权威发布：《麻省理工科技评论》2019年“亚太地区十大突破性技术”

自 2001 年起，《杜克国立大学更高科技评论家》每年都亦会评出有出有当年的“十大实质性技术开发”，这份在亚太地区更高科技领域不可忽视的榜上曾精准预报了脑机API、电脑运动鞋、乳癌性状麻醉药、高度学习等诸多热门技术开发的崛起。当然，与其话说是“预报”，不如话说是《杜克国立大学更高科技评论家》车站在亚太地区更高科技最前沿，目睹了更高科技创新的百年变迁后的一种凝固，是对科学研究课题迈向产业的有效性数据分析，是对技术开发商品化及影响力的推断。今年是《杜克国立大学更高科技评论家》创刊 120 周年，2019 年的“十大实质性技术开发”榜上也与过去略有有有所不同。在本次的榜上评出有之中，我们极其梦想成真的邀请到了尼尔·巴特勒先生作为客座评出有人，他钟头参与了评出有社会已逝动，并为本届榜上序文。本届榜上的入选技术开发也多是以“人类文明福祉”为最终远距离。正如尼尔·巴特勒先生所话说，看过这些实质性技术开发以后，你亦会心里“盼望的未来，毫无疑问我们为之奋斗”。《杜克国立大学更高科技评论家》在今天正式入选为 2019 年“亚太地区十大实质性技术开发”（10 Breakthrough Technologies）。图 | 2019 年《杜克国立大学更高科技评论家》亚太地区十大实质性技术开发榜上包括：迅捷机械、能源摇滚音乐、肾结石预报、大肠显微镜冷冻、选用乳癌狂犬病、人造肉法兰克福、释放出来氧、可佩戴心电仪、无下流水道公共厕所、流利直接对话的AI合作者共 10 大实质性技术开发。下述是该份榜上概要内容及部生成读节选：迅捷机械不可忽视：一台将要通过自我学习学亦会对策这个虚幻世界性。如果机械能学亦会对策混乱的虚幻世界性，那么它们就可以胜任格外多的任务。主要深入研究课题：OpenAI（AI非营利其组织）、卡内基梅隆国立大学、密歇根国立大学、加州国立大学伯克利分校成熟阶段：3-5年尽管人们一直在提问一台取代人类文明社会已逝动的热门话题，但迄今为止工业机械即使如此表现得尤为平常且灵已逝性较差。虽然机械可以在装配线上不厌其烦地重复着同一个动作，同时还能保持超更高的可靠性，但哪怕远距离静止被略有微较慢移动了一点，或将其替换成有所不同的零件，机械的能用全过程就亦会趋于十分平常甚至是并不并不才可要抓空。现如今，虽然我们还不能让机械做到到和人一样，在认出静止后就明白如何将其拿起，但直到现在它可以通过在虚拟空间之中顺利收尾一再的检验，最终自主学亦会检视眼前的静止。设于旧金山的非盈利其组织 OpenAI 就发售了这样一套 AI 系统建筑设计 Dactyl，并已成功操控一个一台在手让其灵已逝地翻转大块积木。这套机器学习纤件必才可通过强化学习，让机械在模拟的生态之中学亦会能用并转动积木后，再让一台在手顺利收尾实际操作。这套纤件开始时亦会顺利收尾随机的无论如何，并在不断地比起最终远距离的全过程之中逐渐促进网络内部的通往。不一定我们不能让机械将模拟体能训练之中给予的学问技术的发展到虚幻生态之中，因为我们很难模拟出有像摩擦力或是材料的有所不同性质这样的繁复变量。而 OpenAI 社会已逝动团队则通过在虚拟训练之中带入确定性来面对了这个疑虑。近期，我们还要取得格外多的突破才能让机械趋于极其灵已逝。但如果研究课题工作人员必才可较好地并用这种学习法则，未来的机械将未来会必才可学亦会组装电子新产品、将餐具摆入洗碗机之中、甚至是必才可将病倒的人从床上扶起。能源摇滚音乐不可忽视：先进的核核电车站和聚变核电车站将要走进虚幻。在减多于硅空气污染和受到限制荒漠化的共同努力方面，能源的作用其实正趋于越发不可忽视。