北京白癜风医院好 http://wapyyk.39.net/bj/zhuanke/89ac7.html《麻省理工科技评论》之前发布了年“十大突破性技术”，这是《麻省理工科技评论》第20年发布这个榜单，评选至今，这份在全球科技领域举足轻重的榜单曾精准预测诸多热门技术的崛起，本次榜单评选出
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年十大突破性技术
1、GPT-3。重大意义：学习自然语言的大型计算机模型，可以构建可理解人类、并且与人类世界互动的AI向前迈出的一大步。
成熟期：目前
什么是GPT-3？为一种“大型语言模型”，由美国旧金山的研究实验室OpenAI创建。所谓“大型语言模型”指的是一种利用深度学习的算法，通过数千本书和互联网的大量文本进行训练，将单词和短语串在一起。
大型语言模型拥有很多的实际用途。比如开发更加流畅的对话聊天机器人，只要给它提示，就可以生成关于任何事情的文章和故事；聊天机器人还可以总结文本，或回答关于文本的问题等等归纳。
2、多技能AI。重大意义：其“多模态”系统能够解决更复杂的问题，让机器人能够实现与人类真正意义上交流和协作。
成熟期：3-5年
所谓多模态，从长远来看，“多模态”系统取得的重大进展可以帮助突破人工智能的极限，不仅能够解锁新的人工智能应用，也可以让应用变得更加安全可靠，更加精密的多模态系统也将使更先进的机器人助手成为可能。因此，多模态系统或将成为首批可以真正信任的人工智能。
3、TikTok推荐算法。重大意义：能够根据视频标题、声音和标签，结合用户拍摄内容、点赞过的视频领域，精准地为用户推荐感兴趣的视频，而且还能通过推荐算法帮助拓展与其有交集的新领域。
成熟期：目前
所谓推荐算法，是计算机专业中的一种算法，它通过一些数学算法，推测出目标用户可能喜欢的东西。实际上，推荐算法就是利用用户的一些行为，通过一些数学算法，推测出用户可能喜欢的东西。推荐算法主要分为6种。
基于内容的信息推荐方法的理论依据，主要来自于信息检索和信息过滤，所谓的基于内容的推荐方法就是根据用户过去的浏览记录来向用户推荐用户没有接触过的推荐项。
基于协同过滤的推荐算法：理论上可以推荐世界上的任何一种东西。比如图片、音乐、各种各样都可以。协同过滤算法主要是通过对未评分项进行评分预测来实现的。
基于关联规则的推荐，是以关联规则为基础，把已购买商品作为规则头，规则体为推荐对象。
基于知识的推荐，在某种程度可以看成是一种推理技术，它不是建立在用户需要和偏好基础上推荐的。由于各种推荐方法都有优缺点，因此，在实际中，经常采用组合推荐方法，研究和应用最多的是内容推荐和协同过滤推荐的组合。
基于效用的推荐是建立在对用户使用项目的效用情况上计算的。
4、数据信托。重大意义：面对个人数据被滥用之情况，数据信托可以帮助更好地管理数据。
成熟期：2-3年
所谓数据信托，是指基于对受托人的信任，委托人从其自身利益出发，将资产交给受托人管理的行为。而在数据信托中，受托人将管理一群人的数据或数据权利。对于数据引发的隐私、安全性等问题，数据信托不是唯一的解决办法，但能够控制数据、并且让数据共享造福人类的数据治理是非常必要的。
5、远程技术。重大意义：尤其是年疫情期间，医疗保健和教育这两项重要服务发生了重要变化，对人们的整体福祉和生活质量产生了十分巨大的影响。但最重要的改变事实上不是技术本身、而是人类的行为，主要是远程会议和远程医疗早已存在。
成熟期：目前
6、超高精度定位。重大意义：一旦定位技术精确到毫米级或更高级别，将会开创出全新的产业。
成熟期：目前
所谓全球卫星定位系统的精度，目前正在从“米”提高升级到“厘米”级别，将为自动驾驶汽车、送货机器人等的安全行驶提供更大的技术支撑。除卫星系统之外，量子技术也被应用于定位和导航。
7、数字接触追踪。重大意义：手机使用者能够在不获取个人位置信息的情况下，可获知自己是否与新冠病*感染者接触。
成熟期：现在
所谓数字接触追踪：被称为“曝光通知”（ExposureNotification），它不会追踪用户的位置，而是使用蓝牙来匿名连接附近运行同一应用程序的手机设备，从而保证健康数据的匿名性和隐私性。截至年1月，全球各地*府使用的“曝光通知”的应用总共有77个。
8、mRNA疫苗。重大意义：mRNA新冠疫苗有效性约为95%，之前从未投入过临床应用，未来可能带来医药领域的重大变革。
成熟期：目前
所谓mRNA疫苗，和传统疫苗生效机制完全不同，传统疫苗使用活病*、死病*、或者病*外壳部分物质，用以训练人体免疫系统。而mRNA疫苗含有基因物质，注射入人体内之后，肌肉细胞吸收mRNA并产生某种病*蛋白，免疫系统将及时产生抗体和T细胞来抵御病*的入侵。尽管针对mRNA的研究已有20年，但是直到年，mRNA才首次用于进入市场。
