今天的技术“新贵”,明天让你受益

张梦然

2018年02月23日08:28  来源:科技日报
 
原标题:今天的技术“新贵”,明天让你受益

  图① 传感城市以巨大的传感器网络为基础,收集空气质量、噪声水平及人们的行为等数据。

  图② 对抗式生成网络利用两个神经网络,让二者对抗“厮杀”作为训练。

  图③ 量子算法的提升使大分子精确仿真计算成为可能。图片来自网络

   作为当今知名的技术榜单之一,《麻省理工技术评论》官方网站延续17年的历史,日前遴选出2018年全球“十大突破性技术”,点评科技领域的“新贵”。

  此次入榜技术包括:3D金属打印、人造胚胎、传感城市、面向每个人的人工智能(AI)、对抗性神经网络、实时翻译耳塞、零碳排放天然气发电、完美网络隐私、基因预测、材料的量子飞跃。评委认为,它们将在未来数年里,深刻影响我们的工作和生活方式。

  每个人的AI与对抗性神经网络

  迄今,AI仍是几家大型科技公司以及少数初创公司的“玩物”,对于其他人来说,AI太贵也太难普及。不过,基于云端的机器学习工具正在将AI带给更广泛的群体。如今,亚马逊、谷歌、微软都在试图成为云服务市场的领导者,可以预见,这是一个巨大的商业机会。如果AI革命会广泛传播至经济领域,那么他们推出的机器学习工具,也会随之成为必需品。

  同时,我们看到AI已经非常擅长识别物体:一百万张图片中,它会准确地描述哪张有行人在过马路。但是AI不会独自生成行人的图片。如果能实现这一点,它将可以创造大量看似真实的合成图片,完善自动驾驶系统。现在,对抗式生成网络(GAN)正在利用两个神经网络,让二者对抗“厮杀”作为训练。其中一个神经网络叫生成网络,依照所见来生成新的图片;另一个则叫判别网络,判断它所见图片是否真实。最后,生成网络学会了识别并创造十分真实的图片。

  3D金属打印、量子飞跃与实时翻译

  3D打印长期局限在设计者的“小圈子”里。而且,使用对象如果不是塑料的话,成本和速度都极不理想。但现在,这一制造方式正变得低成本和快捷,可以生产出更轻、更坚固的金属零部件,以及用传统方法无法制造出来的形状复杂的器件,甚至精确控制金属的微观结构。如果能广泛应用,将有望改变我们大规模量产的方式——制造商将不再需要维持大量库存,可以按需打印;大型工厂的部分生产也会被小型工坊取代。

  化学家一直梦想着设计出新型蛋白质、电解质和化合物,用于研制药物、设计新型电池、将太阳能转化为液体燃料等等。然而,这些材料分子都很难在经典计算机上建模,量子计算机却可以做到。现在,量子算法正在提升,大分子精确仿真计算也将成为可能。

  还有一个神奇的耳塞入选,因为它展示了实时翻译的前景。这是谷歌研发出的一副叫做Pixel Buds的耳塞。这副耳塞又名“巴别鱼”,可以在Pixel智能手机上通过谷歌应用进行实时翻译。

  传感城市、网络隐私与零碳发电

  阿尔法特(Alphabet)公司旗下一个计划,正在创建一个高科技社区,来重新思考到底应该如何建设和运营一座城市,该项目的目标之一就是让一切关于设计、政策以及信息科技的决策都以一个巨大的传感器网络为基础,这个网络将收集各种信息,包括空气质量、噪声水平以及人们的行为等数据。

  而一款新工具——名为“零知识验证”的新密码协议的出现,让真正的网络隐私终于可以实现了:人们可以不用透露出生日期就能证明自己年满18岁;不用透露自己的银行余额或其他细节,就能证明自己在银行有足够的存款可以完成金融交易。这大幅降低了隐私泄漏或身份盗用的风险。

  在美国休斯敦的一家试点,研究人员正在测试一项“清洁天然气能源”的技术。他们相信能捕获天然气发电过程中释放的所有二氧化碳,同时又能以低成本发电。一旦成功,意味着从此人们可以用合理的价格从化石燃料中获得零碳能源。

  人造胚胎与基因预测

  英国剑桥大学科学家在重新定义“如何创造生命”。他们利用干细胞培育出了一种逼真的小鼠胚胎,该胚胎并不是由卵细胞与精子结合而来,而是只用了从另一个胚胎中得到的细胞。这也意味着,很快就可实现在无卵子情况下培育出哺乳动物。这有利于实验室的研究,但也将带来大量伦理问题。

  未来有一天,婴儿出生时就会得到一份DNA报告,内容是患心脏病或癌症的几率、是否会对烟草上瘾、智力预测等。现在,涉及人数超过100万人的大型基因研究的开展,以及技术手段的进步,这份基因“评分报告”随时可变为现实。它对于预警病情有利,但其一旦滥用也将令人担忧。

  (科技日报北京2月22日电)

(责编:张歌、白宇)

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