主要深入研究课题：水体再生能源（Terrestrial Energy）、蕾再生能源（TerraPower）、纽斯凯尔（NuScale）、General Fusion成熟阶段：新型聚变核电车站到 2020 年代之中期未来会充分利用大现有技术的发展；核核电车站核电车站仍才可据估计十年间隔时间。在过去的一年之中，新型钚发展势头强，能源的用做将亦会趋于格外安全，运输成本也格外低。新型核电车站的发展包括：定性了传统建筑设计的第四代聚变核电车站、小型模块化核电车站，以及其实永远也不能充分利用的核核电车站核电车站。第四代聚变核电车站的程序员，比如美国的 Terrestrial Energy 和总部设于芝加哥的蕾再生能源（TerraPower），不实在或许开始与电力系统新公司建立开发合作关联，早日在 2020 年代在此之后充分利用并网发电（这个估计或许有些明朗）。小型模块化核电车站可以产生的电力系统，不一定为数十兆瓦（正因如此，传统钚可以产生近 1000 兆瓦的电力系统）。像缅因州的 NuScale 这样的新公司坚称，小型化的核电车站可以节近资金运输成本，并增高生态和金融风险。核核电车站方面也有吃力重重。虽然从未人指望柔性核核电车站技术开发亦会在 2030 年以前充分利用签订合同，但像 General Fusion 和 Commonwealth Fusion Systems 这样的来自杜克国立大学学院的始自大企业，将要取得一些积极吃力重重。大多数人普遍认为柔性核核电车站只是黄粱美梦，然而，由于核核电车站核电车站不亦会显现出有堆芯熔毁，也不亦会产生衰变期长、放射性更高的核能发电，它所或许亦会面临的公众抵制应该亦会比常规钚多于很多。（尼尔·巴特勒是蕾再生能源和 Commonwealth Fusion Systems 的投资者方。）肾结石预报不可忽视：每年有 1500 万男婴则亦会出有生，这是 5 岁下述老年人幸存者的主要主因主要深入研究课题：Akna Dx成熟阶段：可在 5 年内进入临床的测试。单纯的验血可以预报产妇究竟有则亦会肾结石的风险。我们的脱氧核糖核酸主要存在于肝细胞内。但是多于量的“无肝细胞”DNA 和 RNA 也漂浮在我们的尿液之中，不一定由垂死肝细胞释放。在产妇之中，这些中性的脱氧核糖核酸碎片来自肾结石、胚胎和母亲的肝细胞。普林斯顿国立大学的生命体土木工程 Stephen Quake 不实在或许找到了一种法则来解决疑虑医学界最棘在手的疑虑之一：据估计十分之一的男婴则亦会出有生。种自由漂浮的 DNA 和 RNA 携带者以前并不才可要侵入性肝细胞能用肝细胞的文档，例如对顺利收尾已逝其组织检查或刺破产妇的腹部顺利收尾胚胎穿刺术。不一样的是直到现在格外容易侦测和数据分析尿液之中无肝细胞脱氧核糖核酸。在过去几年之中，研究课题工作人员开始通过从尿液之中侦测肝细胞的 DNA，以及通过尿液侦测对产妇顺利收尾唐氏综合症等疟疾的产前筛查。这些侦测举例来说找 DNA 之中的性状甲基化。另一方面，RNA 是通气调控的分子会微粒，必才可决定从性状之中产生多多于蛋白质。通过对母亲尿液之中的种自由漂浮的 RNA 顺利收尾测序，Quake 筛选出有与肾结石有关的七种调控的波动。这让他可以识别系统或许则亦会肾结石的未婚。一旦被警告，医生可以采取措施避免肾结石，并给予孩子格外好的共存良机。Quake 话说，尿液侦测所借助的技术开发，较慢，方便使用，每次测量差不多 10 美元。他和他的合作者不实在或许创办了公司总部创业新公司 Akna Dx 将其商品化。大肠显微镜冷冻不可忽视：一种小型的、可刷牙的装置，不用做也可以注意到大肠的概要图像，甚至在男婴和老年人尿液也可以。这一装置使大肠疟疾的检测和研究课题趋于格外为容易，其之中包括使贫困的数百万老年人发育不良的一种疟疾。