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2017年十大突破性技术

华科新媒实验室2022-08-23 16:10:00

对于瘫痪病患,科学家们已尝试多种方法帮助患者重新行走,比如外骨骼机器人。


近年来,科学家在通过脑植入物恢复病患脊髓损伤引起的运动自由受损方面,取得了显著进步。利用无线电将大脑读取技术连接到身体上的电刺激器,创造出法国神经科学家 Grégoire Courtine 所称的“神经旁路”,使人们的想法能再次控制他们的四肢。


主要研究机构:巴黎综合理工大学洛桑理工学院(EPFL)、韦斯生物和神经工程中心(Wyss Institute at Harvard)、匹兹堡大学(University of Pittsburgh)、凯斯西储大学(Case Western Reserve University)

成熟期:10至15年


也许你还记得前段时间上映的《金刚狼3》片中就在高速公路上出现了无人驾驶的运输卡车


老司机们都知道,在高速上长时间驾驶一辆货车是一项既单调、辛苦又有存有不小安全隐患的活。这也让一个充满自动驾驶货车的未来有了现实出发的原因。这项技术能帮货车司机更快更好地完成运输工作,但最后也可能导致货车司机失业。


而自动驾驶货车和自动驾驶汽车有什么区别呢?自动驾驶货车有个很有意思的地方,就是货车和货车之间可以进行协作,比如它们能在高速公路上“排个队”,减少风的阻力、节省汽油。


去年10月,自动驾驶货车领域发生了一件里程碑的事件,就是一辆装载自动驾驶系统的货车,把2000多箱百威啤酒安全送到了目的地,它在高速公路上总共行驶了200公里。而车上唯一的真人司机,始终坐在休息室,一下都没摸过方向盘。关注这项技术的也不只是货运公司,Uber去年八月就收购了一家相关的公司。Uber自动驾驶技术研发团队的负责人表示,他们的目的是创建一个强大的自动运输交通网,让人和货物在各地之间的交通更方便、安全,而且花费的成本更低。


主要研究公司: Otto、沃尔沃(Volvo)、戴姆勒(Daimler AG)、皮特比尔特(Peterbilt)、百度(Baidu)

成熟期:5—10年


指纹支付基本目前已是各大智能手机配备的技术。但指纹支付在某些场景下,比如说手上沾水等情况就没法好好地玩耍了。在人脸识别技术日益精确地情况下,人脸成为网络交易等相关领域盯上的下一个“指纹”。

支付宝此前就推出了刷脸支付的功能。在“滴滴打车”里面,用户也能看到司机的实名认证和人脸认证信息,提高了打车的安全性;科大讯飞,正在和银联开发一款叫“声纹+人脸P2P转账”的产品。


通过这项应用,用户只要说出类似“我要给谁谁转多少钱”这样的指令,再通过“声纹+人脸”的生物认证,就可以完成转账操作。


这也令人禁不住想,是不是一张本人的照片就可以了?倘若要做动作,那么是不是几套特定的视频,也能达到“活生生”人的效果?小编认为刷脸应该只是给身份识别增加了一个环节,虹膜温度,等等应该是综合采样的。


主要研究公司:阿里巴巴、百度、科大讯飞 、旷视 Face++

成熟期:现在


随着人类对信息处理的需求与日俱增,传统计算机已难以再承载更多的重负,人们将希望寄托于量子计算机的身上,因为量子计算机是基于量子比特运算,功能远强于传统计算机。尤其适合处理分解海量数据破解现有密码技术、解决复杂最优化问题等。它的运行速度可以达到传统计算机的指数倍,甚至还能够制造出不能被破译的密码


构想虽美好,但多年来量子比特和量子计算机都未能跳脱出实验、论文。2016 年或许是一个转折点,IBM 去年 5 月首次宣布,公众可试用其量子处理器,另外英特尔、微软、谷歌等科技巨头也掷巨资在量子计算上。


主要公司:荷兰量子技术研究所 QuTech 、英特尔、谷歌、微软、IBM

成熟期:4 ~5年

目前 360 度全景拍摄消费级相机已涌入大批厂商,较低的售价或能吸引大量的用户。不远的将来,人们除了以现有的图片、文字和小视频进行交互外,更增添了新的沟通表达方式,比如 360 度全景图片、360 度全景视频。

小编惊喜的发现柯达公司的360度取景相机,而且小编认为这项技术也是为了以后的vr设备提供信息源服务


主要研究者:日本理光(Ricoh)、360fly、三星、 JK Imaging (柯达 Pixpro 相机的制造厂商)、IC Real Tech( ALLie 相机的制造厂商)、Humaneyes Technologies(全景相机 Vuze 的制造厂商)

成熟期:现在


马斯克去年就表示想把太阳能板做成瓦片铺在屋顶上,号称价格低于普通屋顶,预计今年就可以正式“动工”。之所以强调售价,是虽然太阳能这项技术虽有很长发展史了,但依旧难以摆脱笨重、昂贵、低效的问题。

