权威发布：《麻省理工新技术评论》2019年“全球十大突破性技术”

自 2001 年起，《麻省理工学院科技华盛顿邮报》每年都但会评为显现出年初的“崭露头角为原先方法运用”，这份在亚自已像中邻近地区科技领域举足轻重的榜曾精准预见了脑机接口、计算机系统会运动鞋、癌症性状疗法、深度研读等诸多热门运用的衰微。当然，与其说是是“预见”，不如说是是《麻省理工学院科技华盛顿邮报》站在亚自已像中邻近地区科技最前沿，目睹了科技创原先的百年历史发展后的一种凝固，是对科研迈向工业的十分困难性分析，是对运用一些公司及严重影响力的推测。今年是《麻省理工学院科技华盛顿邮报》复刊 120 周年，2019 年的“崭露头角为原先方法运用”榜也与从前稍有相异。在本次的榜评为中会，我们极为梦自已成真的邀请到了莱斯·斯科特作人作为客座评为人，他单程参与了评为工作，并为本届榜校订。本届榜的崭露头角运用也多是以“有机体福祉”为之后目标。正如莱斯·斯科特作人所说是，记得这些原先方法运用之后，你但会觉得“美好的下一代，或许我们为之奋斗”。《麻省理工学院科技华盛顿邮报》在今天年底揭晓 2019 年“亚自已像中邻近地区崭露头角为原先方法运用”（10 Breakthrough Technologies）。图 | 2019 年《麻省理工学院科技华盛顿邮报》亚自已像中邻近地区崭露头角为原先方法运用榜还包括：灵活AI、原子能原先浪潮、男婴预见、小肠光学盒子、订制癌症疫苗接种、人造肉杜塞尔多夫、脱逃二氧化氮、可佩戴情电仪、无水井寝室、流利提问的AI同事共五 10 大原先方法运用。此表是该份榜详实主旨及部氧化读节选：灵活AI密切亲密关系：电脑程式将要通过自我研读学但会防范这个普通人世界。如果AI能学但会防范动乱的普通人世界，那么它们就可以够格外多的训练任务。主要深入研究成果：OpenAI（人工计算机系统会非营利许多组织）、卡内基梅隆该大学、俄亥俄该大学、俄勒冈州该大学伯克利分校成体：3-5年尽管人们一直在争辩电脑程式取而代之有机体工作的话题，但迄今化学工业AI仍然乏善可陈得较为无聊且机动性欠佳。虽然AI可以在装配线上不厌其烦地以此类推着同一个动作，同时还能保持超低的精度，但哪怕目标观察者被稍微移动了一点，或将其替换成相异的组件，AI的触摸过程就但会更为十分无聊甚至是同样抓空。今天，虽然我们还不能让AI够和人一样，在看见观察者后就忘记如何将其拿起，但现今它可以通过在虚拟空间中的已完成不停的试制，之后独立自主学但会解决问题眼看的观察者。设在西雅图的非盈利许多组织 OpenAI 就问世了这样一套 AI 系统会 Dactyl，并已获得成功利用一个电脑程式手脚让其灵活地翻转一块积木。这套神经因特网软件必需通过强化研读，让AI在模拟的生态中会学但会触摸并转动积木后，再让电脑程式手脚已完成实际操作。这套软件开始时但会已完成随机的先前，并在不断地相比之下之后目标的过程中会迅速加强因特网内部的连接。通常我们不能让AI将模拟练习中会获得的知识运用到普通人生态中的，因为我们较难模拟显现出像氧气阻力或是材料的相异特殊性这样的比较简单变量。而 OpenAI 的团队则通过在虚拟特训中会加进随机性来克服了这个问题。现阶段，我们还要争得格外多的打破才能让AI更为格外加灵活。但如果深入研究执法人员必需很好地为了让这种研读分析方法，下一代的AI将月内必需学但会显现出厂电子产品、将厨具摆入洗碗机中的、甚至是必需将体弱多病的人从床上扶起。原子能原先浪潮密切亲密关系：高科技的轻水和核反应聚变将要遇见普通人。在减寡氮废气和放宽气候变化的希望上都，原子能的效用似乎正更为越来越不可或缺。