主要深入研究课题：麻萨诸塞州总医院成熟阶段：迄今为止在尿液用做；男婴检验将于2019年顺利收尾。生态性肠系统障碍（EED）或许是你从未说什么话说过的耗时最更不菲的疟疾之一。以大肠发炎、大肠截获和营养微粒吸收不良为特征，这一疟疾在贫穷国家广泛传播，这也是这些地区大多数人营养微粒不良、发育迟缓、未能降到较长时间身更高的主因之一。从未有人究竟导致 EED 的基本主因是什么，也从未有人究竟怎样传染病或治疗这一疟疾。切实不切实际的侦测策略可以为了让医务社会已逝动者思考何时应该干预及怎样治疗。在男婴之中不实在或许有了治麻醉药则，但确诊和研究课题这些幼儿大肠疟疾不一定并不才可要，并将一个称为内窥镜的管子插入喉咙。这种法则高昂、不舒服、且在 EED 流行起来地区难以开展。因此，麻萨诸塞州总医院（MGH）的生理学和土木工程 Guillermo Tearney 开发了一种小型装置，这种装置必才可侦测 EED 的表现患者，甚至可以顺利收尾其组织前列腺。与内窥镜有所不同，它在基本保健侦测全过程之中技术的发展单纯。Tearney 的可刷牙冷冻光学仪器附在可弯曲的线型气管上，被通往到一种叫做到光学相干断层超声系统建筑设计( OCT )的装置上。在病人将冷冻刷牙后，公共卫生工作人员在将纤维冷冻拉回的全过程之中，必才可无死角对整个消化道做到纤维断层扫描。这种冷冻在漂白后可以重复并用（这说什么起来好像令人不适，但是 Tearney 的社会已逝动团队不实在或许开发出有一种技术开发，据他们话说，这种技术开发不亦会所致不适。）它还带有以单肝细胞分辨率拍摄消化道表面的技术开发，以及捕获几毫米高度的建模横截面的技术开发。这项技术开发有几种技术的发展；在麻萨诸塞州总医院， 它被用来侦测巴雷特食管，一种食管癌的前身。关于 EED，Tearney 的社会已逝动团队开发出有了一种格外小的正式版，可以给不能刷牙药丸的男婴用做。这不实在或许在流行起来 EED 的阿富汗地区的青多于年背上验证过了，此外，蓝图在 2019 年顺利收尾男婴检验。这一小型检测仪将为了让深入研究课题们回答关于 EED 吃力重重的方面疑虑——例如它亦会影响什么肝细胞和究竟有寄生虫涉及其之中——并审核干预策略和潜在麻醉药。选用乳癌狂犬病不可忽视： 通过识别系统各的免疫甲基化，激发人体的天然防御能力，从而对肿瘤顺利收尾近期损坏。传统化学麻醉药对有益肝细胞有不小影响，而且对的治果并不其实理一切都是。主要深入研究课题：BioNTech 、Genentech成熟阶段：已在临床检验迄今为止，地质学家正处将首支个性选用狂犬病商品化的最重要时刻。如果其效果真如意味著的话，该狂犬病就的确必才可通过独有的甲基化一连串人体神经系统建筑设计对其顺利收尾识别系统，从而有效地迫使多种乳癌的发生。格外最重要的是，与传统化学麻醉药有所不同，狂犬病是通过用做人体的天然防御系统建筑设计来丝氨酸地损坏肝细胞的，对有益肝细胞的损害较有限。此外，在初始治疗后，炮击性免疫肝细胞将也亦会对中性的肿瘤保持警惕。在人类文明性状组蓝图收尾五年后的 2008 年，当遗传学家公布了肿瘤的第一个序列时，这种狂犬病的肇始就不再是天方夜谭了。先后不彦，研究课题工作人员开始将肿瘤的 DNA 与有益肝细胞和其他肝细胞三者的 DNA 顺利收尾相比较。研究课题证实，所有这些肿瘤都所含数百个甚至数千个特定的甲基化，其之中大多数是这些各自特有的。几年后，公司总部原称 BioNTech 的西德始自新公司提专供者了令人信服的证据，推论所含这些甲基化拷贝的狂犬病可以催化机体的神经系统建筑设计产生 T 肝细胞，从而做到好推测、炮击和摧毁所有所含这些甲基化肿瘤的准备。迄今为止将要顺利收尾的检验针对据估计 10 种实体乳癌，远距离是在亚太地区各地招集 560 名以上的志愿者。