2017年全球十大突破性技术：太阳能热光伏技术在列
发布时间：2017-02-23 来源： 证券时报
本文摘要：作为全球最为著名的技术榜单之一，《麻省理工科技评论》全球十大突破性技术具备极大的全球影响力和权威性，至今已经举办了超过16年。
作为全球最为著名的技术榜单之一，《麻省理工科技评论》全球十大突破性技术具备极大的全球影响力和权威性，至今已经举办了超过16年。每年上榜的有的已经在现实中得以应用，有的还尚需时日，但他们的重要性都毋庸讳言，注定将在未来对我们的经济政治生活产生重大的影响，甚至会彻底改变整个社会的文化面貌。
2月21日，MITTechnologyReview(《麻省理工科技评论》杂志)“2017年十大突破技术”榜单在京揭晓，强化学习、360°自拍、基因疗法2.0、细胞图谱、自动驾驶货车、刷脸支付、太阳能热光伏电池、实用型量子计算机、治愈瘫痪、僵尸物联网等十项技术入选。
近年来，人工智能成为资本竞相追逐的投资领域。在今年的榜单中，属于人工智能范畴的就有强化学习、无人驾驶、面部识别等多项，而基因工程、新能源和量子计算也越来越受关注。
1、强化学习(ReinforcementLearning)——让机器比人更聪明
正向强化学习结合大型深度神经网络让人们获得了解决复杂问题所需的能力。
强化学习能使计算机在没有明确指导的情况下像人一样自主学习。按照这种方法，计算机可以通过试错法来解决问题，并将正向结果，与行为相关联。这使得计算机可以不通过具体指示或范例去学习，而是自主通过环境经验磨练技能。这一改变使得自动驾驶汽车及其他自动化领域的进展速度大大加快。
在这个研究领域，最著名的是谷歌旗下DeepMind的AlphaGo，通过自我对局的强化训练迭代更新成为围棋大师；而Mobileye(MBLY)则使用强化学习算法训练驾驶决策系统神经网络的优化升级。
在国内，科大讯飞(002230)已经针对强化学习在多个方向展开了研究和应用，包括人机对话系统、智能客服系统、机器辅助驾驶、机器人控制等方向，都已有了应用研究。而公司也计划将机器人送入高考考场，与普通考生一决高下。
此外，微软亚洲研究院等也都在此领域进行研究。
相关公司：DeepMind、Mobileye、谷歌、Uber、科大讯飞、阿里巴巴、百度。
2、自动驾驶货车(Self-DrivingTrucks)——可替代货车司机的技术
该项技术可以使长途汽车在高速路上自动驾驶，从而帮助货车司机更高效地完成运输任务。当无人驾驶技术真正成熟时，共享经济下的租车打车以及2B商业货运领域会最快落地。
去年10月，Uber旗下无人驾驶货车公司Otto完成首次商用无人卡车货运项目，全程共行驶200千米，车上唯一的真人司机始终都在驾驶室后面的休息室坐着，一刻也没有碰过方向盘。
这是自动驾驶货车第一次完成商用运输任务，它向世人证明了这项技术的巨大潜力，但目前的技术只能使货车在高速上时才能切换为自动驾驶模式。
无人卡车的需求来自现实的司机缺口，美国卡车业的运量占到了美国的70%，而到2024年司机缺口会提升到175000人。
目前，包括Uber、沃尔沃、戴勒姆和皮特比尔特都在研发自己的自动驾驶货车技术。
中国的自动驾驶货车，未来前景也十分光明：目前，中国有720万台货车和1600万个长途司机负责城际公路上的物资运输，整个产业价值高达3000亿美元，而司机的工资成本占运输总成本的40%。如果使用自动驾驶货车，一些原本需要两到三位司机合作完成的长途运输任务可以由一位司机完成。
目前，中国的货运服务良莠不齐，公众普遍期待这个行业能进行大整改。加之行业监管较松，给企业很大的创新空间。在这两个因素的驱动下，中国的自动驾驶货车产业有望得到快速发展。
互联网巨头百度与货车制造商福田汽车展开了合作，并在2016年11月上海新国际会展中心发布了国内首款自动驾驶卡车。
