2019年度十大熱門技術(shù)大盤點(diǎn) 科技發(fā)展成果令人驚艷
分享 2019.12.20 瀏覽次數(shù):6704次
為了改善人類的生活品質(zhì),或是解決某些世界性的難題,來自全球的無數(shù)科研工作者都在日以繼夜、年復(fù)一年地努力著。那么在即將結(jié)束的2019年,這些科研工作者都為我們呈現(xiàn)了哪些新技術(shù)?又有哪些人的生活能夠從中獲益、甚至被徹底改變?
我們盤點(diǎn)了今年最熱門的十大技術(shù),分別為5G、區(qū)塊鏈、折疊屏手機(jī)、人工智能助手的進(jìn)化、更聰明靈活的機(jī)器人、飛行汽車、量子計(jì)算機(jī)、定制癌癥疫苗、人造肉、腦機(jī)接口。
1.5G
在移動通訊領(lǐng)域,今年最受矚目的技術(shù)無疑是5G。世界各國目前都已經(jīng)開始大力投入5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),在包括中國在內(nèi)的部分國家,5G也已經(jīng)在今年開始投入商用。
5G的魅力自然來自于它的高速度和低延遲。5G網(wǎng)絡(luò)的最高下載速度可達(dá)1Gbps,下載一部高清電影只需幾秒鐘時(shí)間,在線播放視頻可以隨意拖動進(jìn)度條而無需等待加載,這種肉眼可見的大幅速度提升一下子就能勾起普通用戶的興趣。
而5G的低延遲在工業(yè)領(lǐng)域也會帶來革命性的變革。1ms的延遲讓遠(yuǎn)程操控精密設(shè)備和機(jī)械變成可能,包括汽車、飛機(jī)和手術(shù)器械,在5G網(wǎng)絡(luò)下都能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。
雖然5G現(xiàn)在還存在資費(fèi)貴、覆蓋范圍有限等缺點(diǎn),但隨著技術(shù)的成熟和推廣范圍的加大,這些問題終將得到解決。等到那時(shí),我們也不會忘記2019年這個(gè)5G元年。
2.區(qū)塊鏈
區(qū)塊鏈也是2019年科技圈的一大熱點(diǎn),但它對于普通人而言可能并不是一項(xiàng)容易理解的技術(shù)。
區(qū)塊鏈之所以能夠催生各種五花八門的數(shù)字貨幣,靠的就是其自身去中心化且公開透明的屬性。你可以把它想象成一個(gè)賬本,所有人都能夠?qū)懭氩⒉榭唇灰子涗?,但這些信息誰都不能篡改和刪除。
換句話說,從前由銀行負(fù)責(zé)的事情,現(xiàn)在區(qū)塊鏈也能做到,并且做得更好。你可以不信任銀行,但不會不信任區(qū)塊鏈。
但區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域并不只有電子貨幣而已,由于它公開透明和可信賴的特性,所有和數(shù)據(jù)打交道的產(chǎn)業(yè)都能從中獲益,包括數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)協(xié)同、資產(chǎn)確權(quán)和醫(yī)療健康等等。
舉個(gè)例子,公益機(jī)構(gòu)可以將募捐和善款的使用放在區(qū)塊鏈上,讓捐助者清楚地看到款項(xiàng)的使用;你的病例可以被安全的存儲在區(qū)塊鏈上,不管在哪家醫(yī)院就醫(yī)都能被正確同步。
在2019年,區(qū)塊鏈也因?yàn)橐恍┚揞^企業(yè)甚至是政府的關(guān)注而被廣大群眾所熟知。各地政府也開始將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在數(shù)字身份、電子存證、電子票據(jù)、產(chǎn)權(quán)登記、工商注冊、數(shù)據(jù)共享、涉公監(jiān)管、行政審批等諸多場景。
在未來,區(qū)塊鏈技術(shù)預(yù)計(jì)會越來越深入到普通人的日常生活當(dāng)中。
3.折疊屏手機(jī)