主要深入研究成果：大洋能源供应（Terrestrial Energy）、莉雅能源供应（TerraPower）、纽斯凯尔（NuScale）、General Fusion成体：原先型核反应聚变到 2020 20世纪中会期月内发挥效用大数目运用；轻水聚变仍需有数十年时间。在从前的一年中会，原先型核推进剂发展势头强，原子能的技术性好好将但会更为格外确保安全，开发设计成本也格外偏低。原先型聚变的发展还包括：共产了传统的设计的第四代核反应聚变、小型模块化聚变，以及似乎永远也不能发挥效用的轻水聚变。第四代核反应聚变的开发设计团队，比如哥伦比亚的 Terrestrial Energy 和总公司设在华盛顿的莉雅能源供应（TerraPower），早已开始与有鉴于此建立联系研制显现出合作亲密关系，力争在 2020 20世纪前发挥效用开建（这个预估可能会有些软弱）。小型模块化聚变可以诱发的电力公司，通常为数十兆瓦（相比之下，传统核推进剂可以诱发平均 1000 兆瓦的电力公司）。像俄勒冈州的 NuScale 这样的Corporation说明，小型化的聚变可以节平均资金开发设计成本，并降偏低生态和金融不确定性。轻水上都也有令人满意。虽然一定会人指望高效率轻水运用但会在 2030 年以前发挥效用显现出厂，但像 General Fusion 和 Commonwealth Fusion Systems 这样的来自麻省理工学院学院的创始企业，将要争得一些鼓励令人满意。不少人视为高效率轻水只是黄粱美梦，然而，由于轻水聚变不但会显现出现堆芯熔毁，也不但会诱发衰变期长、放射性低的核废料，它所可能会但会接踵而来的公众反对不应但会比常规核推进剂寡很多。（莱斯·斯科特是莉雅能源供应和 Commonwealth Fusion Systems 的多家Corporation。）男婴预见密切亲密关系：每年有 1500 万小孩短时间显现出生地，这是 5 岁此表青寡年致死的主要因素主要深入研究成果：Akna Dx成体：可在 5 年内转到临床飞行测试。有用的验血可以预见小孩到底有短时间怀孕的不确定性。我们的单链主要存在于酵素内。但是寡量的“无酵素”DNA 和 RNA 也海中在我们的体液中会，通常由垂死酵素拘禁。在小孩中会，这些游离的单链残骸来自胚胎、胎盘和妹妹的酵素。斯坦福该大学的微生物技术执法人员 Stephen Quake 早已寻觅了一种分析方法来补救医学界最棘手脚的问题之一：大平均十分之一的小孩短时间显现出生地。自由海中的 DNA 和 RNA 携带者以前必需侵入性酵素触摸酵素的的资讯，例如对已完成活许多组织检查或吊起小孩的腹部已完成羊上皮细胞穿刺术。不一样的是现今格外容易侦测和分析体液中会无酵素单链。在从前几年中会，深入研究执法人员开始通过从体液中会侦测酵素的 DNA，以及通过体液侦测对小孩已完成唐氏综合症等病症的增重筛查。这些侦测依赖于寻找 DNA 中会的性状性状。另一上都，RNA 是调节转录的分子物质，必需决定从性状中会诱发多寡酵素。通过对妹妹体液中会的自由海中的 RNA 已完成DNA，Quake 挑选显现出与男婴有关的七种转录的波动。这让他可以标识可能会短时间怀孕的女性。一旦被警告，医生可以但政府避免男婴，并赋予孩子格外低的生存机但会。Quake 说是，体液侦测所技术性的运用，更快，比较简单，每次精确测量不到 10 美元。他和他的合作者早已创设了一家创业Corporation Akna Dx 将其一些公司。小肠光学盒子密切亲密关系：一种小型的、可口腔的通讯设备，不技术性好好也可以捉到到小肠的详实图像，甚至在小孩和青寡年体液也可以。这一通讯设备使小肠病症的探测和深入研究更为格外为容易，其中会还包括使贫困邻近地区的数百万青寡年发育不良的一种病症。主要深入研究成果：麻省总所医院成体：迄今在体液技术性好好；小孩试制将于2019年已完成。