《麻省理工科技評(píng)論》“十大突破性技術(shù)” 榜單迎來誕生二十周年的日子。2021“十大突破性技術(shù)” 發(fā)布會(huì)也于今天下午在杭州余杭未來科技城舉辦。

本次會(huì)議由中共杭州市余杭區(qū)委、杭州市余杭區(qū)人民政府、《麻省理工科技評(píng)論》主辦，浙江省委組織部（人才辦）、杭州市委組織部（人才辦）指導(dǎo)，杭州未來科技城（海創(chuàng)園）管委會(huì)、DeepTech共同承辦，近百位國(guó)內(nèi)外行業(yè)專家、青年科技領(lǐng)袖和商業(yè)精英齊聚一堂，碰撞新思想、分享新觀點(diǎn)，線上四大平臺(tái)同步直播，給與會(huì)者帶來了一場(chǎng)頂級(jí)的科學(xué)技術(shù)思想盛宴。

在榜單揭曉之前，我們想考考你是否還記得二十年前的科技水平？

容我們提醒你一下，那一年，維基百科剛剛誕生，3G 網(wǎng)絡(luò)剛打出第一通電話，蘋果 iPod 首次問世，而 Windows 系統(tǒng)才更新到 XP。

在那個(gè)大部分人只能撥號(hào)上網(wǎng)、10 兆寬帶就已是頂配的年代，《麻省理工科技評(píng)論》首次推出 “十大突破性技術(shù)”（TR10）榜單，榜上有名的是生物識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘、自然語言處理、腦機(jī)接口、機(jī)器人設(shè)計(jì)等充滿未來感的 “黑科技”。

在接下來的二十年里，這份年度榜單依舊不斷帶給人們驚喜。

2009 年，蘋果尚未收購(gòu) Siri，我們就將它列為突破性技術(shù)。而在今天，虛擬語音助手已經(jīng)遍地開花。

2013 年，我們將 “深度學(xué)習(xí)” 列入榜單，并準(zhǔn)確給出 3-5 年的爆發(fā)期。時(shí)至今日，它仍然是實(shí)現(xiàn)各種高性能機(jī)器學(xué)習(xí)算法、驅(qū)動(dòng)人工智能蓬勃發(fā)展的核心技術(shù)。

如今，我們回望過去，科技的進(jìn)步令人驚訝。二十年前陌生的技術(shù)名詞要么早已成為我們生活的一部分，譬如手機(jī)上的指紋識(shí)別和人臉識(shí)別，要么成為了時(shí)下最炙手可熱的研究領(lǐng)域，譬如腦機(jī)接口和自然語言處理。我們?cè)僖矡o法對(duì)它們視而不見，我們的生活也因它們更加豐富多彩和方便快捷。

這種跨越二十年的預(yù)測(cè)能力，完美詮釋了 “十大突破性技術(shù)” 榜單的權(quán)威性。

當(dāng)然，與其說是 “預(yù)測(cè)”，不如說是《麻省理工科技評(píng)論》站在全球科技最前沿，目睹了科技創(chuàng)新百年變遷后的一種沉淀，這是對(duì)科研邁向產(chǎn)業(yè)的可行性分析，也是對(duì)技術(shù)商業(yè)化及影響力的研判。

不過，這些并非僅有的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。2019 年，《麻省理工科技評(píng)論》邀請(qǐng)到比爾?蓋茨（Bill Gates）作為客座評(píng)選人，并全程參與評(píng)選工作。他對(duì)謀求和提升 “人類福祉” 的追求反映到了評(píng)選結(jié)果中。

更重要的是，評(píng)選 “十大突破性技術(shù)” 的目的不僅僅是展示新創(chuàng)新成果，同時(shí)也旨在強(qiáng)調(diào)是人類的智慧促生了這些創(chuàng)新技術(shù)。

在最新的 2021 年榜單中，我們關(guān)注了在人工智能領(lǐng)域引發(fā)熱議的 GPT-3 語言模型。它不僅能寫出逼真的文本，更具備強(qiáng)大的泛用性，人們甚至認(rèn)為它是通向真正通用人工智能的里程碑。

我們還選擇了 mRNA 疫苗，雖然人類對(duì) mRNA 技術(shù)的研究已持續(xù) 20 余年，但在新冠疫情肆虐全球之際，人類在短短一年時(shí)間內(nèi)完成了 mRNA 疫苗的研發(fā)，并首次開展了大規(guī)模接種，該技術(shù)亦有望在醫(yī)藥領(lǐng)域掀起新革命。