9、锂金属电池。重大意义：锂金属电池特点是，能量密度高、充电速度快，且安全可靠，使得电动汽车与汽油汽车一样的方便及便宜。
成熟期：5年
所谓锂金属电池，尤其在传统的锂离子电池中，阳极是由石墨制成，可以吸收和释放带电的锂离子，这些锂离子通过电解质在阳极和阴极之间来回穿梭，产生电流。而在锂金属电池中，阳极本身是由锂制成的，意味着电池阳极上几乎每一个原子都可以用来产生电流。这种锂金属电池拥有较大的能量密度和极快的充电速度，并且更加安全稳定。未来一旦普及，将会彻底改写目前电动汽车产业格局，让电动汽车的成本大幅降低、续航大幅增加，充电将会像在加油站加油一样快捷方便。
10、绿色氢能。重大意义：绿色氢气是绿色的碳中性能源，是可再生风能和太阳能的扩充，未来或成为低碳化的核心燃料。
成熟期：预计年
氢能介绍：大多数氢气是通过天然气与高温蒸汽结合的方式制造的，也就是灰色氢气。通过水电解生产出绿色氢气，现在的生产成本是灰色氢气的三倍左右。因此，随着风能和太阳能成本的不断下降、绿色氢气生产的规模经济效应的出现，氢气的生产成本有望获得大幅降低。
未来随着碳捕集技术的发展，技术上能够在不排放大量二氧化碳的条情况下，可从天然气中提取更多的氢气，绿色氢气可能会成为未来低碳化的核心燃料。国际能源署预测，到年，氢气可提供全球能源需求的10%以上，每年可生产超过万兆瓦时的能源。
二、年全球十大突破性技术
1，防黑互联网。重大意义:由于互联网十分容易受到黑客的攻击，而量子网络技术是无法被黑客攻击的。
重要研究者:代尔夫特理工大学、量子互联网联盟、中国科学技术大学
成熟期:5年
2，超个性化药物。重大意义:超个性化药物是针对个体量身定制的基因药物，目的是为身患绝症的人带来最后一线希望。
重要研究者:A-TChildren’sProject、医院、IonisPharmaceuticals、美国食品和药品监督管理局
成熟期:目前
3，数字货币。重大意义:由于货币在生活中使用频率的大幅下降，无中介交易也随之减少，因此，数字货币技术是一种全新的货币金融体系。
重要研究者:中国人民银行、Facebook
成熟期:年后
4，抗衰老药物。重大意义:未来癌症、心脏病和失智症等许多不同疾病、或许都能够通过延缓衰老来治疗。
重要研究者:联合生物技术公司、Alkahest、梅奥诊所、OisínBiotechnologies
成熟期:五年之内
5，人工智能发现因子。重大意义:由于一种新药的商业化平均费用大约在25亿美元，其原因是很难找到成为药物的分子。
重要研究者:InsilicoMedicine、Kebotix、Atomwise、多伦多大学、BenevolentAI
成熟期:3-5年
6，超级星座卫星。重大意义:超级星座卫星系统可以让高速互联网覆盖全球，但也能够让地球的卫星轨道变成一个充满垃圾的雷区。
重要研究者:SpaceX、OneWeb、亚马逊、Telesat
成熟期:目前
7、量子优越性。重大意义:量子计算机将能够解决传统经典机器无法解决的问题。
重要研究者:谷歌、IBM、微软、Rigetti、D-Wave、IonQ、ZapataComputing，QuantumCircuits
成熟期:5-10年以上
8、微型人工智能。重大意义:由于受到最新人工智能技术的驱动，当前的设备不需要与云端交互就可以实现非常多的智能化操作。
重要研究者:谷歌、IBM、苹果、亚马逊
成熟期:目前
9、差分隐私。重大意义:目前美国人口普查局的数据保密难度越来越大。而一种被称为差分隐私的技术完全能够解决这个难题，差分隐私技术能够建立信任机制，并可以提供给其他国家使用。
重要研究者:美国人口普查局、苹果、Facebook
成熟期:美国年人口普查中的应用，是迄今为止规模最大的应用。
10，气候变化归因。重大意义:气候变化归因能够使人类更加清楚地认识到气候是如何变化的、是如何让天气恶化的，尤其是可以提供人类需做哪些准备工作的信息。
重要研究者:世界气候归因组织、荷兰皇家气象研究所、红十字会与红新月气候研究中心
成熟期:目前
三、年全球十大突破性技术”
1.灵巧机器人。重大意义：这种机器人正通过自我学习，学会应对目前的现实世界。未来一旦机器人学会了如何应对现实世界，它们或将真正解放人类的双手。
主要研究者：OpenAI（人工智能非营利组织）、卡内基梅隆大学、密歇根大学、加州大学伯克利分校
成熟期：3-5年
机器人现如今虽还无法做到和人一样聪明，但机器人可以在虚拟空间里反复训练，从而学会灵活处理眼前的物体。
美国旧金山的非盈利组织OpenAI之前推出了一套AI系统Dactyl，并且已成功操控一个机器手十分灵活地翻转一块魔方。
它的这套神经网络软件可以通过强化学习，让机器人在模拟的环境中学会抓取并转动魔方后，再让机器手进行实际操作。当然，现阶段让机器人变得更加灵活仍然有很多困难，但未来能够很好地利用这种学习方法，未来的机器人将有望学会组装电子产品、且能够将餐具放到洗碗机里、甚至能够将卧床的人从床上扶起。