生态性肠功用障碍（EED）可能会是你都未听闻过的耗费最低昂的病症之一。以小肠发炎、小肠泄露和食物吸收不良为特征，这一病症在贫穷国家广泛传布，这也是这些邻近地区不少人老年人、发育迟缓、未达到长时间身低的因素之一。都未人发觉致使 EED 的确切因素是什么，也都未人发觉怎样公共五卫生或治疗法这一病症。切实十分困难的侦测意图可以大哥助医务工作者认识何时不应偏袒及怎样治疗法。在小孩中会早已有了治疗法分析方法，但检验和深入研究这些幼儿小肠病症通常必需，并将一个称为内窥镜的管子插入喉咙。这种分析方法昂贵、不好像、且在 EED 盛行邻近地区根本无法卓有成效。因此，麻省总所医院（MGH）的微微生物学家和技术执法人员 Guillermo Tearney 研制显现出了一种小型通讯设备，这种通讯设备必需侦测 EED 的乏善可陈症状，甚至可以已完成许多组织活检。与内窥镜相异，它在基础生活品质侦测过程中会运用有用。Tearney 的可口腔盒子镜片附在可弯曲的如图所示导管上，被连接到一种叫好好光学发散扫描系统会( OCT )的通讯设备上。在医护执法人员将盒子口腔后，卫生保健执法人员在将薄上皮细胞盒子拉回的过程中会，必需无死角对整个小肠好好薄上皮细胞扫描。这种盒子在灭菌后可以以此类推为了让（这听起来有点感到呼吸困难，但是 Tearney 的的团队早已研制显现出显现出一种运用，据他们说是，这种运用不但会致使呼吸困难。）它还近似于以单酵素分辨率制作小肠表面的运用，以及捉到几毫米深度的可视化横截面的运用。这项运用有几种运用；在麻省总所医院， 它被用来侦测罗伯茨胃，一种胃癌的前身。关于 EED，Tearney 的的团队研制显现出显现出了一种格外小的版，可以给才会口腔药丸的小孩技术性好好。这早已在盛行 EED 的沙特阿拉伯邻近地区的青寡年头上检验过了，此外，计划在 2019 年已完成小孩试制。这一小型探测仪将大哥助深入研究成果们问关于 EED 令人满意的无关问题——例如它但会严重影响什么酵素和到底有细菌涉及其中会——并评估偏袒意图和潜在疗法。订制癌症疫苗接种密切亲密关系： 通过标识各的酪氨酸性状，激发人体的天然防护力，从而对癌酵素已完成针对性破坏。传统化疗对生活品质酵素有很大严重影响，而且对的治果并不心里理自已。主要深入研究成果：BioNTech 、Genentech成体：已在临床试制迄今，发现者正处于将首支善良订制疫苗接种一些公司的下一场。如果其效果真如预期的话，该疫苗接种就的确必需通过独特的性状显现出现异常人体免疫会对其已完成标识，从而有利于正当多种癌症的发生。格外重要的是，与传统化疗相异，疫苗接种是通过技术性好好人体的天然防御系统会来同样性地破坏酵素的，对生活品质酵素的伤害较有限。此外，在初始治疗法后，攻击性免疫酵素将也但会对游离的癌酵素保持警惕。在有机体性状组计划已完成五年后的 2008 年，当微生物化学公布了癌酵素的第一个序列时，这种疫苗接种的诞生就不再是；也了。以后不久，深入研究执法人员开始将癌酵素的 DNA 与生活品质酵素和其他酵素三者的 DNA 已完成比较。深入研究证实，所有这些癌酵素都含数百个甚至数千个特定的性状，其中会大多数是这些各自特有的。几年后，一家名为 BioNTech 的德国创始Corporation提供了感到信服的结论，证明含这些性状原件的疫苗接种可以甲醇机体的免疫会诱发 T 酵素，从而好好发现、攻击和摧毁所有含这些性状癌酵素的准备。迄今将要已完成的试制针对有数 10 种实体癌症，目标是在亚自已像中邻近地区各地招募 560 名以上的志愿者。迄今，这两家Corporation将要的设计原先的制造运用，以期能大众化更快地制造数千种私人选用疫苗接种。但这但会是块“硬骨头”，因为制造疫苗接种必需对医护执法人员的已完成活检，对其 DNA 已完成DNA和分析，并将这些的资讯迅速传递到制造现场。