如果你覺得這些技術(shù)離你太遠(yuǎn)，那不妨想一想過去兩年最火的移動(dòng)應(yīng)用：TikTok。在眾多短視頻應(yīng)用中，無論是知名度還是用戶活躍度，TikTok 都以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)遙遙領(lǐng)先。我們認(rèn)為，其背后的推薦算法是兼具代表性和突破性的技術(shù)。

除此之外，今年的榜單還包括綠色氫能、多技能 AI、遠(yuǎn)程技術(shù)、鋰金屬電池、數(shù)字接觸追蹤、超高精度定位和數(shù)據(jù)信托。

它們是科技領(lǐng)域最熱門、最前沿、最具價(jià)值的研究領(lǐng)域，從中孕育出的成果寄托著人類對(duì)未來美好生活的憧憬，也必將在未來社會(huì)生活中產(chǎn)生巨大的影響。

正如比爾?蓋茨所說，看過這些突破性技術(shù)之后，你會(huì)覺得 “美好的未來，值得我們?yōu)橹畩^斗”。

圖 | 2021 年《麻省理工科技評(píng)論》全球十大突破性技術(shù)榜單包括：mRNA 疫苗、GPT-3、數(shù)據(jù)信托、鋰金屬電池、數(shù)字接觸追蹤、超高精度定位、遠(yuǎn)程技術(shù)、多技能 AI、TikTok 推薦算法、綠色氫能

以下是榜單詳細(xì)內(nèi)容解讀：

mRNA 疫苗

重大意義：mRNA 新冠疫苗有效性約為 95%，此前從未投入臨床應(yīng)用，可能帶來醫(yī)藥領(lǐng)域的巨大變革。

主要研究者：BioNTech 公司、綠光生物科技公司、Moderna、Strand Therapeutics 公司

成熟期：現(xiàn)在

在全球，新冠病毒已奪去 200 多萬人的生命，mRNA 技術(shù)研究人員德魯?魏斯曼的幾位童年好友也因此去世。

如今，幾種不同類型的新冠疫苗已經(jīng)上市，美國(guó)所注射的新冠疫苗完全依賴于 Moderna 的疫苗、以及 BioNTech 和輝瑞合作開發(fā)的疫苗。以上兩款疫苗有個(gè)共同點(diǎn)：都采用了 mRNA 技術(shù)。

mRNA 疫苗與傳統(tǒng)疫苗生效機(jī)制完全不同，傳統(tǒng)疫苗使用活病毒、死病毒、或者病毒外殼部分物質(zhì)，以訓(xùn)練人體免疫系統(tǒng)。而 mRNA 疫苗含有基因物質(zhì)，由脂質(zhì)體包裹，注射入體內(nèi)后，肌肉細(xì)胞吸收 mRNA 并產(chǎn)生某種病毒蛋白，免疫系統(tǒng)會(huì)及時(shí)產(chǎn)生抗體和 T 細(xì)胞來抵御病毒的入侵。

在此之前，雖然針對(duì) mRNA 的研究已有 20 年，但是直到去年，mRNA 才首次用于進(jìn)入市場(chǎng)的藥物。

mRNA 疫苗是否真的效果更好呢？答案是大寫的 “是”。臨床研究證明，Moderna 和 BioNTech 的疫苗有效性都達(dá)到約 95%，而阿斯利康的腺病毒疫苗有效性約為 75％。

mRNA 疫苗具備高有效性、以及容易重新構(gòu)建的特點(diǎn)，更有利于研究人員攻關(guān)艾滋病、嬰兒呼吸道病毒、皰疹和瘧疾這些目前都尚無成功疫苗的疾病。研究人員還認(rèn)為，在未來，mRNA 技術(shù)不僅限于疫苗，還將針對(duì)癌癥、鐮狀細(xì)胞病、艾滋病等帶來低成本的基因修復(fù)。

不過，mRNA 若想用于藥物治療，建立切實(shí)可行的經(jīng)濟(jì)模型，還面臨以下幾個(gè)巨大挑戰(zhàn)：如何將足夠數(shù)量的 mRNA 輸送到體內(nèi)的正確位置？如何降低或避免 mRNA 所帶來的副作用？如何包裝脆弱的 RNA 分子？

魏斯曼說，他已經(jīng)研究明白，如何定位納米顆粒。從而讓納米顆粒進(jìn)入骨髓，而骨髓不斷制造所有的紅細(xì)胞和免疫細(xì)胞。

無論如何，mRNA 疫苗成功投入使用，為 mRNA 技術(shù)應(yīng)用于其他疾病疫苗和藥物的研究，開創(chuàng)了一個(gè)良好的局面，我們可以期待 mRNA 技術(shù)的應(yīng)用前景。