2、核能新浪潮。重大意义：核聚变和核裂变反应堆已变成现实。在减少碳排放和限制气候变化的路上，核能的巨大作用未来不可或缺。
主要研究者：陆地能源（TerrestrialEnergy）、泰拉能源（TerraPower）、纽斯凯尔（NuScale）、通用核聚变（GeneralFusion）
成熟期：新型核裂变反应堆，当时认为年中期有望实现大规模的应用，但核聚变反应堆仍需至少十年的时间。
新型核反应堆发展势头强劲，核能的使用未来将会变得更加安全，成本也更低。
3.早产预测。重大意义：由于每年有万婴儿过早出生，成为5岁以下儿童死亡的主要因素。
主要研究者：AknaDx
成熟期：预期5年内进入临床测试。
简单的验血可以预测孕妇是否有过早分娩的风险。在过去几年，研究人员开始通过从血液中检测肿瘤细胞的DNA，及通过血液检测对孕妇进行唐氏综合症等疾病的产前筛查。通过对母亲血液中的自由漂浮的RNA进行测序，能够筛选出与早产有关的七种基因表达的波动，可以识别可能过早分娩的女性。
4.肠道显微胶囊。重大意义：这是一种小型的、可吞咽的设备，能够做到不使用麻醉也可以捕捉到肠道的详细图像，即使婴儿及儿童也可适用。这一设备让肠道疾病的探测和研究变得更加容易。
主要研究者：医院
成熟期：当前仅在成人体内使用，而婴儿试验正在进行。
环境性肠功能障碍（EED），是医药费最高昂的疾病之一，尤其以肠道发炎、肠道泄露和营养吸收不良为特征，这一疾病在贫穷国家广泛传播，成为这些地区许多人营养不良、发育迟缓、未能达到正常身高的原因之一。
5.定制癌症疫苗。重大意义：疫苗能够通过识别各肿瘤的特异性突变，激发人体的天然防御能力，从而对癌细胞进行针对性破坏。传统化学疗法对健康细胞具有非常大影响，且对肿瘤的治疗效果也并不理想。
主要研究者：BioNTech、Genentech
成熟期：临床试验中
世界上的科学家当前正处于将首支个性定制疫苗商业化的关键时刻。如果效果不错，该疫苗就能够通过肿瘤独特的突变，触发人体免疫系统对其进行识别，从而有效地阻止多种癌症的发生。
值得一提的是，与传统化学疗法不同，疫苗是通过使用人体的天然防御系统来选择性地破坏肿瘤细胞的，因此，对健康细胞的损害十分有限。
6.人造肉汉堡。重大意义：实验室培育出来的人造肉和植物制成的素肉，能够在不破坏环境的情况下接近真实肉类的味道及营养价值。重要的是，人造肉的出现，可以大为缓解畜牧业生产造成的毁灭性的森林砍伐、水污染和温室气体排放。
主要研究者：美国人造肉企业BeyondMeat
成熟期：现在已有植物性素肉；年左右可研制成功实验室人造肉。
据联合国预测，全球人口数量将在年达到98亿，但人口富裕水平也会提升。因此，对于气候变化来说并非好事，因为人类一旦脱贫致富，往往会要吃掉更多的肉。
据预测，到年，人类吃掉的肉会比年多出70%。而饲养供人类食用的动物，对环境的具有非常大的伤害。比如西方工业化方法生产一磅肉类蛋白要比生产等量植物蛋白多用4到25倍的水，6到17倍的土地，6到20倍的化石燃料。因此，实验室培养的人造肉和植物制成的素肉可能是抑制环境恶化的最好办法。
实验室人造肉，是从动物身上提取肌肉组织，然后放入生物反应器进行培育。尽管口感有待提高，但外形上已与人类食用的正常肉差不多了。
7.捕获二氧化碳。重大意义：从空气中直接捕获二氧化碳的方法，可以吸走超量排放的温室气体。因此，从大气中去除CO2可能是阻止灾难性的气候变化最后的可行方法之一。
主要研究者CarbonEngineering、Climeworks、GlobalThermostat
成熟期：5到10年
人类尽管能够降低二氧化碳排放速度，但温室气体造成的变暖效应仍然会持续数千年。为了防范气温攀升到危险范围，联合国气候变化委员会及时提出，本世纪，全世界必须从大气中去除高达1万亿吨的二氧化碳。
直接空气捕获的方法，理论上可以将机器捕集二氧化碳的成本降低到每吨美元以下。
8.可穿戴心电仪。重大意义：随着技术进步，人类可轻松通过可穿戴设备持续监测自己的心脏健康数据，并且可通过检测心电图的智能手表预警比如心房颤动等危及生命的心脏疾病。
主要研究者：苹果、AliveCor、Withings
成熟期：目前
心电监测智能手表具有可穿戴设备的便利性，能够提供接近医疗设备的精度。硅谷初创公司AliveCor推出了一款与苹果手表兼容的腕带，可检测出心房颤动，这是导致血栓和中风的常见病因。
苹果之前发布的带有心电图(ECG)功能的AppleWatch，并且该功能已经通过FDA认证。而健康设备公司Withings也宣布计划发布一款配有心电图功能的手表。事实上，可穿戴心电图监测设备仍然只有一个传感器，而未来的心电图设备将会有12个传感器。