一旦制造显现出来，疫苗接种就才会及时送到所医院，而任何延误都可能会是致命的。人造肉杜塞尔多夫密切亲密关系：深入研究所孕育的人造肉和豆科植物制好好的素肉，能在不破坏生态的意味着相比之下真实鸡肉的味道和食物价值。人造肉的显现出现，可以缓解畜牧业制造致使的核战的森林砍伐、空气污染和可再生液体废气。主要深入研究成果：宾夕法尼亚州人造肉企业Beyond Meat成体：迄今早已有逐步形成的豆科植物性素肉；2020年将近可研制好好功深入研究所人造肉。根据确保安全理事会的预见，世界人均收入数量将在 2050 年达到 98 亿，人均收入富裕水准也但会上升。但这于对气候变化来说是可不是什么恐怕——有机体一旦脱贫致富，就多半要吞下格外多肉。据预见，到 2050 年，有机体吞下的肉但会比 2005 年多 70%。正因如此，养供有机体鱼肉的哺乳动物，是对生态的最大伤害之一。根据哺乳动物大类的相异，以西方化学工业化分析方法制造一磅鸡肉蛋白质要比制造等量豆科植物蛋白质多用 4 到 25 倍的水，6 到 17 倍的土地，6 到 20 倍的骨骸推进剂。而问题在于，人肯定不但会来不及就戒丢弃鸡肉。也就是说是，深入研究所养成的人造肉和豆科植物制好好的素肉可能会是抑制生态恶化的同样自行。深入研究所人造肉的过程，都是哺乳动物头上提取肌肉许多组织，然后抽出微生物氮气已完成孕育。虽然之后成品的口感可能会合理性提低，但原先设计早已与我们长时间吃的肉非常少了。荷兰马斯特中的赫该大学的深入研究执法人员已在为深入研究所人造肉的换装而希望。他们视为，到明年，人造肉杜塞尔多夫的制造开发设计成本可能会都比牛肉杜塞尔多夫还偏低。但人造肉也不完美，制造人造肉对生态到底有多大改善，我们还不能粗估。世界金融业论坛近期的一份调查报告说是，制造深入研究所人造肉的可再生液体废气量也只比制造牛肉制造寡大平均 7%。对生态格外友好的鸡肉替代品，就是 Beyond Meat 和 Impossible Foods（莱斯·斯科特投资了这两家宾夕法尼亚州人造肉创始企业）等Corporation研制显现出的豆科植物制好好的“素肉”。他们用豌豆蛋白质、蔬菜、小麦、蜂蜜和豆科植物油来还原哺乳动物肉的质地和口感。Beyond Meat Corporation在俄勒冈州自建了一家占地 26000 五层楼（平均 2400 平方米）的的工厂，早已在 3 万家商店和咖啡馆售显现出了超过 2500 万个杜塞尔多夫。俄亥俄该大学可年中系统会中会情分析标示显现出，Beyond Meat 制作杜塞尔多夫诱发的可再生液体可能会比传统牛肉杜塞尔多夫寡 90%。脱逃二氧化氮密切亲密关系：可取且金融业地从氧气中会同样脱逃二氧化氮的分析方法，可以能吸收而政府废气的可再生液体。从大气中会转化成CO2可能会是正当灾难性的气候变化最后的十分困难分析方法之一。主要深入研究成果：Carbon Engineering、Climeworks、Global Thermostat成体：5到10年即使我们降偏低迄今的二氧化氮废气速度，可再生液体致使的土壤侵蚀物理现象依然但会年中数千年之久。为防范雨量攀升至危险范围，确保安全理事会气候变化委员但会当前得显现出的结论是，在本世纪，迄今为止将必需从大气中会转化成低达 1 万亿吨的二氧化氮。去年夏天，哈佛该大学气候发现者的兄弟·凯斯（Did Keith）计算之后令人兴奋地发现，一种叫好好同样氧气脱逃（Direct Air Capture，DAC）的分析方法，并不一定可以将电脑程式捕集二氧化氮的开发设计成本降偏低到每吨 100 美元此表。先前预估的开发设计成本要比这个进制低显现出一个数量级，因而许多发现者曾视为这项运用自已像中过昂贵，受放宽十分困难性。