GPT-3

重大意義：學(xué)習(xí)自然語言的大型計(jì)算機(jī)模型，朝著構(gòu)建可理解人類、并與人類世界互動(dòng)的 AI 邁出的一大步。

主要研究者：OpenAI、Google、Facebook

成熟期：現(xiàn)在

繼 DeepMind 的 AlphaGo 和 IBM 的 DeepBlue 之后，GPT-3 成為 AI 領(lǐng)域最能引發(fā)公眾想象的存在。

GPT-3 是一種 “大型語言模型”，由舊金山的研究實(shí)驗(yàn)室 OpenAI 創(chuàng)建。所謂 “大型語言模型” 指的是一種利用深度學(xué)習(xí)的算法，通過數(shù)千本書和互聯(lián)網(wǎng)的大量文本進(jìn)行訓(xùn)練，將單詞和短語串在一起。GPT-3 于 2020 年正式發(fā)布，能夠模仿人類書寫文本，逼真程度令人驚異。

在許多人看來，GPT-3 的這一能力，堪稱是通往真正的機(jī)器智能道路上的里程碑。

能夠如此嫻熟地運(yùn)用語言的機(jī)器之所以重要，是因?yàn)檎Z言對(duì)于理解日常世界至關(guān)重要，人類就是通過語言來交流、分享思想和描述概念。換句話說，掌握了語言的 AI，可對(duì)世界產(chǎn)生更好的理解。

大型語言模型還有很多實(shí)際用途。比如，可為開發(fā)更好的聊天機(jī)器人提供支持，以進(jìn)行更加流暢的對(duì)話；只要給出提示，它們就可以生成關(guān)于任何事情的文章和故事；它們還可以總結(jié)文本，或回答關(guān)于文本的問題；雖然只有獲得邀請(qǐng)的人才能使用 GPT-3，但人們已經(jīng)利用它為數(shù)十個(gè)應(yīng)用程序提供了支持，其中不乏從一個(gè)產(chǎn)生創(chuàng)業(yè)想法的工具，到一個(gè)以地下城為背景的 AI 腳本冒險(xiǎn)游戲的。

GPT-3 并不是 2020 年出現(xiàn)的唯一一個(gè)大型語言模型，微軟、谷歌和臉書都推出了其開發(fā)的大型語言模型，但 GPT-3 卻是迄今為止最好的全能型選手。人們認(rèn)為 GPT-3 可以寫出任何東西：同人小說、哲學(xué)辯論、甚至代碼。人們甚至就 GPT-3 是否是第一個(gè)通用人工智能展開爭(zhēng)論。

其實(shí)不是。盡管 GPT-3 能產(chǎn)生特別逼真的文本段落，但并沒有任何實(shí)質(zhì)性創(chuàng)新。GPT-3 的出現(xiàn)證明了一點(diǎn)，那就是規(guī)模為王。在構(gòu)建 GPT-3 時(shí)，OpenAI 使用的方法和算法與構(gòu)建 GPT-2 的基本相同，區(qū)別在于 OpenAI 擴(kuò)大了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和訓(xùn)練集 ——GPT-3 有 1750 億個(gè)參數(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的值在訓(xùn)練過程中會(huì)不斷調(diào)整。而 GPT-2 僅有 15 億個(gè)參數(shù)，GPT-3 也借此成為有史以來最大的語言模型。

但有科研人員指出，GPT-3 雖稱得上是 AI 中的翹楚，但同時(shí)也集合了一些糟糕的問題，比如 GPT-3 耗電巨大，會(huì)加劇氣候變化；GPT-3 會(huì)吸收網(wǎng)上的許多不實(shí)信息和偏見，并能按需復(fù)制；GPT-3 為機(jī)器生成的文本披上人性外衣，能夠輕易獲取人們的信任 —— 數(shù)月前，有人在 Reddit 上發(fā)布了一款由 GPT-3 支持的網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人，該機(jī)器人在幾天內(nèi)發(fā)布了數(shù)百條評(píng)論，并與數(shù)十名用戶進(jìn)行互動(dòng)，直到最后才被發(fā)現(xiàn)并非真人。

對(duì)于相信 “越大越好”（bigger is better）理念的人而言，GPT-3 的出現(xiàn)是一個(gè)不小的勝利。這些模型表明，我們可以期待計(jì)算能力和數(shù)據(jù)將在未來走得更遠(yuǎn)。GPT-4 會(huì)是什么樣子的？我們可以預(yù)期，聊天機(jī)器人將能夠掌握更廣泛的會(huì)話主題，與人的交流變得更加流暢，更善于將更長(zhǎng)的連貫文本串在一起……