自蘋果2007年發(fā)布初代iPhone,智能手機(jī)的基本形態(tài)已經(jīng)十多年未在發(fā)生任何變化了。
正面是一整塊屏幕,背面是攝像頭,這就是我們對一部現(xiàn)代智能手機(jī)的定義——不管它的性能多強(qiáng),充電多塊,攝像頭有幾個(gè)。
不過在今年,廠商對差異化的追求終于催生出了智能手機(jī)基本形態(tài)的改變:折疊屏手機(jī)來了。
先是名不見今轉(zhuǎn)的柔宇科技,后有三星華為兩大巨頭,面對折疊屏手機(jī)在今年的閃亮登場,有人連聲驚呼awesome,也有人冷眼旁觀。
的確,折疊屏手機(jī)怎么看都太像是一個(gè)徒有其表的噱頭了。它的售價(jià)是普通手機(jī)的好幾倍,屏幕壽命是個(gè)未知數(shù),產(chǎn)能也相當(dāng)有限。但折疊屏手機(jī)能帶來的好處也是顯而易見的:它能夠維持接近普通手機(jī)的大小,但展開屏幕之后你又能獲得接近平板的屏幕尺寸。
不管怎么說,今年亮相的折疊屏手機(jī)讓我們看到了智能手機(jī)在形態(tài)上新的可能。如果技術(shù)的成熟能夠解決掉它身上存在的種種缺陷,那它的確可以擁有廣闊的發(fā)展前景。
4.人工智能助手的進(jìn)化
大家對于人工智能助手想必都已經(jīng)非常熟悉了,不管是讓小愛同學(xué)控制家電,還是用Siri定鬧鐘。
雖說這些智能助手可以幫助我們完成一些簡單的任務(wù),但你要說他們有多智能,恐怕也談不上。目前的智能助手連準(zhǔn)確理解我們的話都做得十分勉強(qiáng),更別說與我們正常交流了。
不過別擔(dān)心,研究者在擴(kuò)展語音助手的能力上面已經(jīng)取得了一些進(jìn)展。在2018年6月,OpenAI的研究者開發(fā)了一種訓(xùn)練AI識別未標(biāo)記文本的方法,無需先手動對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和標(biāo)記,從而消除了時(shí)間和成本上的花費(fèi)。
幾個(gè)月之后,谷歌的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)布了一套名叫BERT的系統(tǒng),可通過對數(shù)百萬的語句進(jìn)行分析來預(yù)測空缺的字詞。在多選測試中,它的表現(xiàn)和人類一樣好。
這些技術(shù)進(jìn)步,再配合語音合成的改良,可讓我們真正與AI助手進(jìn)行對話,而非只是進(jìn)行單向的簡單指示。
谷歌的Duplex就是一個(gè)例子,這項(xiàng)今年亮相的功能對Google Assistant進(jìn)行了升級,可以幫助用戶接聽詐騙和推銷電話,或是給餐廳打電話訂位子。
5.更聰明靈活的機(jī)器人
機(jī)器人擁有人類所無法企及的力量,但在智力和靈活性上則遠(yuǎn)遠(yuǎn)遜色與人類。但憑借著人工智能技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人在這兩方面的缺陷都能夠被彌補(bǔ)。
在今年,OpenAI所研發(fā)的Dactyl機(jī)器手在4分鐘之內(nèi)成功還原了一個(gè)三階魔方。這只機(jī)械手本身并沒有什么特別之處,它真正神奇的地方在于軟件。
和之前那些只用了零點(diǎn)幾秒就解開了三階魔方的機(jī)器人不同,研究者并沒有對Dactyl進(jìn)行顯式編程來幫助它破解魔方,只在底層軟件上設(shè)定了破解魔方的最終目標(biāo)。隨后,Dactyl會在虛擬環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行自我學(xué)習(xí),以此領(lǐng)悟了破解魔方的辦法。
Dactyl的神奇之處在于,它并不是為了破解魔方而設(shè)計(jì)的機(jī)器人,換句話說,即便是執(zhí)行其他任務(wù),它也能通過自我學(xué)習(xí)來掌握處理任務(wù)和解決問題的方法,而且速度要比人類快非常多。