相关公司：Uber、沃尔沃、戴勒姆、皮特比尔特、百度。
3、刷脸支付(PayingwithYourFace)
人脸识别技术如今已经可以十分精确，应用领域也十分广泛，包括较早的安防监控领域、安全支付，到最近的无人车系统等。
目前科技巨头纷纷布局脸部识别：苹果公司先后收购PolarRose、PrimeSense、Perceptio、Faceshift、Emotient、Turi、Realface等脸部识别相关技术公司，未来的iPhone8或将具备面部识别功能。谷歌先后收购脸部识别系统公司PittPatt和Viewdle等。在汽车领域方面，本田在17年CES上推出具有情感引擎的无人车，英伟达推出的Co-Pilot系统中也运用脸部识别技术。而包括Face++、Visionics、MirOS在内的初创企业也在人脸识别方面具备先进技术。
Face++是一家估值超过10亿美金的中国初创公司，而Face++的人脸识别技术登陆手机app已有一段时间了。目前，支付宝已经可以使用人脸识别进行授权支付；在“滴滴打车”软件中，用户能够看到司机的实名认证以及人脸认证信息，任何想注册成为“滴滴司机”的用户都需要在摄像头前扫描并进行人脸识别认证。
在中国，人脸识别系统现在应用于授权支付、设备访问以及罪犯追踪。作为全世界首批上线人脸识别技术的国家，中国对于监控以及隐私方面的政策对此有很大的与推动。
经过了几十年的发展，人脸识别技术的精度已经达到金融交易的级别。另一方面，人脸识别还与深度学习进行了紧密的结合。
比如，全中国最大搜索引擎百度的研究人员也在将人脸识别和机器学习进行结合，并进行了软件识别人脸与真人识别人脸的对比。在前不久的一档电视节目上，百度开发的人脸识别软件与人展开了一场对决，双方同时观察嘉宾幼时的照片并以此识别真人，结果百度的人脸识别系统完胜。
百度正在开发一种人脸识别取火车票的系统，试点选在了乌镇。这座旅游城市足够的人流量将为系统实验提供充足的数据。据悉，这将需要将数百万张人脸输入数据库中才能达到99%的正确识别率。
科大讯飞也是一个典型例子：公司与中国最大的银行卡联合组织合作开发了“声纹+人脸P2P转帐”产品——“声纹+人脸”融合认证个人转账应用。通过该应用，用户只需说出类似“我要给(姓名)转(金额)”这样的指令，再通过“声纹+人脸”相结合的融合生物认证，就能完成转账操作。
主要公司：百度、科大讯飞、阿里巴巴、旷视Face++.
4、基因疗法2.0(GeneTherapy2.0)——改变基因能治病
数十年来，研究人员一直在追求基因疗法的梦想。基因疗法利用改造过的病毒将相关基因的健康副本递送至携带有缺陷基因的患者体内，达到治疗的目的，前景十分美好。然而，至今为止，基因疗法带来的失望远大于希望。
早期基因疗法失败的原因部分是源于其递送机制，因为新的遗传物质(改造基因)、以及将其携带至细胞的载体病毒，被错误地递送到基因组的其他位置，这会激活某些患者体内的致癌基因，或者引起患者免疫系统的过度反应，从而导致多器官功能衰竭以及脑死亡。
但是现在，一些关键的难题已经解决，基因治疗也将迎来曙光：研究人员使用了更高效的病毒将新的功能基因转运到细胞中。
很多疾病都是由单个基因突变导致的，新型基因疗法能够彻底治愈这些疾病。
在美国，SparkTherapeutics有望成为第一家迈入市场的基因疗法新创公司，该公司开发出针对渐进式失明的基因治疗方法。还有很多其他正在研究的基因疗法，正将目光投向血友病的治疗，以及一种称为表皮溶解水皰症的遗传性皮肤失能症。
目前从事基因治疗多是创业公司，如：精确编辑植物基因公司CaribouBiosciences、检测与乳腺癌和卵巢癌发病基因公司VeritasGenetic、拥有36项遗传病基因检测技术的23andMe、便携式纳米孔DNA/RNA测序仪制作公司OxfordNanopore以及DNA应用商店Helix(Illumina子公司)等。