9.无下水道卫生间。重大意义：节能厕所能够在没有下水道系统的情况下使用，并可就地分解粪便。世界上有23亿人由于缺乏安全的卫生设施，并导致死亡。
主要研究者：杜克大学、南佛罗里达大学、BiomassControls、加州理工学院
成熟期：1-2年
世界上大约有23亿人缺乏良好的卫生条件，比如缺乏卫生条件的厕所，导致人类将粪便倾倒在池塘和溪流中，无疑大量传播细菌、病*和寄生虫，最终导致腹泻和霍乱。据统计，全世界每9名儿童中就有1名死于腹泻。
研究人员正在开发一种低成本的新型厕所，不仅可处理粪便，还可以对进行分解。早在年，比尔·盖茨就提出重新发明厕所挑战，并设立了X大奖。
10.流利对话的聊天的AI助手。重大意义：未来捕捉单词之间语义关系的新技术正在让机器人更好地理解人类语言。人工智能助手现在已可以执行基于对话的任务，比如预订餐厅或协调行李托运，而不仅仅是服从简单命令。
主要研究者：谷歌、阿里巴巴、亚马逊
成熟期：1-2年后
未来可以对人工智能助手下指令转向与它们交谈。它们将能够处理日常琐事，比如做会议记录、帮助查找信息、网上购物。
年全球十大突破性技术”
1、给所有人的人工智能（云端AI）：
突破性：是基于云的人工智能技术（Cloud-basedAI）让此项技术使用更加便宜、更加容易。重要性：AI当前的使用由少数几家公司主导，但作为一种基于云的服务，未来能够被更多的人使用。可用性：目前
关键研究者：亚马逊、谷歌、微软
人工智能主要成为如亚马逊、百度、谷歌和微软这样的大型科技公司以及一些初创公司的重要“利器”。
人工智能革命将会在经济的不同领域更广泛地展开，无疑，这些云产品将是不可或缺的。当前AI主要应用于科技行业。未来医疗、制造以及能源等行业如果能够更全面地推行人工智能技术，无疑行业将产生十分巨大的变化。
2、对抗性神经网络：突破性：两个AI系统可以通过相互对抗来创造逼真的图像和语音，而之前机器从未拥有过这种能力。重要性：为机器人带来想象力，可以让它们未来不再那么依赖人类。可用性：目前。
主要研究者：GoogleBrain、DeepMind、Nvidia
年，蒙特利尔大学的一名博士生IanGoodfellow在一家酒吧的学术辩论中，率先想到了解决方案。这种方法被称为“对抗式生成网络”（GAN），它采用了两种神经网络（人脑的简化数学模型，这是现代机器学习的基础），并在数字版猫捉老鼠游戏中相互对抗。
这两个神经网络都是在相同的数据集上进行训练的，其中一个被称为“发生器”（generator），负责根据所见过的图片来创造新的图片。另一个被称为鉴别器（discriminator），负责识别它所看到的图片是否像训练时的图片，还是发生器产生的虚假图像。
渐渐地，发生器可以创造出鉴别器不能识别出的图片。这项技术已经成为AI在过去十年中最有希望的进展之一，它甚至能够帮助机器“骗过”人类。
GAN目前已经被用于制作十分逼真的语音和假图片。比如芯片制造商Nvidia的研究人员利用明星的照片训练出一个GAN系统，而这个系统生成了数百张不存在、但看起来很非常真实的面孔。另一个研究小组则生成了十分逼真的梵高作品。通过进一步训练之后，GAN可以用不同的方式重新创造图片，比如在干净的道路上铺上一层雪，或者把马变成斑马。随着想象力功能的出现，AI有可能开始理解它在这个世界上所看到的东西。
3、人造胚胎：突破性：未使用卵细胞或精子细胞，研究人员仅从干细胞就创造出了胚胎样结构（embryo-likestructure），为创造生命提供了一条全新的途径。重要性：人造胚胎将使研究人员更加容易地研究人类生命的神秘起源，但这一技术也引发新的生物伦理争论。可用性：目前。
关键研究者：剑桥大学、密歇根大学、洛克菲勒大学
英国剑桥大学的胚胎学家们仅利用干细胞（无卵子，无精子，仅仅是从另一个胚胎中取出的细胞）就培育出了逼真的小鼠胚胎。
该研究的MagdelenaZernicka-Goetz说：“我们知道，干细胞具有不可思议的能力，但我们真的没有意识到，它们能够如此完美地自我组织（self-organize）。”
Zernicka-Goetz表示，他们的下一步计划是用人类干细胞生成人造胚胎。密歇根大学和洛克菲勒大学的科学家们正在进行相关的研究。人造胚胎技术的突破也引发了伦理问题。
4、基因占卜：突破性：科学家可以使用基因来预测人们未来患心脏病、乳腺癌的风险，甚至可以预测IQ。重要性：基于DNA水平的预测技术可能是公共健康领域下一个重要突破，但也会增加基因歧视风险。可用性：目前。
主要研究者：Helix、23andMe、MyriadGenetics、UKBiobank、BroadInstitute
未来科技发达后，婴儿出生时将会得到一份DNA检测报告。这些报告将提供他们患心脏病或癌症的概率，是否对烟草上瘾、是否比一般人更聪明地提前预测。由于大型基因研究的开展深入，相信这一天很快来临。
