特工业大学 量子网络联盟 中国科学技术大学

预计成熟期:5年

2.Hyper-personalized medicine (超个性化医疗)

科学家正在研究新的药物来治疗独特的基因突变。以下是一个无望病例的定义:一个孩子患有绝症,这种绝症极其罕见,以至于不仅没有治疗方法,甚至连实验室里的人都没有研究过。常言道:“太稀有了,我不在乎。”


2020 年10大突破性技术

感谢可以根据人的基因定制的新型药物,这种情况即将发生改变。如果一种极其罕见的疾病是由一种特定的DNA错误引起的(事实上这样的疾病有几千种),那么现在至少有一种争取基因修复的机会。

主要研究机构:

A-T儿童项目 波士顿儿童医院 爱奥尼斯制药 美国食品药品监督管理局

预计成熟期:今年


3.Digital money (数字货币)

数字货币的兴起对金融隐私产生了巨大影响。去年6月,Facebook提出打造一款名为Libra的全球数字货币。这一想法引起了强烈的反对,Libra可能永远也不会问世,至少不会以最初设想的方式出现。但它仍然产生了影响:就在Facebook发布声明几天后,中国人民银行的一名官员暗示,中国将加快发展自己的数字货币。现在,中国准备成为第一个发行数字货币来取代实体货币的主要经济体。

2020 年10大突破性技术

主要研究机构:

中国人民银行 Facebook

预计成熟期:今年


Anti-aging drugs (抗衰老药)

试图治疗人体自然衰老过程的药物已经有了实现的希望。

第一批新型抗衰老药物已经开始人体测试。这些药物不会让你活得更久,但它们的目标是通过延缓或逆转衰老的基本过程来治疗特定的疾病。

2020 年10大突破性技术

主要研究机构:

Unity Biotechnology
Alkahest
Mayo Clinic
Oisín Biotechnologies
Siwa Therapeutics

预计成熟期:5年内


AI-discovered molecules(AI发现的分子)

科学家们利用人工智能发现了值得期待的类药物类化合物。可以用来制造救命药物的分子数量之大令人难以置信:研究人员估计大约有10^60个。这比太阳系中所有的原子还多,它提供了几乎无限的化学可能性,前提是化学家们能从中找到有价值的原子。

主要研究机构:

Insilico Medicine
Kebotix
Atomwise
University of Toronto
BenevolentAI
Vector Institute

预计成熟期:3-5年

Satellite mega-constellations (超级卫星星族)

我们现在可以同时制造、发射和操作数以万计的轨道卫星。卫星可以与网络终端建立宽带连接。只要这些终端能清楚地看到天空,它们就能把互联网传输到附近的任何设备上。单是SpaceX一家公司,想在十年内发射的人造卫星数量,就已经是史普特尼克以来人类发射卫星数量的4.5倍

2020 年10大突破性技术

主要研究机构:

SpaceX
OneWeb
Amazon
Telesat

预计成熟期:今年

Quantum supremacy (量子霸权)

Google提供了量子计算机优于传统计算机的第一个清晰证据。量子计算机存储和处理数据的方式与我们所习惯的完全不同。从理论上讲,他们可以解决某些即使是最强大的经典超级计算机也需要上千年才能完成的复杂问题,比如破解密码,或者模拟分子的精确行为来帮助发现新的药物和材料。

主要研究机构:

Google
IBM
Microsoft
Rigetti
D-Wave
IonQ
Zapata Computing
Quantum Circuits

预计成熟期:5-10+年

Tiny AI(微型AI)

我们现在可以在手机上运行强大的人工智能算法。现在AI面临的一个问题是:为了构建更强大的算法,研究人员正在使用越来越多的数据和计算能力,并依赖于集中式的云服务。这不仅会产生惊人数量的碳排放,还会限制人工智能应用程序的速度和隐私。但反趋势的微型人工智能正在改变这一点。科技巨头和学术研究人员正在研究新的算法,以缩小现有的深度学习模型,同时又不丧失它们的能力。与此同时,新一代专门的人工智能芯片有望将更多的计算能力装入更紧凑的物理空间,以更少的能量训练和运行人工智能

主要研究机构:

Google
IBM
Apple
Amazon

预计成熟期:今年


Differential privacy (差分隐私)

差分隐私是一种数学技术,它通过测量在添加噪声时隐私增加了多少,从而使这个过程变得严格。苹果和Facebook已经使用这种方法来收集聚合数据,而不需要识别特定的用户。它可能使一些人更年轻而另一些人更年长,或者将一些白人贴上黑人的标签,反之亦然,同时保持每个年龄或种族群体的总数不变。你注入的噪音越多,去匿名化就越困难

主要研究机构:

US Census Bureau
Apple
Facebook

预计成熟期:它在2020年美国人口普查中的使用将是迄今为止规模最大的应用

Climate change attribution(气候变化归因理论)

研究人员现在可以发现气候变化在极端天气中的作用。

本世纪初,科学家们不愿将任何特定事件与气候变化联系起来。但在过去几年里,人们做了更多关于极端天气归因的研究,快速改进的工具和技术使其更可靠、更有说服力。这是一系列进步的结果。首先,不断增长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创建更高分辨率的模拟和进行更多的虚拟实验。这些和其他方面的进步使科学家们能够越来越肯定地指出,是的,全球变暖经常加剧更危险的天气事件。通过将气候变化的影响从其他因素中分离出来,这些研究告诉我们,我们需要为什么样的风险做好准备,包括预计会有多少洪水,以及随着全球变暖的加剧,热浪会有多严重。如果我们选择倾听,他们可以帮助我们了解如何为一个气候变化的世界重建我们的城市和基础设施。

主要研究机构:

World Weather Attribution
Royal Netherlands Meteorological Institute
Red Cross Red Crescent Climate Centre
University of Oxford

预计成熟期:今年


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