5、细胞图谱(TheCellAtlas)——人体究竟是什么组成的
人体究竟是什么组成的？
下一个生物学上的巨型项目将会回答。科学家正在建立一个超详细的“人类细胞图谱”，即通过细胞内部的内容来定义活细胞。
这是一个使用现代基因组学和细胞生物学中最强大的工具，来单独捕获和端详数百万个细胞的计划。这个项目的目标是构建第一个全面的“细胞图谱”，或者人类细胞地图。它的实现将将首次全面揭示人体是由什么所组成的，并为科学家们提供一个新的复杂生物学模型，以提升药物研发的速度。
为了执行这个解码人体37.2万亿细胞的任务，由来自美国、英国、瑞典、以色列、荷兰和日本的国际科学家组成的联合会正在分配任务，包括检测每个细胞的分子特征，并给每种细胞一个在人体空间中特定的“邮政编码”。
从填充大脑和脊髓的毛状神经元，到皮肤的粘脂肪细胞(glutinousfatcells)，先前描述细胞的尝试表明，人体总共有约300种细胞，但真正的数字无疑会更大。
细胞图谱研究的执行者主要是顶尖研究所，包括英国桑格研究所、麻省理工学院和哈佛大学的布罗德研究所、以及由Facebook首席执行官马克扎克伯格(MarkZuckerberg)资助的位于加利福尼亚州的一个全新的“Biohub研究所”。在去年9月，扎克伯格和他的妻子PriscillaChan将细胞图谱研究作为了30亿美元医疗研究捐赠的首个目标。
6、太阳能热光伏电池(HotSolarCells)——让太阳能电池效率翻倍
这项新设计可能会催生出在日落后依然可以工作的廉价太阳能发电技术，可以让太阳能电池效率翻倍的技术。
太阳能电池板覆盖了越来越多的屋顶，但是，尽管这项技术已经发展了几十年，这些硅片组成的电池组件仍然笨重、昂贵而且低效。理论上的限制让这些常规的光伏电池板只能吸收太阳光中的一部分能量。
而这种全新类型的太阳能设备，利用工程创新和最新的材料科学进步来捕获更多的太阳能。该技术的秘诀在于先将太阳光变成热能，然后将其重新变成光，而且聚集在太阳能电池可以使用的光谱范围内。
虽然许多研究人员已经在这项被称为是太阳能热光伏的技术上研发了多年，但麻省理工学院的这个装置是第一个可以比只使用光伏电池吸收更多能量的装置，表明该方法可以显着提高效率。
此外，研究人员还在探索如何去利用太阳能热光伏电池的另一个优势。因为热比电更容易储存，所以应当可以将由装置产生的过量的热量储存起来，这样即使在太阳不发光时也可以用于产生电力。
如果研究人员可以整合储热设备，并提高效率水平，该系统有朝一日将可以实现清洁、廉价和连续的太阳能电力供应。
7、实用型量子计算机(PracticalQuantumComputers)——制造稳定的量子比特
在运行人工智能程序以及处理复杂的模拟和规划问题时，量子计算机的速度可能是传统计算机的指数倍，而量子计算机甚至能制造出无法破解的密码。该项突破能制造出稳定的量子比特。
量子计算机虽然每年都是“十大突破性技术”的夺标大热门，但每年都得出同样的结论：仍然无法实用。
但今年，科学家们正在将以前的理论设计变成现实。不仅如此，来自谷歌、IBM、英特尔、微软等公司的资金正源源不断地流入，为建造一台能工作的量子计算机所需要的各种技术，包括微电子学、复杂电路以及控制软件等的研发，提供了强大的资金支持。
在应用层面，量子计算机尤其适合对海量的数据进行分解，这让它很容易破解大多数现有的密码技术，并且可能设计出无法被破解的密码。此外，量子计算机还适合用于解决复杂的最优化问题，并执行机器学习算法。当然，可能还有很多应用人们目前都还没有想到。
主要公司：英特尔、谷歌、微软、IBM.