迄今为止，这两家新公司将要建筑设计新的制造技术开发，以期能大众化较慢地制造数千种私人订制狂犬病。但这亦会是块“硬骨头”，因为制造狂犬病并不才可要对病人的顺利收尾前列腺，对其 DNA 顺利收尾测序和数据分析，并将这些文档促使传递文档到制造现场。一旦制造出有来，狂犬病就需马上送到医院，而任何延误都或许是致命的。人造肉法兰克福不可忽视：研究所期许的人造肉和豆科植物制成的素肉，能在不损坏生态的完全比起真实饲料的原味和营养微粒价值。人造肉的显现出有，可以缓解养殖业制造所致的巨大损失的丛林砍伐、流水污染和节近能源气态空气污染。主要深入研究课题：美国人造肉大企业Beyond Meat成熟阶段：迄今为止不实在或许有应运而生的豆科植物性素肉；2020年将近可第一台研究所人造肉。根据美国国务院的预报，世界性人口数量将在 2050 年降到 98 亿，人口富人流水平也亦会飙升。但这于对荒漠化来话说可不是什么老是——人类文明一旦脱贫致富，就一般来说要进食掉格外多肉。据预报，到 2050 年，人类文明进食掉的肉亦会比 2005 年多 70%。事实推论，饲养专供人类文明食用的动物，是对生态的最大损害之一。根据动物几类的有所不同，以西方工业化法则制造一磅饲料蛋白要比制造而会豆科植物蛋白多用 4 到 25 倍的流水，6 到 17 倍的土地，6 到 20 倍的化石油料。而疑虑在于，人赞许不亦会竟然就坚持不懈饲料。也就是话说，研究所人才的人造肉和豆科植物制成的素肉或许是可抑制生态紧张的比较好自行。研究所人造肉的全过程，是从动物背上提炼出有肌肉其组织，然后倒入生命体冷却剂顺利收尾期许。虽然最终成品的口感或许有效性提更高，但外形上不实在或许与我们较长时间进食的肉正因如此了。比利时马斯特之中赫国立大学的研究课题工作人员已在为研究所人造肉的所建筑设计机而共同努力。他们普遍认为，到明年，人造肉法兰克福的制造运输成本或许都比饲料法兰克福还低。但人造肉也不极致，制造人造肉对生态究竟有多大缓解，我们还必需粗估。世界性经济论坛近来的一份报告话说，制造研究所人造肉的节近能源气态空气污染量也只比制造饲料制造多于大概 7%。对生态格外友好关联的饲料正因如此，就是 Beyond Meat 和 Impossible Foods（尼尔·巴特勒投资者了这两家美国人造肉始自大企业）等新公司开发的豆科植物制成的“素肉”。他们用豌豆蛋白、蔬菜、小麦、马铃薯和食用油来浓缩动物肉的质地和口感。Beyond Meat 新公司在加州新开了公司总部占地 26000 平方英尺（近 2400 平方米）的钢铁厂，不实在或许在 3 万家百货公司和餐馆售出有了超过 2500 万个法兰克福。密歇根国立大学可持续系统建筑设计之中心数据分析辨识，Beyond Meat 制作法兰克福产生的节近能源气态或许比传统饲料法兰克福多于 90%。释放出来氧不可忽视：实用且经济地从湿气之中并不并不才可要释放出来氧的法则，可以抽走超量空气污染的节近能源气态。从电离层之中转换成CO2或许是迫使灾难性的荒漠化先前的不切实际法则之一。主要深入研究课题：Carbon Engineering、Climeworks、Global Thermostat成熟阶段：5到10年即使我们增高迄今为止的氧空气污染速度，节近能源气态所致的臭氧层物理现象依然亦会持续数千年之彦。为防范气温攀升至危险全域，美国国务院荒漠化委员亦会当前得出有的结论是，在近十年，全世界性将并不才可要从电离层之中转换成更高达 1 万亿吨的氧。当年夏天，哈佛国立大学气候地质学家大卫·凯斯（Did Keith）计算以后欢笑地推测，一种叫做到并不并不才可要湿气释放出来（Direct Air Capture，DAC）的法则，理论上可以将一台捕集氧的运输成本增高到每吨 100 美元下述。