《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”,这份榜单在全球科技领域历来举足轻重,倍受关注,引领前沿。最近,2019年的榜单已经出来,让我们一睹为快。
1.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。有朝一日,机器人学会应对现实世界之际,正是它们真正解放人类双手之时。
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
目前,位于旧金山的非盈利组织OpenAI就推出了一套AI系统Dactyl,已成功操控一个机器手灵活地翻转一块魔方:
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魔方后,再让机器手进行实际操作。开始时,软件会进行随机的尝试,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。
如今,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、将餐具放到洗碗机、甚至是能够将卧床的人从床上扶起。
2.核能新浪潮
重大意义:先进的核聚变和核裂变反应堆正在变成现实。在减少碳排放和限制气候变化的路上,核能的作用不可或缺。
主要研究者:陆地能源(Terrestrial Energy)、泰拉能源(TerraPower)、纽斯凯尔(NuScale)、通用核聚变(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;核聚变反应堆仍需至少十年时间。
一旦人类成功突破核聚变,能源问题将得到一劳永逸的解决。其中,中国也扮演着重要的角色。
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。新型反应堆的发展包括:颠覆了传统设计的第四代核裂变反应堆、小型模块化反应堆、核聚变反应堆的突破、第四代核裂变反应堆的开发者,比如加拿大的Terrestrial Energy和总部位于华盛顿的泰拉能源(TerraPower),已开始与电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。
3.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:Akna Dx
成熟期:可在5年内进入临床测试。
借着早产预测,简单的验血可以预测孕妇是否有过早分娩的风险。
过去几年,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筛查。通过对母亲血液中的自由漂浮的RNA进行测序,筛选出与早产有关的7种基因表达的波动,可以识别可能过早分娩的女性。一旦警告,医生可以采取措施避免早产,并给予孩子更好的生存机会。
4.肠道显微胶囊
重大意义:一种小型的、可吞咽的设备,不使用麻醉也可以捕捉到肠道的详细图像,婴儿、儿童也适用。这一设备让肠道疾病的探测和研究变得更为容易,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;婴儿试验在2019年进行。
环境性肠功能障碍(EED)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。