數(shù)據(jù)信托

重大意義：面對(duì)個(gè)人數(shù)據(jù)被濫用這一情況，數(shù)據(jù)信托可以幫助更好地管理數(shù)據(jù)。

主要研究者：Google Sidewalk Labs

成熟期：2-3 年

數(shù)據(jù)時(shí)代，在人們生活更加方便的同時(shí)，隱私和安全問題日益突顯。那么，是否有一個(gè)組織可以像工會(huì)維護(hù)勞工權(quán)利一樣來維護(hù)人們的數(shù)據(jù)權(quán)利？并且，能夠像醫(yī)生一樣，根據(jù)個(gè)人的數(shù)據(jù)管理幫助人們做出明智的決策？

或許，數(shù)據(jù)信托是一種可行性方案。

在法律中，信托是指基于對(duì)受托人的信任，委托人從其自身利益出發(fā)，將資產(chǎn)交給受托人管理的行為。而在數(shù)據(jù)信托中，受托人將管理一群人的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)權(quán)利。這就像醫(yī)生有責(zé)任依據(jù)病人的利益行事一樣，數(shù)據(jù)受托人管理委托人的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)權(quán)利，也對(duì)其利益負(fù)責(zé)。理論上，數(shù)據(jù)信托允許用戶行使其作為數(shù)據(jù)生產(chǎn)者的權(quán)利。

此前，谷歌的姊妹公司 “人行道實(shí)驗(yàn)室” 建議創(chuàng)立一個(gè)公民數(shù)據(jù)信托 —— 希望在其智能社區(qū) Quayside 入駐的公司必須申請(qǐng)收集和使用數(shù)據(jù)的許可證，并由社區(qū)成員組成的審查委員會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)收集和使用進(jìn)行監(jiān)督，以保證這些數(shù)據(jù)能為用戶產(chǎn)生價(jià)值。

雖然，“人行道實(shí)驗(yàn)室” 在 2020 年 5 月放棄了 Quayside 項(xiàng)目，但其數(shù)據(jù)信托的提議為數(shù)據(jù)管理提供了思路：對(duì)于智能城市、公共衛(wèi)生計(jì)劃等更多公共事務(wù)收集到的數(shù)據(jù)，可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)信托并對(duì)其進(jìn)行管理。

對(duì)于數(shù)據(jù)引發(fā)的隱私、安全性等問題，數(shù)據(jù)信托不是唯一的解決辦法，但能夠控制數(shù)據(jù)、讓數(shù)據(jù)共享造福人類的數(shù)據(jù)治理是十分必要的。

鋰金屬電池

重大意義：鋰金屬電池能量密度高、充電速度快，而且安全可靠，使電動(dòng)汽車像汽油汽車一樣方便和便宜。

主要研究者：QuantumScape 公司、卡耐基梅隆大學(xué)、橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室

成熟期：5 年

制約電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大難題就是電池技術(shù)。

目前，電動(dòng)汽車普遍使用的是鋰離子電池，這種電池昂貴、笨重、能量密度低，并且其所依賴的液體電解質(zhì)在碰撞時(shí)極易起火。電池的一系列缺點(diǎn)體現(xiàn)在電動(dòng)汽車上就是：價(jià)格高、續(xù)航低、充電慢，而且還存在安全隱患，這些正是讓眾多車主對(duì)電動(dòng)汽車望而卻步的原因。

顯然，要使電動(dòng)汽車比汽油汽車更具競(jìng)爭(zhēng)力，就需要一種突破性電池來彌補(bǔ)這些缺陷。

硅谷初創(chuàng)公司 QuantumScape 聲稱已經(jīng)開發(fā)出全新的鋰金屬電池，其采用固體電解質(zhì)（陶瓷）克服了傳統(tǒng)鋰離子電池存在的這些缺陷。

在傳統(tǒng)的鋰離子電池中，陽極主要由石墨制成，可以很容易地吸收和釋放帶電的鋰離子，這些鋰離子通過電解質(zhì)在陽極和陰極之間來回穿梭，這些帶電粒子流產(chǎn)生電流，電流從電池中流出，為任何需要供電的地方供電。

而在鋰金屬電池中，陽極本身是由鋰制成的，這意味著電池陽極上幾乎每一個(gè)原子都可以用來產(chǎn)生電流。從理論上講，鋰金屬陽極可以比同等重量和體積的石墨多存儲(chǔ) 50% 的能量。

這種鋰金屬電池?fù)碛休^大的能量密度和極快的充電速度，而且更加安全穩(wěn)定。一旦普及，將徹底改寫當(dāng)今電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)格局，讓電動(dòng)汽車的成本降低、續(xù)航增加，屆時(shí)充電將會(huì)變得像在加油站加油一樣快捷方便。當(dāng)然，這種電池也可用于其他形式的運(yùn)輸，比如長(zhǎng)途卡車貨運(yùn)，甚至是短途航班。