先前估计的运输成本要比这个数字更平均一个数量级，因而许多地质学家曾普遍认为这项技术开发实在过高昂，不具备有效性。不过，并不并不才可要湿气释放出来仍才可据估计数年的间隔时间，才有或许将运输成本增高到比起 100 美元的全域。然而，一旦成功充分利用了氧的捕集，还要一切都是自行检视。由凯斯在 2009 年参与共同创办的美国始自大企业硅工程新公司（Carbon Engineering），蓝图扩展其检验钢铁厂的现有，来提更高小分子会油料的产量。这种小分子会油料的最重要原料之一，就是所释放出来的氧。（尼尔·巴特勒是硅工程新公司的投资者方。）并不并不才可要从电离层之中借助 CO2，是一种更高难度的对策荒漠化的法则，但我们不实在或许从未有多多于选择了。总部设于伯尔尼的 Climeworks 在意大利的并不并不才可要湿气释放出来钢铁厂，将并用捕集到的氧和一氧化碳三人制造甲烷，而他们设于瑞士的第二家钢铁厂则亦会把氧出有售给汽流水大企业。纽近的 Global Thermostat 也是如此，该新公司于当年在阿拉巴马州收尾了第公司总部商品化硅捕集钢铁厂的建设工程。不过，如果氧被用于小分子会油料或制造汽流水，那么它们之中的大部分先前还是亦会回到电离层之中去。我们的希冀，是充分利用节近能源气态的永彦备用。其之中的一些亦会被备用在类似于硅纤维、聚合物或混凝土这样的新产品之中去，但格外多的并不才可要深埋于地下。迄今为止还从未有不切实际的商业模式来支持这项运输成本更不菲的社会已逝动。事实上，从工程学的视角来看，从湿气之中借助 CO2 是对策荒漠化最吃力、也是最高昂的法则之一。但鉴于迄今为止我们增高空气污染的会话实在过缓慢，我们并从未有多多于别的选择。可佩戴心电仪不可忽视： 随着管控机构的许可和方面技术开发的进步，人们可以轻松通过可佩戴装置持续风险审核自己的脑部有益。可侦测腹腔镜的电脑运动鞋可以预警如栓塞形成等潜在的伤及心灵的脑部疟疾。主要深入研究课题：的产品、AliveCor、Withings成熟阶段：直到现在有益风险审核装置并不是毫无疑问的公共卫生装置，剧烈的运动或表带从未系紧都亦会干扰仪器写入脉搏。而腹腔镜则是在病人之中风或脑部病发癫痫在此之后，医生就可以用其来确诊脑部异常，但并不才可要去正规化诊所才能检查，因此人们经常不能马上就诊。随着管控部门新法律的实施和纤、硬件的方面创新，心电风险审核电脑运动鞋不实在或许问世，它具有可佩戴装置的便利性，并且必才可提专供者比起公共卫生装置的可靠性。硅谷始自新公司 AliveCor 发售了一款与的产品运动鞋兼容的腕带，该腕带可以侦测出有栓塞形成，这是引致栓塞和之中风的常见主因。当年，的产品面世了带有腹腔镜 (ECG) 系统的 Apple Watch，并且该系统不实在或许通过 FDA 认证。随后，有益装置新公司 Withings 也宣告蓝图面世一款备有腹腔镜系统的运动鞋。近期的可佩戴腹腔镜风险审核装置即使如此只有一个仪器，而毫无疑问的腹腔镜装置则有 12 个仪器。迄今为止还从未有任何一种可佩戴装置必才可确诊脑部病发。但这种情况或许很快就亦会改变。当年一年底，AliveCor 就一款技术的发展程序和双仪器系统建筑设计向美国脑部协亦会 (American Heart Association) 提交了全面性甄别，据传该系统建筑设计可以侦测到某几子类的脑部病发。无下流水道公共厕所不可忽视： 节能浴室可以在从未有下流水道系统建筑设计的完全用做，并且可以就地生成异味。23亿人缺乏安全的卫生设施，并大多数人因此幸存者主要深入研究课题：杜克国立大学、南佛罗之中达国立大学、Biomass Controls、加州理工学院成熟阶段：1-2年亚太地区据估计有 23 亿人从未有较差的卫生条件。