8、360°自拍(The360-DegreeSelfie)——轻松完成实景拍摄
当你到一个风景优美的山谷中徒步，怎么才能轻松地进行360°全景拍摄？怎样让你的亲朋好友都能坐在家中跟你分享大自然的美景？当你花高价买到球票，坐在赛场内等待巴萨对皇马的比赛开始，怎样将这场世纪对决全方位地拍摄并保存下来？没错，360°全景相机就能帮你实现。
就在不久之前，想完成全景拍摄还不那么容易：要么你需要拼接多个相机拍摄，要么要购买价格昂贵的特种相机。而即便是使用这两种方法，后期图像处理过程都是十分繁琐，耗时耗力。
托这项技术的福，现在大多数人都能买得起更方便好用的360°全景相机了，500美金的售价就相当于入门级的单反。
不仅如此，目前大多数的全景相机都有对应的手机App来查看取景的情况以及拍摄的照片，拍摄完的照片及影片上传到网络也变得十分容易。而全景相机将拼接照片的过程简化，延迟大大缩短，图像处理甚至可以在相机端就完成。
全民直播时代由此开启。
OculusVR的首席技术官约翰卡马克(JohnCarmack)就预测：“未来，人们使用虚拟现实的时间中只有一半是玩游戏，另一半则是进行旅行观光或者是做一些现实的事情，例如参加一场婚礼。”
据统计，2016年球状全景相机的市场份额占全球相机的1%，而到2017年年初就已经增至4%，全景相机的兴起之势已不可阻挡。
主要公司：日本理光、360fly、三星、JKImaging(柯达Pixpro相机的制造厂商)、ICRealTech(ALLie相机的制造厂商)、HumaneyesTechnologies(全景相机Vuze的制造厂商).
9、治愈瘫痪(ReversingParalysis)——利用脑植入治疗瘫痪
全球有数百万人被瘫痪所折磨，无时不刻都渴望着摆脱疾病的困扰。该项突破使用无线脑-体电子元件可绕过神经系统的损伤来实现运动。
在利用脑植入来恢复脊髓损伤引起的运动自由受损上，科学家们已经取得了显着的进步。近年来，借助脑植入物，少量患者已可以通过思想来控制计算机光标或者是机器臂。现在研究人员正在尝试意义重大的下一步：治愈瘫痪。
科学家利用无线电将大脑读取技术直接连接到身体上的电刺激器，创造所谓的“神经旁路”，从而使人们的想法能够再次控制他们的四肢。除了治疗瘫痪外，科学家希望能够使用所谓的“神经义肢”，通过在眼睛中放置芯片来恢复视力，或者是恢复阿尔茨海默病人的记忆。
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(WyssInstituteatHarvard)、匹兹堡大学(UniversityofPittsburgh)、凯斯西储大学(CaseWesternReserveUniversity).
10、僵尸物联网(BotnetsofThings)
该技术可以感染并控制摄像头、监视器以及其他消费电子产品的恶意软件，可造成大规模的网络瘫痪。随着物联网热潮的不断发展，基于这种恶意软件的僵尸网络对互联网的破坏能力将会越来越大，也会越来越难阻止，风险与日俱增。
僵尸网络并不是一个新技术。早在2000年，就有黑客通过集合僵尸网络中所有电脑的力量，随意释放威力强大的分布式拒绝服务攻击(DistributedDenial-ofServiceAttack，缩写为DDoS)。被攻击的目标网站或服务器会因为大量的数据流量而超载下线。
如今，随着大量廉价的摄像头、监视器以及其他物联网产品的出现，这些产品往往没有采取任何安全措施，黑客可以轻易地控制它们，而这些设备只有在被拔掉电源后才会真正的安全。
其结果就是僵尸网络的规模越来越大，攻击能力越来越强。今日的大型僵尸网络已经具有同时攻击数个目标的能力。
2011年，全世界可联网设备的数量为80亿台，而2016年达到174亿台。在接下来的几年里，拥有安全隐患的设备将会出现指数增长，僵尸网络规模及威力也会借此增长。
黑客们可以利用僵尸网络进行“点击欺诈”(ClickFraud)，欺骗广告商，让他们认为人们有观看或点击他们投放的广告，以此赚取大量的广告费。如果控制僵尸网络的黑客们找出了一个更加高效隐秘的方法进行点击欺诈，那整个互联网的广告商务模式将会崩溃。
此外，因为僵尸网络可以加快暴力破解密码的速度，所以它还可以绕过垃圾邮件过滤器(SpamFilter)、进行比特币挖矿以及做任何需要大量设备的事情。这意味着，僵尸网络背后的利益也将会越来越大。
而对于国家来说，这也是一款威力强大的电子战武器。
后记：
在以上的十项技术突破中，有些技术已经成熟，有些尚在研发过程中。这些技术也对大量资本具有强大的吸引力，而其中不乏上市公司的影子。对于高科技，市场总是给予厚望，其中的投资机会，你发现了没？
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