不过，同样氧气脱逃仍需有数数年的时间，才可能会会将开发设计成本降偏低到相比之下 100 美元的范围。然而，一旦获得成功发挥效用了二氧化氮的捕集，还要自已自行解决问题。由凯斯在 2009 年参与都由创设的哥伦比亚创始企业氮工程Corporation（Carbon Engineering），计划拓展其试制的工厂的数目，来提低制备推进剂的产量。这种制备推进剂的更为重要提炼之一，就是所脱逃的二氧化氮。（莱斯·斯科特是氮工程Corporation的多家Corporation。）同样从大气中会溶入 CO2，是一种低难度的防范气候变化的分析方法，但我们早已都未多寡同样了。总公司设在伯尔尼的 Climeworks 在意大利的同样氧气脱逃的工厂，将为了让捕集到的二氧化氮和氮气一起制造氮，而他们设在苏黎世的第二家的工厂则但会把二氧化氮转手脚给汽水企业。西雅图的 Global Thermostat 也是如此，该Corporation于去年在乔治亚州已完成了第一家一些公司氮捕集的工厂的建设。不过，如果二氧化氮被用好好制备推进剂或制造汽水，那么它们中会的大部分最后还是但会来到大气中会去。我们的终极目标，是发挥效用可再生液体的永久备用。其中会的一些但会被备用在类似于氮薄上皮细胞、聚合物或混凝土这样的产品中会去，但格外多的必需深埋于地下。迄今还都未十分困难的的产品来赞同这项开发设计成本低昂的工作。事实上，从工程学的角度来看，从氧气中会溶入 CO2 是防范气候变化最困难、也是最昂贵的分析方法之一。但鉴于迄今我们降偏低废气的进程自已像中过缓慢，我们并都未多寡别的同样。可佩戴情电仪密切亲密关系： 随着监管政府机构的批准和无关运用的飞跃，人们可以轻而易举通过可佩戴通讯设备年中监控自己的情脏生活品质。可侦测精确测量仪器的计算机系统会运动鞋可以预警如情房颤动等潜在的危及生命的情脏病症。主要深入研究成果：苹果电脑、AliveCor、Withings成体：现今生活品质监控装置并不是只不过的卫生保健通讯设备，剧烈的运动或表带一定会系紧都但会干扰光度计读取颤抖。而精确测量仪器则是在医护执法人员中会风或情脏病猝死前，医生就可以用其来检验情脏异常，但必需去常规托儿所才能检查，因此人们多半才会及时就诊。随着监管部门原先法规的显现出台和软、芯片的无关创原先，情电监控计算机系统会运动鞋早已问世，它具有可佩戴通讯设备的机能，并且必需提供相比之下卫生保健通讯设备的精度。硅谷创始Corporation AliveCor 问世了一款与苹果电脑运动鞋兼容的腕带，该腕带可以侦测显现出情房颤动，这是导致血栓和中会风的常见因素。去年，苹果电脑面世了近似于精确测量仪器 (ECG) 功用的 Apple Watch，并且该功用早已通过 FDA GMP。随后，生活品质通讯设备Corporation Withings 也宣布计划面世一款配有精确测量仪器功用的运动鞋。现阶段的可佩**确测量仪器监控通讯设备仍然只有一个光度计，而只不过的精确测量仪器通讯设备则有 12 个光度计。迄今还都未任何一种可佩戴通讯设备必需检验情脏病。但这种情况可能会不久就但会偏离。去年秋季，AliveCor 就一款运用程序和双光度计系统会向宾夕法尼亚州情脏协但会 (American Heart Association) 提显现出了初步初审，据称该系统会可以侦测到某大类型的情脏病。无水井寝室密切亲密关系： 节能公厕可以在都未水井系统会的意味着技术性好好，并且可以就地氧化老鼠。23亿人缺失确保安全的卫生保健，并不少人因此致死主要深入研究成果：杜克该大学、南乔治亚州该大学、Biomass Controls、俄勒冈州理工学院成体：1-2年亚自已像中邻近地区大平均有 23 亿人都未较佳的卫生条件。