有麻省理工学院的科学家团队制造了一种全新类型的太阳能设备,改善了低效的问题:利用工程创新和材料以捕捉更多太阳能。目前这个设备还只是一个产品原型,效率可以大约达到传统光伏的两倍。效率的提高亦有助于太阳能光伏电池的推广应用。


无疑,现在挖掘环保并高效能源问题是一个大方向,想想今后告别充电器的手机,告别内燃机和电池组的汽车。

主要研究团队:麻省理工学院的科学家团队(MIT)

成熟期:10 - 15 年



所谓基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的。通俗的讲就是:把改造过的病毒当成摆渡车,把相关的健康基因,送到有缺陷基因的患者体内。想法听起来很好,实施起来却很不容易。1999年,一位肝病患者在一次基因疗法的实验中去世,那之后,对基因疗法的研究几乎没什么发展。实验失败的原因呢,有一部分是因为没把健康的基因送对位置,这就有可能激活了致癌基因,或是让患者的免疫系统反应过度,这才导致了惨剧的发生。


但是现在,研究人员通过用更高效的病毒作为载体,解决了这个难题。在未来,只要是科学家明确知道的、因为基因突变导致的疾病,都可以通过这种方法治愈。不过挑战也还是有的,比如阿尔茨海默症、糖尿病和心力衰竭等疾病,它们不仅涉及到多个基因,而且在得了相同疾病的不同病人中,对应的基因突变还不完全相同。


去年基因治疗方面传来诸多好消息,美国 FDA 或即将批准 Spark Therapeutics 的基因治疗技术,倘若获得通过这将开创基因治疗技术先河。欧洲已有基因疗法葛兰素史克 ( GSK )开发的 Strimvelis 和 uniQure 公司的 Glybera  被监管部门批准上市。


现在基因治疗已应用于眼科、血友病、基因编辑、癌症等领域。此前基因疗法因彻底治愈重症联合免疫缺陷症小女孩而备受关注,但不容忽略的是高昂的治疗费用、和临床风险等层面制约。


主要研究者:SparkTherapeutics、BioMarin、 GenSight Biologics、BlueBird Bio、UniQure

成熟期:现在


为了得知我们身在何处会需要地图,科学家也想建立一个人类细胞图谱( Human Cell Atlas ),以破译人体每个细胞的类型和特性,构建健康人体的参考图(就像地图一样),这能促进生物医学的发展,比如它能深入了解病理,还能对药物研发有所帮助。


但其应用前景也遭到了质疑,有专家表示“最终人类细胞图谱会落到哪个领域,现在也不清楚。”另外,他还指出了一个十分现实的问题,就是现阶段的投入和产出比,何况全球科研经费还十分有限。


主要研究机构:布罗德研究所(Broad Institute)、桑格研究所(Sanger Institute)、陈—扎克伯格的Biohub(Chan Zuckerberg Biohub)

成熟期:5年


黑客们的攻击范围正在变得愈来愈广。随着物联网时代的到来,其攻击的对象不再局限于过去的电脑、手机等设备,凡是能联网的设备,都可成为其潜在攻击源。


去年十月,Twitter、Paypal、Spotify 等多个美国网站被迫中断服务,其背后的罪魁祸首是一种被称作“物联网破坏者”的Mirai病毒。它就是通过互联网搜索物联网设备来传播病毒,当它扫描到一个物联网设备,比如网络摄像头、智能开关等后,就会尝试使用默认密码进行登陆,该病毒自带60个通用密码。一旦登录成功,这台物联网设备就进入“肉鸡”名单,开始被黑客操控攻击其他网络设备,这次一共有超过百万台参与了DDoS攻击。


而这种病毒能轻易获得、感染设备后会进行大量自动化设置,危害极大。另外,伴着万物互联的设备逐渐增多,病毒的扩散阻止起来会愈发困难。


主要研究者:各地极客(geeks around the world)

成熟期:现在


看到阿法狗打败李世石整个人类圈都沸腾了,科技圈兴奋在于人工智能的突破,而作为吃瓜群众可能一方面感慨科技发展飞速,另一方面或许就开始忧心电影常上演的“人机大战”什么时候到来。


强化学习是一种重要的机器学习方法,又称为再励学习、评价学习。它能应用于智能控制机器人、及分析预测等领域。


深度学习(deep learning)可能用户更知悉的是这个词,而强化学习深度学习是两种技术,知乎上有用户简要介绍两者关系:如果强化学习是一个问题,那么深度学习就是一种解决问题的方式。深度学习技术的方法可以达到监督学习、非监督学习、半监督学习以及强化学习。


小编在google uber上也搜到了相关的例子,比如强化学习运用在自动驾驶上:这是第一辆汽车途经这条弯道记录的数据

过了一段时间之后,我们会发现越来越多的车辆留下数据,这样就会形成数据堆砌,然后达到精度数据,使得车辆更迅速方便的行驶。


主要研究者:DeepMind、Mobileye、OpenAI、Google Uber;科大讯飞、阿里巴巴、微软亚洲研究院、、百度

成熟期:1~2年