QuantumScape 公司還展示了一款還處于實(shí)驗(yàn)室階段的單層電池，可在 15 分鐘內(nèi)充電至 80% 以上的電量，續(xù)航里程達(dá)數(shù)十萬英里，而且在冰點(diǎn)溫度下也能正常工作。該公司表示，這種電池將使電動(dòng)汽車的行駛里程提高 80% 以上，現(xiàn)在一次充電可以行駛 250 英里的汽車，使用這種電池后可以行駛 450 英里。

迄今為止，QuantumScape 公司發(fā)表的所有測(cè)試都是在電池組上進(jìn)行的。為了在汽車上工作，該公司還將需要生產(chǎn)幾十層電池，而且還必須找到一種方法，以足夠低的成本大規(guī)模量產(chǎn)電池，從而與占據(jù)主導(dǎo)地位幾十年的鋰離子電池技術(shù)相競(jìng)爭(zhēng)。

數(shù)字接觸追蹤

重大意義：在不獲取個(gè)人位置信息的情況下，手機(jī)使用者可獲知自己是否與新冠病毒感染者接觸。

主要研究者：蘋果、谷歌等

成熟期：現(xiàn)在

2020 年全球都在經(jīng)歷的新冠疫情讓 “數(shù)字接觸追蹤” 引起人們的關(guān)注。

新冠疫情之下，科技為公共衛(wèi)生調(diào)查人員追溯感染者的行蹤提供新思路 —— 數(shù)字接觸追蹤。使用該技術(shù)，衛(wèi)生調(diào)查人員不再需要依靠病人的記憶對(duì)其行蹤進(jìn)行追蹤，這減輕了對(duì)疾病監(jiān)控的壓力。

這一技術(shù)對(duì)應(yīng)到實(shí)際應(yīng)用被稱為 “曝光通知”（Exposure Notification）。對(duì)于該數(shù)字接觸追蹤系統(tǒng)，程序員在幾周內(nèi)完成了建立和運(yùn)行，并將代碼開源共享，以保證全球各地的、蘋果和安卓的用戶都可以使用這一功能。

具體而言，“曝光通知” 不會(huì)追蹤用戶的位置，而是使用藍(lán)牙來匿名連接附近運(yùn)行同一應(yīng)用程序的手機(jī)設(shè)備，從而保證健康數(shù)據(jù)的匿名性和隱私性。截至 2021 年 1 月，《麻省理工科技評(píng)論》了解到的全球各地政府使用的 “曝光通知” 應(yīng)用共有 77 個(gè)。

然而，由于一些公司和用戶缺乏對(duì)該應(yīng)用認(rèn)識(shí)和信任、用戶信息不明確、感染者可能沒有使用該應(yīng)用等因素的限制下，“曝光通知” 在新冠疫情中似乎并未起到實(shí)質(zhì)性作用。

但可以確定的是，越多的人使用 “曝光通知”，它達(dá)到的效果就會(huì)越好。而此次全球范圍內(nèi)的大規(guī)模 “實(shí)驗(yàn)” 也表明，一項(xiàng)技術(shù)要在實(shí)際場(chǎng)景中的應(yīng)用，建立信任、增加獲取渠道以及思考技術(shù)在復(fù)雜環(huán)境中的使用是更加重要的。

超高精度定位

重大意義：當(dāng)定位技術(shù)精確到毫米級(jí)或更高水平，將開創(chuàng)全新的產(chǎn)業(yè)。

主要研究者：中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院、ColdQuanta

成熟期：現(xiàn)在

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的精度正在從 “米” 提高到 “厘米” 級(jí)別，這將為自動(dòng)駕駛汽車、送貨機(jī)器人等在街道上安全行駛提供更大支撐。

2020 年正式開通的北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可實(shí)時(shí)捕獲地面上幾米的位置變化，甚至其處理精度能夠達(dá)到毫米級(jí)。該系統(tǒng)已用于檢測(cè)中國(guó)各地山體滑坡易發(fā)地區(qū)地表的細(xì)微變化，并于當(dāng)年預(yù)測(cè)到中國(guó)湖南省將遭遇數(shù)十年來最嚴(yán)重的山體滑坡，使村民得以提前撤離。中國(guó)科學(xué)院航天信息研究所專家表示，如果衛(wèi)星定位精度仍然在米或分米的水平，對(duì)此，這是不可能實(shí)現(xiàn)的。