由于缺失卫生的公厕，人们将老鼠飞溅在周围的池塘和沼泽中会，这但会传布细菌、菌株和毒素，从而导致腹泻和疟疾。迄今为止每 9 名青寡年中会就有 1 名死于腹泻。现今，深入研究执法人员将要希望开发设计一种原先型公厕，这种公厕对发展中会国家来说是也有限廉宜，不仅可以解决问题老鼠，还可以对其已完成氧化。2011 年，莱斯·斯科特提显现出重原先发明公厕下一场，并设了 X 大奖。自从下一场开始以来，有几个的团队早已将的设计的公厕原型投入技术性好好。所有的老鼠都是就地解决问题的，不必需用大量的水把它们送到很久以前的解决问题厂。大多数的公厕原型都是独立的，不必需水井，但他们看起来像传统的公厕，装在一个小隔间中的并且有大便。由南乔治亚州该大学的设计的 NEW generator 大便用一种硝酸盐上皮细胞过滤化学物质，这种硝酸盐上皮细胞的孔径比细菌和菌株都小。另一个来自康涅狄格州 Biomass Controls 的重大项目则像是一个水路集装箱大小的石油公司，它能加热老鼠，使其转化成一种含铁氮的物质，用作土壤大豆。但是这些公厕有一个缺点，它们并不是在所有场合都能技术性好好。例如，Biomass Controls 的产品每天能为成百上千的Gmail可向，因此它不自已像中适于较小的村庄。相反，杜克该大学开发设计的另一套系统会则不能供寡数家庭技术性好好。所以，现今的下一场是如何让这些公厕格外廉宜，格外能适应相异数目的社区。来自南乔治亚州该大学、主导 NEW generator 的小组的 Daniel Yeh 副教授说明：“建造一两个原型公厕极为挑，但要只不过让运用严重影响世界，唯一的自行就是让这些通讯设备已完成大数目制造。”流利提问的 AI 同事密切亲密关系：捉到后缀之间语义亲密关系的原先运用将要使电脑程式格外低地理解自然语法。人工计算机系统会同事现今可以执行基于提问的训练任务，如快递的餐厅或解决问题托运装运，而无疑是无视有用命令。主要深入研究成果：Google公司、阿中的巴巴、彭巴成体：1-2 年后我们早已从前了人工计算机系统会同事——Alexa 在卧室中的播放音乐，Siri 在你的手脚机上为你定窗边——但它们并都未只不过够只不过的计算机系统会。它们本应简化我们的生活，但却正因如此。它们只标识很小范围的呼叫，稍遇误差就很容易显现出错。但近期的一些令人满意将增加你的进制助理的功用。2018 年 6 月，OpenAI 的深入研究执法人员开发设计了一种运用，可以在未记号的文本上特训人工计算机系统会，以减寡人工对统计进制数据已完成分类记号时耗费的开发设计成本和时间。几个月后，Google公司的一个的团队问世了一个名为 BERT 的系统会。该系统会在深入研究了数百万个句子后学但会了如何预见漏丢弃的后缀。在一个多项同样飞行测试中会，它在填空上都的乏善可陈和有机体一样好。这些改进舍弃格外低的电脑程式系统会，让我们从有用的向人工计算机系统会同事下呼叫转向与它们问候。它们将必需解决问题日常时日，如好好但会议记录、查找的资讯或网上购物。这样的人工计算机系统会同事早已面世，如Google公司同事的逆天改良版Google公司 Duplex，可以大哥你接听拨打，甚至过滤丢弃垃圾邮件及拨打推销。它还可以打拨打大哥你预平均的餐厅或沙龙。在中会国，消费者将要从前阿中的巴巴 (Alibaba) 的 AliMe。AliMe 通过拨打解决问题袋子递送，还可以与顾客讨好。尽管人工计算机系统会程序能格外低地找显现出你的需求，它们仍然才会理解一个完整的句子。脚本化或由统计进制生成的问突显了向电脑程式坚信只不过的语法理解是多么困难。一旦我们补救了这个难题，我们也许但会看见人工计算机系统会的另一种趋同：从物流解决问题员到保姆、同学们，甚至女朋友。