尽管新的DNA检测提供的仅仅是概率，而非精确诊断，但仍然可以极大地推动医学的发展。行为遗传学家EricTurkheimer曾经表示，基因数据是把双刃剑。“基因占卜”既让人兴奋，也令人担心。
5、传感城市：其入选理由：Alphabet旗下的SidewalkLabs计划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。技术突破：多伦多的一个街区有望成为全球首个成功将尖端城市设计与前沿科技融合在一起的地方。重大意义：智慧城市会让都市地区变得更加可负担、宜居、环保。
主要研究者：Alphabet旗下SidewalkLabs、多伦多Waterfront、阿里巴巴等。
Alphabet旗下位于纽约市的SidewalkLabs将和加拿大*府进行合作，让这一高科技项目落地在多伦多Waterfront工业区。
在该规划中，一切车辆都是自动驾驶的共享车辆，地下也将跑着负责送快递这种低级体力劳动的机器人。SidewalkLabs表示，他们计划让正在设计的软件与系统开源，可以允许其他公司在其上创建服务，类似为手机开发APP的做法。
北美已有多个城市正在争取成为SidewalkLabs的下一个目标。据管理Quayside开发的某公共部门CEOWillFleissig表示：“旧金山、丹佛、洛杉矶以及波士顿都来联系我们，就是为了获得引荐。”
物联网技术未来在项目中会得到十分广泛的应用，大量的传感器将融入整个城市的建设当中，就好比给城市装上全新的数字肢体和感官，万物实现互联、可感、可控，城市的运行将由一个无比强大的AI接管。
中国科学院生态环境研究中心副研究员说：到年，全球70%的人口将居住在城市。相比传统基础设施的发展和存在模式，基于传感器建设的未来城市基础设施新范式，将会以更加集成、更加智能的方法来建设和管理基础设施，而不是将城市的能源、交通和水务等基础设施单元或环节单独割裂管理。
6、巴别鱼耳塞：入选理由：尽管硬件并不十分好用，但谷歌PixelBuds却展示了实时翻译的前景。技术突破：近实时翻译适用于多种语言，而且使用起来非常方便。重大意义：在全球化的今天，语言仍是人类交流的一大障碍
主要研究者：谷歌、科大讯飞、百度、腾讯、搜狗、清华大学、哈尔滨工业大学、苏州大学等
成熟期：目前。
谷歌已经研究出了一个过渡性的解决方案：一副叫做PixelBuds价值美元的耳塞。这副耳塞可以在Pixel智能手机上通过谷歌翻译应用进行实时翻译。需要一个人佩戴耳塞，另一个人手持手机。
佩戴耳塞的人用自己的语言讲话——默认是英语——然后谷歌翻译应用就会对所讲的话进行翻译，并在智能手机上大声播放。手持手机的人回应后，回答被翻译，然后在耳塞中播放。
在中国，有许多公司也积极投入发展，比如科大讯飞、百度、搜狗是这个领域的领先者。
7、完美的网络隐私：入选理由：原来是为了加密货币的交易过程开发的一种工具，因此，网络保护能够让你上网时避免透露任何非必要信息。技术突破：正在完善一款加密工具，可以在不透露非必要信息的前提下完成验证。重大意义：假如你需要提供个人信息用以在网上完成某件事，那么，此方法可以让你在免除隐私泄漏或身份被盗窃风险的同时轻松实现。
主要研究者：Zcash、摩根大通、荷兰国际集团等
成熟期：目前
8、材料的量子飞跃：入选理由：研究者们最近开始使用量子计算机对简单分子进行建模，而这仅仅成为开始。技术突破：IBM采用7量子比特的量子计算机对小分子的电子结构成功地进行仿真计算。重大意义：借助这个技术，科学家能够了解分子的各个方面信息并以此开发出更有效的药物及更加高效生成、传输能源的新材料。
主要研究者：IBM、Google、哈佛大学AlánAspuru-Guzik教授、中国科技大学、中国科学院、浙江大学、阿里巴巴等
成熟期：5到10年
新型量子计算机功能十分强大。量子计算机拥有全球当前计算机无法比拟的计算力，但人类至今尚未搞清楚这种能力还能被用来做什么。因此，一个前景无限的应用方向正在出现：精确分子设计。
值得一提的是，年5月，中国科学院宣布由中科大、中国科学院──阿里巴巴量子核算实验室、浙江大学、中科院物理所等单位或公司联合研製的光量子电脑正式诞生，而同年10月11日，由中科院与阿里云合作发布的量子计算云平台，量子计算的商业化当时已经近在咫尺，其速度毫不逊色于欧美发达国家。
9、实用型3D金属打印机：入选理由：新型设备第一次让3D打印金属零部件成为实用型技术。技术突破：3D金属打印机实现了低成本快速金属物体打印。重大意义：按需要打印大型复杂金属物体的能力将为制造业带来重大变革。
主要研究者：Markforged、DesktopMetal、GE等
成熟期：目前
10、零碳排放天然气发电：入选理由：这是一种针对天然气发电厂的新工程学方法，可以将二氧化碳回收再利用。技术突破：发电厂能够以廉价高效的方式捕捉天然气燃烧释放的碳元素，从而避免温室气体的排放。重大意义：天然气发电为美国提供了近32%的电力，其碳排放量也达到电力部门总碳排放量的30%。