目前,Dactyl已經(jīng)積累了大約100年的訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn),而在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中,它完成這些訓(xùn)練只花了50個(gè)小時(shí)而已。
6.飛行汽車
長久以來,飛行汽車只存在于科幻電影和我們的想象當(dāng)中。擁有一輛能在路上跑,也能隨時(shí)飛上天的汽車肯定是不少人夢寐以求的,但打造一輛飛行汽車的技術(shù)難度也相當(dāng)之高。
雖然我們時(shí)不時(shí)可以看到飛行汽車的概念圖和研發(fā)信息,但基本都是雷聲大雨點(diǎn)小。不過在今年,我們終于看到了飛行汽車從科幻走入現(xiàn)實(shí)的一絲曙光。
在12月初,荷蘭PAL-V展示了一輛號稱是全球首款量產(chǎn)飛行汽車,名叫“先鋒個(gè)人陸空汽車(Pioneer Personal Air Landing Vehicle)”。它可供兩人乘坐,內(nèi)部配備了一個(gè)四缸發(fā)動機(jī),可供兩人乘坐,起飛只需160米跑道,降落則只需30米。這輛車可在10分鐘內(nèi)從汽車變成旋翼機(jī),百公里加速8秒,最高飛行時(shí)速320公里。
但開上這輛車可并不簡單,你首先需要擁有汽車駕駛證和飛行資格證,還得有59.9萬美元(約合人民幣418萬元)來購買它。但不管怎么說,它起碼比一輛私人飛機(jī)要便宜多了。
除了PAL-V的這輛車之外,曾獲騰訊投資的飛行出租車創(chuàng)業(yè)公司Lilium也在今年10月份完成了第一階段的飛行測試,他們的Lilium Jet配備了36個(gè)電動發(fā)動機(jī),最高時(shí)速300公里,續(xù)航里程也有300公里,可搭載5名乘客。
吉利的太力飛車也在今年12月完成了首飛,這是一臺混合動力汽車,空中飛行依靠燃油,陸地形式依靠電能。它的飛行高度可達(dá)3048米,續(xù)航里程高達(dá)640公里。這臺飛行汽車據(jù)稱已經(jīng)在國外開始預(yù)售,價(jià)格為28萬美元(約合人民幣195.6萬元)。
也許再過幾年,飛行汽車可能就會真正出現(xiàn)在我們的生活當(dāng)中了。
7.量子計(jì)算機(jī)
各國在超級計(jì)算機(jī)排名上的你追我趕還宛如昨日,但量子計(jì)算機(jī)的橫空出世讓我們很快就忘記了這些龐然大物。
根據(jù)維基百科的介紹,量子計(jì)算機(jī)(Quantum computer)是一種使用量子邏輯進(jìn)行通用計(jì)算的設(shè)備。不同于電子計(jì)算機(jī)(或稱傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)),量子計(jì)算用來存儲數(shù)據(jù)的對象是量子比特,它使用量子算法來進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。
是不是沒看懂?沒關(guān)系,你只需要知道,量子計(jì)算機(jī)是一種擁有超強(qiáng)算力的計(jì)算設(shè)備,就連超級計(jì)算機(jī)也望塵莫及。舉個(gè)例子,面對加密你信用卡信息的加密算法,普通計(jì)算機(jī)可能束手無策,但量子計(jì)算機(jī)只需幾秒鐘時(shí)間就能輕松破解。
量子計(jì)算機(jī)之所以在2019年獲得廣泛關(guān)注,主要是因?yàn)楣雀栊甲约喝〉昧怂^的“量子霸權(quán)”。谷歌的量子計(jì)算機(jī)能力有多恐怖?根據(jù)他們發(fā)布于Nature的論文,地球上最強(qiáng)大超級計(jì)算機(jī)花1萬年才能解決的問題,他們的量子計(jì)算機(jī)只需200秒就搞定。
由于算力如此驚人,量子計(jì)算機(jī)預(yù)計(jì)會對密碼學(xué)、化學(xué)、生物和制藥等領(lǐng)域提供巨大幫助。
8.定制癌癥疫苗
