糟糕的2020年,我們可以期待哪些科技突破?

與四個月以前告別的2019年相比,2020年是一個十分糟糕混亂的年份。

當美國與伊朗發生軍事爭端,彷彿是在預示接下來一年的壞運氣。

當武漢發生新冠肺炎疫情,人們認為不會有比這更加糟糕的事情。

然而,時至今日,COVID-19仍然在全世界肆虐,在廣闊的亞歐大陸、美洲大陸、非洲大陸播散疾病與死亡。

顯而易見,2020年是無比糟糕的一年,從人們熱議“重啟2020年”的話題可見一斑。

雖然社會秩序遭到破壞,經濟生活受到嚴重影響,但是人類追求科技進步的步伐未曾停下。

2020年標誌著21世紀前兩個十年的結束,新一個十年的開始。

過去的二十年中,計算機與互聯網走入千家萬戶,移動手機與移動互聯網改變了人們生活的方方面面。

從今天開始,未來的日子會發生什麼呢?

自2001年起,《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接口、智能手錶、癌症基因療法、深度學習等諸多熱門技術的崛起。

在2020年,《麻省理工科技評論》決定擴充今年的年度十大突破性技術排行榜內容。我們將近距離關注這些科學技術,並收集了一些其他人對2030年的預測。

糟糕的2020年,我們可以期待哪些科技突破?

互聯網黑客概念圖

1.防黑互聯網:互聯網越來越容易受到黑客攻擊,而量子網絡將無法被黑客攻擊。

基於量子物理學的互聯網將很快實現穩定的安全通信。在過去的幾年裡,科學家們已經學會了用光纖電纜來傳輸成對的光子,這是一種可以絕對保護光子中編碼信息的傳輸方式。

一支由潘建偉教授帶領的中國團隊使用這種技術,在北京和上海之間建造了一個長達2000公里的骨幹網絡,但該項目部分依賴於經典組件,這些組件在建立新的量子網絡之前會週期性地斷開網絡,因此依然存在被黑客攻擊的風險。

糟糕的2020年,我們可以期待哪些科技突破?

藥物

2.超個性化藥物:針對個體量身定製的基因藥物為身患絕症的人帶來一線希望。

小女孩米拉·馬科維茨(Mila Makovec)就是一個真實病例。她因為一種獨特的基因突變而飽受病痛摧殘,隨後醫生用一年的時間為她量身定做了針對其基因缺陷的藥物,並命名為“Milasen”,取自她的名字。

新型藥物可能會採用基因替代、基因編輯或反義核酸等形式,這些治療手段的共同點在於,它們能夠以數字化的方式和速度編程,以糾正和補償遺傳性疾病,或者替代DNA字母。

糟糕的2020年,我們可以期待哪些科技突破?

數字貨幣:比特幣

3.數字貨幣:隨著實體貨幣使用頻率的下降,沒有中介的交易自由也隨之減少。與此同時,數字貨幣技術可以用來分裂全球的金融體系。

如今,中國有望成為世界上第一個發佈其貨幣數字版本的經濟體,以替代實體貨幣。

4.抗衰老藥物:諸如癌症、心臟病和失智症等許多不同疾病或許都可以通過延緩衰老來治療。

第一波新型抗衰老藥物已經開始人體測試。雖然它們目前還不能延長壽命,但有望通過減緩或逆轉基本的衰老過程來治療特定疾病。

5.人工智能發現分子:一種新藥的商業化平均花費約25億美元,原因之一是很難找到有希望成為藥物的分子。

可能被轉化為潛在救命藥物的分子數量令人難以想象:研究人員估計這個數字約有1060種,這比太陽系中所有原子的數量還要多,提供了幾乎無限的化學可能性——如果化學家們能夠從中找到有價值的分子。

6.超級星座衛星:這些系統可以讓高速互聯網覆蓋全球,也可以讓地球的衛星軌道變成一個充滿垃圾的雷區。

世界上仍有超過35億人無法使用互聯網。像Space X和One Web這樣的公司認為,他們可以通過發射數千顆衛星來組成巨大的衛星星座,讓地球上的每一寸土地都能通過寬帶連上互聯網終端。

7.量子優越性:量子計算機將能夠解決經典機器不能解決的問題。

量子計算機存儲和處理數據的方式與我們常見的經典計算機完全不同。理論上,它們可以解決某些類型的問題,這些問題即使是最強大的經典超級計算機也需要數千年才能解決,比如破解密碼,或者在新藥和材料研究中模擬的分子精確行為等。

8.微型人工智能:得益於最新的人工智能技術驅動,我們的設備不需要與雲端交互就能實現很多智能化操作。

新一代的專用人工智能芯片有望將更多的計算能力集成到更緊密的物理空間中,以更低的功耗來訓練和運行人工智能算法。

9.差分隱私:美國人口普查局的數據保密難度越來越大。不過,一種被稱為差分隱私的技術可以解決這個問題,這種技術可以建立信任機制,並能供其他國家使用。

差分隱私是一種數學技術,它能夠在給數據添加噪聲的同時,一直計算隱私提升的程度,從而使得增加“噪音”的過程變得更加嚴謹。蘋果和Facebook已經使用這種方法來收集聚合數據,而不需要識別特定的用戶。

10.氣候變化歸因:它使人們更加清楚地認識到氣候變化是如何讓天氣惡化的,以及我們需要為此做出哪些準備工作。

世界氣候歸因組織團隊進行了高精度的計算機模擬,對比了世界在氣候變化已發生和未發生的情況下會有何不同。結果顯示,在前者(我們所生活的世界)中,嚴重風暴發生的可能性是後者(未發生)的2.6倍,風暴的強度也高了28%。


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