主要研究者：8RiversCapital、Exelon电力公司、CBI等
成熟期：3-5年
便宜的天然气发出的电占美国总发电量的30%,占全球发电量的22%。天然气虽然比煤炭清洁得多，但仍会造成大量的碳排放。
在美国炼油工业区的中心休斯顿城外出现了一家技术前沿的发电厂，他们正在测试一项可以实现清洁天然气能源的技术。这家公司拥有50兆瓦特的项目，就是NetPower。该公司相信他们能捕获天然气发电过程中释放所有的二氧化碳，同时又能够以低廉的成本发电，与标准天然气发电厂的成本相同。
假如此举实现，意味着未来从可以以合理的价格从化石燃料中获得零碳能源，彻底改善能源供给的局面。
年全球十大突破性技术”
1，强化学习。技术突破：强化学习是一种人工智能方法，能够使计算机在没有明确指导的情况下像人一样自主地去学习。重要意义：如果机器人不能够自主通过环境经验提高技能，那么，自动驾驶汽车以及其他自动化领域的发展速度将受到非常大的限制。
主要研究者：DeepMind-科大讯飞、Mobileye-阿里巴巴、OpenAI-微软亚洲研究院、Google-中科院、Uber-百度
成熟期：1~2年
强化学习技术，也是AlphaGo能够掌握复杂的围棋技术，并最终击败世界最强职业选手的重要关键。目前，强化学习发展快速，并逐步将人工智能渗透到除了游戏之外的各个领域。不但能够提升自动驾驶汽车的性能，而且还能让机器人领会并掌握之前从未训练过的技能。
强化学习技术，是从自然界中学习的一种基本法则。比如心理学家爱德华·桑代克在多年前最著名的迷箱实验中，桑代克将猫放在一个迷箱中，猫只能通过按压一个控制杆才能逃脱。观察显示，经过相当长时间的来回徘徊，猫最终会偶然地踩到控制杆，然后实现逃脱。
年，马文·明斯基（MarvinMinsky）创造了世界上第一台具有学习能力的机器，他利用简单形式的强化学习方法模拟了一只老鼠如何学习走出迷宫。年，IBM的研究员杰拉尔德·特索罗（GeraldTesauro）演示了一个使用人工智能技术玩西洋双陆棋的程序。很快，这个程序就能够玩的十分熟练，并可以和最好的人类玩家去竞赛，无疑这是人工智能发展史上一个里程碑式的成就。
2、度自拍：突破技术：消费级°全景相机，可以更加真实的还原事件和场景。重要意义：能提供°全景拍摄的廉价相机将开启摄影的新天地，将改变人们分享故事的方法。
主要研究者：日本理光（Ricoh）、fly、三星、JKImaging（柯达Pixpro相机的制造厂商）、ICRealTech（ALLie相机的制造厂商）、HumaneyesTechnologies（全景相机Vuze的制造厂商）
成熟期：目前
°全景拍摄，最早是由美国哈佛大学一位的生态学者柯恩·霍夫肯斯（KoenHufkens）开始的，一个秋天他前往马萨诸塞州的一片丛林中去探险，并且在网站上实时直播了探险的过程。
当时，他使用的就是一台价值美元的名为“theRicohThetaScamera”的°全景相机。在这个过程中，观众可以通过使用鼠标或者点击移动设备的屏幕将直播图像区域放大，并借此可以看到森林的全景。
纽约时报及路透社的记者在采访海地飓风灾情、及加沙难民营时都使用了三星的Gear全景相机（当时价值美金）。另外，一家位于洛杉矶的初创公司Giblib开发出了专供医用的4k全景相机，医学院的学生可以通过它传来的影像学习外科手术。
再比如柯达PixproSP-4K的全景相机，被应用在了体育直播以及体育训练上，之如篮球、足球、冰球，°全景回放都可以被保存下来。
3、基因疗法2.0：技术突破：美国当时即将批准首个基因治疗技术，更多基因疗法正在开发与批准的进程中。重要意义：世界上很多疾病都是由单个基因突变导致的，因此，新型基因疗法能够彻底治愈这些疾病。
主要研究者：SparkTherapeutics、BioMarin-GenSightBiologicsBlueBirdBio-UniQure
成熟期：目前
基因疗法的前景可以说十分美好：它利用改造过的病*将相关基因的健康副本递送至携带有缺陷基因的患者体内。但早期基因疗法失败的原因，是源于其递送机制。因为新的遗传物质（改造基因）、及将其携带至细胞的载体病*，被错误地递送到基因组的其他位置，这会激活某些患者体内的致癌基因，或引起患者免疫系统的过度反应，从而导致多器官功能衰竭以及脑死亡。
但目前，一些关键的难题已经解决，基因治疗将迎来曙光，研究人员使用了更高效的病*将新的功能基因转运到细胞中。
4、细胞图谱。技术突破：这是人体中各种细胞类型的完全目录。
重要性：超精确的人类生理学模型将加速新药研发与试验。
主要研究者：布罗德研究所（BroadInstitute）、桑格研究所（SangerInstitute）、陈—扎克伯格的Biohub（ChanZuckerbergBiohub）
