从2001年开始，《麻省理工科技评论》每年都会进行“十大突破性技术”（TR10）榜单的评选，向大家介绍全球科技最前沿的技术。从2020年开始，新冠疫情让人类深刻认识到科技成为我们面对挑战的“关键之手”。在这一背景下，MIT评出了2021十大突破性技术，其中有些已经运用，而有一些离我们还比较遥远。
【新冠疫情带来的新机遇】
2020年，新冠疫情席卷全球190多个国家和地区。各国各行业都开始调整步伐应对挑战，幸运的是，我们有所收获。
信使RNA疫苗（Messenger RNA vaccines）
目前，针对冠状病毒最有效的两种疫苗是基于信使RNA的，这项技术已经酝酿了20年。当新冠大流行于去年1月开始时，几家生物技术公司的科学家迅速转向使用mRNA作为研发潜在疫苗的一种方法。到2020年12月下旬，全球范围内有超过150万人死于新冠，但同时该疫苗已在美国获得批准，这标志着大流行结束的开始。新的共生疫苗基于一种从未在治疗中使用的技术，它可能会改变医学，从而开发出针对各种传染病（包括疟疾）的疫苗。如果这种病毒不断变异，mRNA疫苗可以很容易地快速修改。此外，信使RNA还具有广阔的前景，可作为廉价的基因修复镰状细胞疾病和艾滋病的基础，同样还可以在机体抵抗癌症的研究中利用mRNA。
数字接触追踪（Digital contact tracing）
随着新冠病毒开始在世界范围内传播，乍一看似乎数字接触追踪可能对我们有帮助。智能手机应用可以使用GPS或蓝牙来创建最近有过交集的人的数据库。如果他们中的一个人检测出阳性，这个人可以将结果输入应用程序，它会提醒其他可能已经暴露的人。但是，数字接触跟踪在很大程度上未能对病毒的传播产生很大影响。苹果和谷歌迅速向许多智能手机推出了诸如暴露通知之类的功能，但公共卫生官员却难以说服居民使用这些功能。不过，这不代表数字接触跟踪没意义。从这次大流行中吸取的教训不仅可以帮助我们为下一次大流行做好准备，而且还可以延续到其他医疗领域。
远程技术（Remote everything）
大流行迫使世界走向远程技术。在医疗保健和教育领域，正确实现这一转变尤为关键。世界上一些地方在让这两个领域的远程服务为人们提供良好服务方面做得特别好。比如，在线家教公司Snapask在亚洲9个国家拥有350多万用户，还有位于印度的学习应用Byju's的用户数量已经飙升至近7000万。与此同时，乌干达和其他几个非洲国家的远程医疗工作已经在流行病期间将医疗服务扩展到数百万人。在世界上长期缺乏医生的地区，远程医疗已经成为救命稻草。
【人工智能赛道十分拥挤】
人工智能从出现到现在已经火了几十年，但人类丝毫没有停止“升级”它的脚步，并且开始对其有了更“感性”的要求。
GPT-3
GPT-3是迄今为止最大也是最有文采的计算机模型。GPT-3经过数千本书和大部分互联网的文本训练，能够以离奇的现实主义模仿人类编写的文本，使其成为使用机器学习产生的最令人印象深刻的语言模型。但是GPT-3不了解它在写什么，因此有时结果是乱码和荒谬的。它需要大量的计算能力、数据和资金来进行训练，从而产生巨大的碳足迹，并限制了那些拥有非凡资源的实验室开发类似的模型。而且由于它的训练对象是来自互联网的文本，而互联网上充满了错误的信息和偏见，所以它经常会产生类似的偏见段落。
多技能AI（Multi-skilled AI）
尽管近年来人工智能取得了巨大的进步，但AI和机器人在许多方面仍然是迟钝的，特别是在解决新问题或适应陌生环境方面。它们缺乏人类的能力，甚至不如年幼的儿童，它们无法学习世界如何运转并将常识应用于新情况。提高人工智能技能的一个很有前途的方法是扩展它的感官。当前，具有计算机视觉或音频识别功能的AI可以感知事物，但无法使用自然语言算法“谈论”其看到和听到的内容。但如果你把这些能力结合在一个人工智能系统中呢？这些系统是否会开始获得类似人类的智能？一个能看、能感觉、能听、能交流的机器人是否能成为更高效的人类助手？如果把感官与语言结合起来，为AI提供一种更像人类的方式来收集和处理新信息，它最终会理解世界吗？研究人员正希望通过这种方式，产生一种更强大的AI，可以适应新情况或新问题。这样的AI算法可以帮助我们解决更复杂的问题，或者被移植到智能机器人和协作机器人中，以改善我们的生产与生活。