其實(shí)，北斗和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）精度的進(jìn)一步提升都需要通過地面設(shè)施來提高定位精度。在目前廣泛使用的方法中，一種是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（Real Time Kinematic，RTK）定位，精度可達(dá) 3cm 以下；另一種是精確點(diǎn)定位（Precise Point Positioning，PPP），也可以達(dá)到厘米級(jí)別的精度。此外，中國(guó)科學(xué)院航天信息研究所專家表示：“我們正在開發(fā) PPP-RTK 技術(shù)，結(jié)合二者的優(yōu)勢(shì)，有望在幾年后投入使用。”

除衛(wèi)星系統(tǒng)之外，量子技術(shù)也被應(yīng)用于定位和導(dǎo)航。

專家認(rèn)為，當(dāng)原子冷卻到接近絕對(duì)零度時(shí)，會(huì)達(dá)到一種對(duì)外力特別敏感的量子態(tài)。如果已知一個(gè)物體的初始位置，并能測(cè)量原子的變化，就能據(jù)此找到物體的實(shí)時(shí)位置。目前，量子技術(shù)公司 ColdQuanta 開發(fā)的量子定位系統(tǒng)早期版本已經(jīng)在國(guó)際空間站上運(yùn)行。

遠(yuǎn)程技術(shù)

重大意義：2020 年疫情期間，醫(yī)療保健和教育這兩項(xiàng)重要服務(wù)中發(fā)生的變化，對(duì)人們的整體福祉和生活質(zhì)量產(chǎn)生了巨大影響。但最重要的改變其實(shí)不是技術(shù)本身而是我們的行為，因?yàn)檫h(yuǎn)程會(huì)議和遠(yuǎn)程醫(yī)療早已存在。

主要研究者：中國(guó)香港在線輔導(dǎo)公司 Snapask、作業(yè)幫、印度 Byju’s

成熟期：現(xiàn)在

2020 年四月，全球疫情進(jìn)入高峰期，170 余個(gè)國(guó)家的學(xué)校關(guān)閉，受到影響的學(xué)生規(guī)模高達(dá) 16 億。全球大部分地區(qū)的傳統(tǒng)學(xué)校轉(zhuǎn)為線上教學(xué)模式，亞洲也不例外，例如中國(guó)香港在線輔導(dǎo)公司 Snapask 的用戶需求激增。

目前，Snapask 在亞洲 9 個(gè)國(guó)家擁有超過 350 萬名用戶，較疫情之前翻了一番。于 2015 年創(chuàng)立 Snapask 的 Timothy Yu 表示，“之前我們需要五年才能達(dá)到的用戶數(shù)量，由于疫情的原因只用了一年就實(shí)現(xiàn)了。”

新冠疫情提高了在線輔導(dǎo)服務(wù)的知名度，在線輔導(dǎo)迅速成為許多學(xué)生生活中與課業(yè)同樣重要的一部分。

英國(guó)普利茅斯大學(xué)專門研究遠(yuǎn)程教學(xué)的訪問教授史蒂夫?惠勒表示，這次新冠肺炎引發(fā)的在線輔導(dǎo)熱潮，可為我們提供一個(gè)重要啟示，就是應(yīng)鼓勵(lì)教師以不同的方式進(jìn)行思考與教學(xué)。如果學(xué)校系統(tǒng)能夠接受在線教學(xué)的有效方法 —— 采用新媒體并相應(yīng)地調(diào)整內(nèi)容 —— 那將是 “烏云中的一線光明”。

早在十余年前，戴維斯?穆欣古奇就提出一個(gè)偉大的想法：讓烏干達(dá)人發(fā)送短信至一個(gè)免費(fèi)電話號(hào)碼，然后會(huì)有醫(yī)生給他們回電話提供咨詢。在許多人看來，這個(gè)想法似乎很大膽，但當(dāng)時(shí)在烏干達(dá)首都坎帕拉讀醫(yī)科的穆欣古奇卻堅(jiān)信這是可行的。

2012 年，他與人共同創(chuàng)立了醫(yī)療禮賓服務(wù)集團(tuán)（Medical Concierge Group），現(xiàn)在他坦言，那時(shí)創(chuàng)立公司 “還是太早了”，因?yàn)槟菚r(shí)的烏干達(dá)只有不到一半的人擁有手機(jī)。

在此后幾年里，他們的業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)展，逐漸涵蓋視頻和 WhatsApp 信息，以及一個(gè)騎摩托車的醫(yī)療保健人員團(tuán)隊(duì)，他們會(huì)到患者家中進(jìn)行血液測(cè)試并提供藥物。該集團(tuán)后來還開拓到肯尼亞和尼日利亞地區(qū)。2020 年疫情爆發(fā)時(shí)，從 3 月到 11 月，該集團(tuán)的用戶數(shù)量飆升了 10 倍。