成熟期：5年
全球科学家正在建立一个超详细的“人类细胞图谱”，通过细胞内部的内容来定义活细胞。
年，罗伯特·胡克（RobertHooke）凝视着显微镜下的一块软木，他发现了无数像房间一样的小格子，使得他成为第一个描述细胞的科学家。
为了执行解码人体37.2万亿细胞的任务，由来自美国、英国、瑞典、以色列、荷兰和日本的国际科学家组成的联合会正在分配任务，包括检测每个细胞的分子特征，并给每种细胞一个在人体空间中特定的“邮*编码”。人体总共有约种细胞，但真正的数字无疑会更大。
细胞图谱研究的执行者主要是全球顶尖研究所，包括英国桑格研究所、麻省理工学院和哈佛大学的布罗德研究所、以及由Facebook首席执行官马克·扎克伯格（MarkZuckerberg）资助的位于加利福尼亚州的一个全新的“Biohub研究所”。扎克伯格和他的妻子PriscillaChan曾经将细胞图谱研究作为了30亿美元医疗研究捐赠的首个目标。
5、自动驾驶货车：技术突破：能够在高速路上自动驾驶的长途货车。重要意义：这项技术将帮助货车司机更加高效地完成运输任务，但这个岗位薪酬最终也可能会因此大幅下降，因为货车司机未来最终将会逐渐消失。
主要公司：Otto、沃尔沃（Volvo）、戴姆勒（DaimlerAG）、皮特比尔特（Peterbilt）、百度（Baidu）
成熟期：5年到10年
研究自动驾驶系统的Otto公司成立于年，总部位于旧金山南市。公司的创始人安东尼·莱万多夫斯基，他曾为谷歌的自动驾驶汽车团队效力，利奥尔·罗恩（LiorRon）则曾是谷歌地图的负责人。谷歌自动驾驶汽车已经在美国多个州行驶了超过两百万英里。
Otto最新一代的传感器和处理器阵列被安装在沃尔沃车内，和驾驶室融为了一体。全套设备包括四个面向前方的摄像机、雷达和一盒加速度传感器。
Otto的关键技术是一种激光雷达系统，该系统使用脉冲激光器记录下货车周围环境的详细数据。沃尔沃、戴勒姆和皮特比尔特（Peterbilt）都开始研发自己的自动驾驶货车技术。
之前，一台装载了Otto自动驾驶系统的货车将箱百威啤酒从科罗拉多州的科林斯堡送达科罗拉多州，全程共行驶了千米。车上唯一的真人司机，始终都在驾驶室后面休息，一刻也没有碰过方向盘。
有业内专家说，自动驾驶货车的普及会带来更大的社会就业问题，因为“自动化对工人带来威胁”这个问题已经极大地影响了全球*治和经济格局。尤其是自动驾驶货车，对于蓝领工人的生活影响很大。
据美国劳工统计局的数据，全美有万个货车司机岗位。自动驾驶货车的应用尽管不会代替所有的货车司机，但这项技术必定改变这个岗位的工作性质。
据统计，中国曾有万台货车和万个长途司机负责城际公路上的物资运输——这个产业的价值一度高达0亿美元，而司机的工资成本大约占运输总成本的40%。假如使用自动驾驶货车，一些原本需要两到三位司机合作完成的长途运输任务可以由一位司机完成。
6、刷脸支付。技术突破：人脸识别技术现如今已十分精确，尤其在网络交易等相关领域已被广泛使用。重大意义：该技术提供了一种安全并且十分方便的支付方式，但或许存在隐私泄露问题。
主要公司：旷视Face++、百度、科大讯飞、阿里巴巴
成熟期：目前
计算机技术突飞猛进，人脸识别技术的发展同样也是日新月异。特别是在中国，人脸识别技术得到了快速进步，并已在交通监管、银行交易、日常生活交易以及公共交通等各个方面改变人们的生活。
中国是全球首批上线人脸识别技术的国家，中国拥有一个十分庞大的身份证数据库，人脸识别不但具有先进性、且更加有效。
人脸识别技术的精度已经达到金融交易的级别。人脸识别还与深度学习进行紧密的结合。深度学习让人工智能技术能识别技术更加高效。
百度曾经开发一种人脸识别取火车票的系统，试点选在了乌镇。因为这座旅游城市拥有足够的人流量将为系统实验提供充足的数据。据悉，这将需要将数百万张人脸输入数据库中才能达到99%的正确识别率。对于人脸识别的发展前景，清华大学教授说：“其实不只是刷脸支付，人脸识别还能应用于很多地方。”
7、太阳能光伏电池。技术突破：这是一种可以让太阳能电池效率翻倍的技术。重要意义：这项新设计可能做到，在日落后仍然可以工作的廉价太阳能发电技术。
主要研究者：DavidBierman、MarinSoljacic、EvelynWang（麻省理工学院）、VladimirShalaev（普渡大学）
成熟期：10到15年
麻省理工学院的一个科学家团队已经制造了一种全新类型的太阳能设备，利用工程创新和最新的材料科学进步来捕获更多的太阳能。该技术的秘诀在于先将太阳光变成热能，然后再将其重新变成光，而且聚集在太阳能电池可以使用的光谱范围内。
标准硅阳能电池主要捕获从紫色到红色的可见光。再加上其他条件的限制，它们永远不能把太阳能中超过32％的能量转化为电能。麻省理工学院的这个设备运行效率只有6.8％，未来通过各种办法提高效率后，其效率可以大约达到传统光伏的两倍。