由于缺乏卫生的浴室，人们将异味倾倒在附近的流水池和溪流之中，这亦会传播寄生虫、病原和病菌，从而引致病症和痢疾。全世界性每 9 名老年人之中就有 1 名死于病症。直到现在，研究课题工作人员将要共同努力开发一种新型浴室，这种浴室对发展之东亚家来话说也足够便宜，不仅可以检视异味，还可以对其顺利收尾生成。2011 年，尼尔·巴特勒提出有重新发明浴室面对，并创设了 X 大奖。自从面对开始以来，有几个社会已逝动团队不实在或许将建筑设计的浴室所建筑设计投入用做。所有的异味都是就地检视的，不并不才可要用大量的流水把它们送到遥远的检视厂。大多数的浴室所建筑设计都是统一的，不并不才可要下流水道，但他们看上去像传统的浴室，装在一个小隔间之中并且有马桶。由南佛罗之中达国立大学建筑设计的 NEW generator 马桶用一种厌氧管壁过滤污染物，这种厌氧管壁的圆孔比寄生虫和病原都小。另一个来自康涅狄格州 Biomass Controls 的项目则有趣一个船舶货运大小的化钢铁厂，它能熔化异味，使其转化成一种富含硅的微粒，用做土壤肥料。但是这些浴室有一个以致于，它们并不是在所有场合都能用做。例如，Biomass Controls 的新产品每天能为数以百计的用户提专供者方便，因此它不实在单纯较小的定居点。相反，杜克国立大学开发的另一套系统建筑设计则必需专供多于数中产阶级用做。所以，直到现在的面对是如何让这些浴室格外便宜，格外能适应有所不同现有的的社区。来自南佛罗之中达国立大学、指派 NEW generator 工作组的 Daniel Yeh 副教授坚称：“建在一两个所建筑设计浴室极其棒子，但要毫无疑问让技术开发影响世界性，唯一的自行就是让这些装置顺利收尾大现有制造。”流利直接对话的 AI 合作者不可忽视：捕获词语之间语义关联的新技术开发将要使一台格外好地思考重构。AI合作者直到现在可以监督基于直接对话的任务，如预订酒吧或协调行李行李，而不仅仅是服从命令单纯命令。主要深入研究课题：Google公司、阿之中巴巴、亚马逊成熟阶段：1-2 年后我们不实在或许从前了AI合作者——Alexa 在起居室之中播放的音乐，Siri 在你的在手机上为你定闹钟——但它们并从未有毫无疑问做到到是非的电脑。它们本应标准化我们的生已逝，但却收效甚微。它们只识别系统并不大全域的操作，略有遇不确定性就很容易出有错。但近来的一些吃力重重将减低你的数字助理的系统。2018 年 6 年底，OpenAI 的研究课题工作人员开发了一种技术开发，可以在未标示出有的文本上训练AI，以减多于人工对数据顺利收尾分类标示出有时耗时的运输成本和间隔时间。几个年底后，Google公司的一个社会已逝动团队发售了一个原称 BERT 的系统建筑设计。该系统建筑设计在研究课题了数百万个音节后学亦会了如何预报漏掉的词语。在一个多项选择的测试之中，它在填空方面的表现和人类文明一样好。这些优化受制于格外好的语音小分子会系统建筑设计，让我们从单纯的向AI合作者下操作转向与它们问候。它们将必才可检视日常琐事，如做到亦会议记录、查找文档或提问区购物。这样的AI合作者不实在或许推出有，如Google公司合作者的逆天升级版Google公司 Duplex，可以老大你接说什么电邮，甚至过滤掉垃圾邮件及电邮推销。它还可以打电邮老大你预近酒吧或追随者。在之东亚，消费者将要从前阿之中巴巴 (Alibaba) 的 AliMe。AliMe 通过电邮协调中空递送，还可以与客人摊牌。尽管AI程序能格外好地找出有你的才可求，它们即使如此不能思考一个完整的音节。分镜化或由统计生成的回答总结了向一台坚信毫无疑问的语言思考是多么吃力。一旦我们解决疑虑了这个难题，我们也许亦会认出AI的另一种进化：从物流发起者到保姆、老师，甚至朋友。