癌癥可能是最讓人聞之色變的疾病之一,這一方面是因?yàn)樗H高的致死率,另一方面也因?yàn)椴』荚谥委熎陂g會承受的巨大痛苦。
放/化療和手術(shù)是癌癥治療的最主要方式,但它們對人體的傷害巨大,花費(fèi)高昂,且治愈率也不算高。
但是在2019年,科學(xué)家在癌癥疫苗技術(shù)上取得的進(jìn)展讓廣大病患看到了一絲希望的曙光。
癌癥疫苗的工作方式和傳統(tǒng)疫苗類似,只不過針對的是癌細(xì)胞,它能夠刺激人體免疫系統(tǒng)去有針對性地殺死癌細(xì)胞。
相比對癌細(xì)胞和正常細(xì)胞一視同仁的傳統(tǒng)化療,這種疫苗可通過識別每種癌癥獨(dú)有的變異來有選擇性地只殺死癌細(xì)胞,對身體的破壞性更小。在首次治療之后,被激活的免疫細(xì)胞還會變的異常警惕,可以發(fā)現(xiàn)任何游離的癌細(xì)胞。
在2017年年末,德國創(chuàng)業(yè)公司BioNTech聯(lián)合生物技術(shù)劇透Genentech展開了癌癥疫苗的大規(guī)模測試。而在今年,首個(gè)定制癌癥疫苗也即將進(jìn)入商業(yè)化階段。如果效果符合預(yù)期,這項(xiàng)技術(shù)將能有效對抗多種類型的癌癥。
9.人造肉
全世界的總?cè)丝陬A(yù)計(jì)會在2050年達(dá)到98億,并且也會有越來越多的人脫離貧困,而這兩個(gè)趨勢對于氣候變化而言都不是好事,因?yàn)檫@意味著人類吃的肉越來越多了。科學(xué)家預(yù)計(jì),人類在2050年消耗的肉類會比2005年增加70%。
那吃肉和氣候變化是怎么扯上關(guān)系的呢?根據(jù)統(tǒng)計(jì),同樣是一磅的蛋白質(zhì),從動物身上產(chǎn)出要比從植物身上產(chǎn)出更不環(huán)保,消耗的水會多出4-25倍,用地會多出6-17倍,化石燃料也會多出6-20倍。
由于我們無法阻止大家吃肉,那么想要減少對氣候環(huán)境的破壞就得另尋他法。就目前而言,人造肉可能是傳統(tǒng)肉類最明顯的替代。
人造肉目前主要由兩種生產(chǎn)方式,分別是在實(shí)驗(yàn)室中使用動物肌肉細(xì)胞生長,以及使用植物蛋白制作。但兩者目前都只能達(dá)到形似,口感與動物肉還存在明顯區(qū)別,價(jià)格也要比普通肉更貴。
由于實(shí)驗(yàn)室生長的人造肉在環(huán)保方面的效果并不理想(溫室氣體排放只比牛肉生產(chǎn)少7%左右),植物肉由此成為了一種更具前景的發(fā)展方向。專門生產(chǎn)植物肉的Beyond Meat今年在加州設(shè)立了一座2400平方米的廠房,并且已經(jīng)通過大約3萬家商店和餐館售出了250萬個(gè)植物肉漢堡。相比傳統(tǒng)牛肉漢堡,Beyond Meat的植物肉漢堡可將溫室氣體排放降低90%。
10.腦機(jī)接口
人類與計(jì)算機(jī)交互的最效率方式是什么,現(xiàn)在或許是鍵盤和鼠標(biāo)。但試想一下,如果未來我們能夠大腦對計(jì)算機(jī)直接下達(dá)命令,那么鍵盤和鼠標(biāo)就會變得和原始人手中的石頭和木棒沒什么區(qū)別。
想要實(shí)現(xiàn)人腦與計(jì)算機(jī)的直接交互,“腦機(jī)接口(brain-computer interface)”就是關(guān)鍵。這項(xiàng)技術(shù)能夠在人或動物的大腦與計(jì)算機(jī)之間創(chuàng)建直連通路,實(shí)現(xiàn)信息交換。
腦機(jī)接口的研究已經(jīng)持續(xù)了超過30年,而就在今年7月,Elon Musk突然宣布自家公司Neuralink已經(jīng)找到了實(shí)現(xiàn)腦機(jī)接口的高效方法。
Neuralink所研發(fā)的一種醫(yī)療設(shè)備能夠讀取來自連接到一只實(shí)驗(yàn)鼠的1500
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