事实上，假如研究人员能够整合储热设备，并提高效率水平，人类朝一日将可以实现清洁、廉价和连续的太阳能电力供应。
8、实用型量子计算机：技术突破：能够制造出稳定的量子比特。比特是传统计算机中的信息单位，而量子比特是量子计算机的信息单位。重要意义：在运行人工智能程序以及处理复杂的模拟和规划问题时，量子计算机的速度可能是传统计算机的指数倍，而量子计算机甚至能制造出无法破解的密码。
主要公司：荷兰量子技术研究所QuTech、英特尔、谷歌、微软、IBM
成熟期：4~5年
量子计算机每年都是“十大突破性技术”的夺标大热门。特别是在应用层面，量子计算机十分适合对海量的数据进行分解，这让它很容易破解大多数现有的密码技术，并且可能设计出无法被破解的密码。此外，量子计算机还十分适合用于解决复杂的最优化问题，并执行机器学习算法。
迄今为止，科学家们已经研制出了能完全编程的5个量子比特的计算机，以及包括10到20个量子比特的测试系统。来自谷歌的研究团队表示，他们正在冲击建造49个量子比特的系统，希望在一年内制造出来。
研制出近50个量子比特的量子计算机这一目标并非科学家们能够随心所欲的，因为约50个量子比特是一个十分关键的门槛。研究者预计，在50个量子比特级别，量子计算机就能达到“量子霸权”。
所谓“量子霸权”是加州理工学院物理学家JohnPreskill发明的名词，通俗的解读就是：超级计算机系统目前能完成5到20个量子比特的量子计算机所做的事情，但达到约50个量子比特之后，量子计算机的能力将一骑绝尘，超级计算机只能望“量子”兴叹。
最终，科学家们能够研制出拥有10万个量子比特的系统。这些系统会制造出精确的分子模型，从而彻底颠覆材料、化学和制药产业，让科学家们研制出各种新材料和新药。
更加大胆的预测是，人类在十年之内，科学家们或研制出拥有万个量子比特的量子计算系统。
9、治愈瘫痪。技术突破：无线脑-体电子元件可绕过神经系统的损伤来实现运动。重要意义：世界上有数百万人被瘫痪所折磨，可以说无时不刻都渴望摆脱疾病。
主要研究机构：瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）、韦斯生物和神经工程中心（WyssInstituteatHarvard）、匹兹堡大学（UniversityofPittsburgh）、凯斯西储大学（CaseWesternReserveUniversity）
成熟期：10至15年
借助脑植入物，少量患者已能够通过思想来控制计算机光标或者是机器臂。世界上的研究人员正在尝试意义重大的下一步：治愈瘫痪。
科学家利用无线电将大脑读取技术直接连接到身体上的电刺激器，创造出法国神经科学家GrégoireCourtine所称的“神经旁路”，从而让人们的想法能够再次控制他们的四肢。
由RobertKirsch和BoluAjiboye领导的凯斯西储大学团队对一个四肢瘫痪者进行了一次实验，他们在瘫痪者的手臂和手掌肌肉安装了超过16个的精细电极，并且在大脑中放置了两个比邮票还小的硅制记录装置，上面有超过一百个头发大小的金属探针，来探测神经元发出的命令。
在操作过程中，志愿者在弹簧扶手的帮助下缓慢地抬起了他的手臂，并可以实现手掌的张和握，甚至可以把有吸管的杯子递到嘴边。
除治疗瘫痪外，科学家希望能够使用所谓的“神经义肢”，通过在眼睛中放置芯片来恢复视力，或恢复阿尔茨海默病人的记忆。
10，僵尸物联网。可以控制摄像头、监视器以及其他消费电子产品的软件。突破技术：可以感染并控制摄像头、监视器及其他消费电子产品的恶意软件，能够造成大规模的网络瘫痪。重要意义：基于这种恶意软件的僵尸网络对互联网的破坏能力将会越来越大，也会越来越难以阻止。
关键人物：Mirai僵尸网络软件的创造者
成熟期：目前
僵尸网络并非一个新技术。因为早在年，就有黑客通过集合僵尸网络中所有电脑的力量，随意释放威力强大的分布式拒绝服务攻击。被攻击的目标网站或服务器会因为大量的数据流量而超载下线。
年10月，一个僵尸网络成功攻陷了一家互联网基础服务提供商Dyn，该公司的域名服务器（DNS）被迫断网，大量网站如Twitter、Netflix等暂时瘫痪。
攻击Dyn的僵尸网络当时是由一款名为Mirai的公开恶意软件创造的。由于该软件可以被任何人轻易获得，并且对感染控制电子产品的过程进行了大量的自动化设置，导致其潜在危害十分严重。
僵尸网络的作用之一就是进行“点击欺诈”（ClickFraud）。其目的是欺骗广告商，让他们认为人们正在观看或点击他们投放的广告，以此赚取大量的广告费。假如控制僵尸网络的黑客们找出了一个更加高效隐秘的方法进行点击欺诈，整个互联网的广告商务模式或将会出现崩溃。
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