疫情把全世界的醫(yī)院都逼到了崩潰的邊緣，為避免感染人們盡量不去醫(yī)院，而是轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)程醫(yī)療。根據(jù)麥肯錫數(shù)據(jù)顯示，短短一年時(shí)間，美國(guó)使用該服務(wù)的人數(shù)比例就從 2019 年的 11% 飆升至 46%。

“新冠肺炎讓人們意識(shí)到，現(xiàn)在在家里就可以享受到各式服務(wù)，無論是購(gòu)物還是醫(yī)療保健。我認(rèn)為在后疫情時(shí)代，依然會(huì)伴隨我們左右的一件事就是 —— 我們的生活將以家為中心。” 穆欣古奇說道。

多技能 AI

重大意義：“多模態(tài)” 系統(tǒng)能解決更加復(fù)雜的問題，讓機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)與人類真正意義上交流和協(xié)作。

主要研究者：艾倫人工智能研究所、北卡羅來納大學(xué)、OpenAI

成熟期：3-5 年

2012 年底，人工智能科學(xué)家首次弄清了如何讓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) “擁有視覺”，隨后，他們還掌握了如何讓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模仿人類推理、聽覺、語言和寫作的方式。雖然人工智能在完成特定任務(wù)方面已經(jīng)變得非常像人類，甚至是超越人類，但它仍然沒有人類大腦的 “靈活性”，即人腦可以在一種情境中學(xué)習(xí)技能，并將其應(yīng)用到另一種情境中。

例如，AlphaGo 雖然能擊敗世界上最好的圍棋高手，但它無法將這種策略擴(kuò)展到棋盤之外，無法理解和適應(yīng)不斷變化的外部世界。

另外，人工智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一次只做其中的一件事。比如，計(jì)算機(jī)視覺和音頻識(shí)別算法可以感知事物，但無法使用語言來描述它們；自然語言模型可以操縱文字，但文字是脫離任何感官現(xiàn)實(shí)的。

在這方面，兒童成長(zhǎng)過程是很好的例子，孩子通過 “感知” 和 “談?wù)摗?世界來了解世界，當(dāng)他們開始將單詞與景物、聲音和其他感官信息聯(lián)系起來時(shí)，他們能夠描述越來越復(fù)雜的現(xiàn)象和動(dòng)態(tài)，并構(gòu)建一個(gè)復(fù)雜的世界模型，這個(gè)模型能幫助他們駕馭陌生的環(huán)境，并將新的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)融入其中。

受兒童成長(zhǎng)過程的啟發(fā)，如果將感官和語言結(jié)合起來，并讓人工智能擁有更接近于人類的方式來收集和處理信息，那么它能否發(fā)展出對(duì)世界的理解？答案是肯定的。這些可同時(shí)獲得人類智能的感官和語言的 “多模態(tài)” 系統(tǒng)，應(yīng)該會(huì)生成一種更強(qiáng)大的人工智能，也更容易適應(yīng)新情況、以及解決新問題。

如此一來，我們便可以使用這樣的算法來解決更復(fù)雜的問題，或者將其移植到機(jī)器人中去，使得機(jī)器人能夠在日常生活中與我們交流協(xié)作。2020 年 9 月，艾倫人工智能研究所 AI2 的研究人員創(chuàng)建了一個(gè)可以從文本標(biāo)題生成圖像的模型，展示了算法將單詞與視覺信息關(guān)聯(lián)的能力；11 月，北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的研究人員開發(fā)了一種將圖像納入現(xiàn)有語言模型的方法，此舉提高了模型的閱讀理解能力；2021 年初，OpenAI 對(duì) GPT-3 進(jìn)行了擴(kuò)展，發(fā)布了兩個(gè)視覺語言模型，其中一個(gè)將圖像中的對(duì)象與標(biāo)題中描述它們的單詞聯(lián)系起來，另一個(gè)則根據(jù)它所學(xué)的概念組合生成圖像。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，“多模態(tài)” 系統(tǒng)取得的重大進(jìn)展可以幫助突破人工智能的極限，不僅會(huì)解鎖新的人工智能應(yīng)用，也會(huì)讓它們的應(yīng)用變得更加安全可靠，更加精密的多模態(tài)系統(tǒng)也將使更先進(jìn)的機(jī)器人助手成為可能?？偠灾嗄B(tài)系統(tǒng)可能會(huì)成為第一批我們可以真正信任的人工智能。