【数据称王】
2020年绝对是数据爆炸的一年，然而人们数据隐私意识的觉醒，也带来了新的机遇和挑战。
TikTok推荐算法（TikTok recommendation algorithms）
自2016年在中国推出以来，TikTok已成为全球增长最快的社交网络之一。它已被下载数十亿次，并吸引了数亿用户。为什么？因为TikTok“为您而生”（“For You”）的算法已经改变了人们在网络上成名的方式。在其他平台更倾向于突出具有大众吸引力的内容时，TikTok的算法则在重视从普罗大众中挑选新创造者的可能性，而且他们特别善于将相关的内容输送给那些有共同兴趣或身份的小众用户社区。新创作者能够非常迅速地获得大量浏览量——以及用户可以轻松地发现如此多种类的内容——这些都促成了该应用的惊人增长。其他社交媒体公司现在正争相在自己的应用上复制这些功能。
数据信托（Data trusts）
事实证明，技术公司对我们的个人数据管理不善。我们的信息被泄露、被黑客攻击、被出售和转售的次数，我们大多数人都数不清了。也许问题不在于我们，而在于我们长期以来一直遵循的隐私模型——在这种模型中，我们作为个人主要负责管理和保护我们自己的隐私。数据信托提供了一种替代方法——数据信托是一个法律实体，代表人们收集和管理他们的个人数据，虽然这些信托的结构和功能仍在定义中，许多问题仍然存在，但数据信托为隐私和安全方面的长期问题提供了潜在的解决方案。
【还有什么值得关注？】
锂金属电池（Lithium-metal batteries）
尽管有政策扶持，新能源汽车的处境依旧很艰难。不仅因为它们比较昂贵，还因为它充一次电只能开几百公里，同时充电比停下加油要花费更长的时间。而所有这些缺点与锂离子电池的局限性有关。一家资金雄厚的硅谷创业公司现在表示，它生产出了一种电池，将使电动汽车更容易被大众消费者接受。它被称为锂金属电池，由QuantumScape公司开发。根据早期的测试结果，这种电池可以将电动车的续航里程提高80%，并且可以快速充电。这家初创公司与大众汽车达成协议，大众汽车表示将在2025年之前销售搭载这种新型电池的电动车。
绿色氢能（Green hydrogen）
氢气一直是化石燃料的诱人替代品。它燃烧干净，不排放二氧化碳；它的能量密度大，因此这是一种储存可再生能源的很好的方式。你还可以用它制造液体合成燃料，作为汽油或柴油的直接替代品。但到目前为止，大多数氢都是从天然气中提炼出来的，这个过程是高污染和能源密集型的。可喜的是，太阳能和风能的成本迅速下降，意味着绿色氢现在便宜到可以实用。只需用电将水除掉，就可以得到氢气。目前欧洲正在引领潮流，开始建立所需的基础设施。比如电解厂以太阳能和风能为动力，生产干净的氢气。
超精确定位（Hyper-accurate positioning）
我们每天都在使用GPS，它已经改变了我们的生活和许多业务。目前的GPS可以精确到5到10米以内，而新的超精确定位技术的精确度可以达到几厘米或几毫米。这为我们带来了新的可能性——从山体滑坡预警到送货机器人，再到自动驾驶汽车，超精确定位使这些应用更安全。值得欣喜的是，中国正在赶超。中国的北斗全球导航系统于2020年6月完成，它为世界上任何人提供1.5至2米的定位精度。使用地基增强功能，它可以达到毫米级的精度。与此同时，自上世纪90年代初以来一直存在的GPS正在进行升级：2020年11月SpaceX为GPS III发射了四颗新卫星，预计到2023年将有更多卫星进入轨道。
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