TikTok 推薦算法

重大意義：TikTok 不僅能夠精準(zhǔn)地為用戶推薦感興趣的視頻，還能通過推薦算法幫助他們拓展與其有交集的新領(lǐng)域。

主要研究者：TikTok

成熟期：現(xiàn)在

TikTok 是全球最具吸引力、增長(zhǎng)最快的社交媒體平臺(tái)之一。截至目前，TikTok 在全球范圍內(nèi)已超過 26 億次下載量，在美國(guó)擁有 1 億用戶。TikTok 發(fā)現(xiàn)和提供內(nèi)容的獨(dú)特方式是其具有吸引力的 “秘密武器”。

TikTok 將網(wǎng)紅博主的視頻與新人博主的視頻混合放在 “為你推薦” 頁(yè)面，然后以瀏覽量獎(jiǎng)勵(lì)優(yōu)質(zhì)創(chuàng)作內(nèi)容，用這種方式將更多新人博主的視頻推給廣大用戶。

該應(yīng)用不同于其他社交媒體平臺(tái)的是，任何人在 “為你推薦” 頁(yè)面都有可能 “一舉成名”。視頻將通過 TikTok 的推薦算法向與視頻博主有共同興趣、愛好或特定身份的用戶不斷推薦，從而使優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)作內(nèi)容快速傳播。

視頻博主有多少粉絲、是否走紅過等因素并不會(huì)作為 TikTok 推薦算法的判斷依據(jù)，它的推薦取決于視頻標(biāo)題、聲音和標(biāo)簽，結(jié)合用戶拍攝內(nèi)容、點(diǎn)贊過的視頻領(lǐng)域等進(jìn)行推薦。

概括來說，TikTok 增強(qiáng)用戶粘性的技能越來越 “爐火純青”，不僅能夠精準(zhǔn)地為用戶推薦感興趣的視頻，還能通過推薦算法幫助他們拓展與其有交集的新領(lǐng)域。

綠色氫能

重大意義：綠色氫氣是綠色的碳中性能源，是可再生風(fēng)能和太陽能的擴(kuò)充，有可能成為未來低碳化的核心燃料。

主要研究者：綠色氫聯(lián)盟蒂森克虜伯集團(tuán)、國(guó)際能源署、麥肯錫咨詢公司

成熟期：預(yù)計(jì) 2030 年

大多數(shù)氫氣是通過天然氣與高溫蒸汽結(jié)合的方式制造的，也就是所謂的灰色氫氣。通過水電解生產(chǎn)出綠色氫氣，目前其生產(chǎn)成本是灰色氫氣的三倍左右。

隨著風(fēng)能和太陽能成本的不斷下降、以及綠色氫氣生產(chǎn)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的出現(xiàn)，氫氣的生產(chǎn)成本也有望迎來大幅降低。隨著碳捕集技術(shù)的發(fā)展，在不排放大量二氧化碳的條件下，可從天然氣中提取更多的氫氣，綠色氫氣也將有可能成為未來低碳化的核心燃料。

一方面，運(yùn)用燃料電池的方法使用氫氣，利用水電解的逆反應(yīng)，通過氫氣和氧氣反應(yīng)來生成水和電，同時(shí)又不產(chǎn)生氮氧化物。另一方面，通過把氫和碳結(jié)合起來，能生產(chǎn)比氫更容易處理的液態(tài)合成碳?xì)淙剂稀＿@類液體燃料更清潔，可以替代汽油或柴油。

氫氣還可用來儲(chǔ)存可再生能源生產(chǎn)的電能，當(dāng)風(fēng)力減弱、云層遮擋太陽或用電量需求增加時(shí)，這些能量可以重新轉(zhuǎn)化為電能并輸入電網(wǎng)。

國(guó)際能源署（International Energy Agency）預(yù)測(cè)，到 2050 年，氫氣可提供全球能源需求的 10% 以上，每年可生產(chǎn) 1100 萬千兆瓦時(shí)以上的能源。

目前，區(qū)域性的“氫谷”項(xiàng)目正在歐洲各地落成，該項(xiàng)目計(jì)劃將電解工廠布置在能夠滿足多種工業(yè)用途的地方，項(xiàng)目將包括建設(shè)煉油廠、水泥廠、發(fā)電廠和海上風(fēng)電廠。

位于荷蘭、意大利、西班牙、法國(guó)、英國(guó)、加拿大、澳大利亞、日本和中國(guó)等各國(guó)的大型項(xiàng)目也在蓬勃發(fā)展。據(jù)麥肯錫咨詢公司估計(jì)，到 2030 年，由于電解和可再生能源發(fā)電的成本下降和以及碳排放成本上升，綠色氫氣的價(jià)格將與灰色氫氣同樣實(shí)惠。

盡管當(dāng)下仍有很多技術(shù)障礙需要克服，但大規(guī)模利用氫能、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是必然的趨勢(shì)。