第一篇：科大訊飛兩項技術(shù)入選《麻省理工科技評論》2017全球十大突破性技術(shù)榜單

科大訊飛兩項技術(shù)入選《麻省理工科技評論》2017全球十

大突破性技術(shù)榜單

2月21日，2017年《麻省理工科技評論》全球十大突破性技術(shù)榜單發(fā)布會在北京舉行，科大訊飛、百度、馭勢科技、樂視、地平線、中科創(chuàng)星、華創(chuàng)資本、和米資本、清華大學(xué)、中國科技大學(xué)、中科院合生基因、元碼基因、等數(shù)十家機(jī)構(gòu)的嘉賓參與了這次發(fā)布會，科大訊飛研究院院長胡國平做開幕致辭并參加圓桌討論。在今年的榜單中，科大訊飛入選強(qiáng)化學(xué)習(xí)、刷臉支付兩大突破性技術(shù)研究者名單。MIT科技評論 《麻省理工科技評論》創(chuàng)刊于1899年，是世界上歷史最悠久、影響力最大的技術(shù)商業(yè)類雜志，現(xiàn)已發(fā)展為具有全球影響力的數(shù)字化平臺。自2001年起，《麻省理工科技評論》每年遴選并公布10項即將對人們工作生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的新興技術(shù)，2003年開始以“突破性技術(shù)”替代“新興技術(shù)”?！笆笸黄菩约夹g(shù)”代表了當(dāng)前世界科技的發(fā)展前沿和未來發(fā)展方向，集中反映了世界科技發(fā)展的新特點(diǎn)和新趨勢，具有巨大的影響力。MIT Technology Review出版人兼主編就十大突破技術(shù)中國首發(fā)進(jìn)行專門的致辭，并就榜單內(nèi)容做了簡單的介紹。2017全球十大突破性技術(shù)榜單 強(qiáng)化學(xué)習(xí)(Reinforcement Learning)360°自拍(The 360-Degree Selfie)基因療法2.0(Gene Therapy 2.0)細(xì)胞圖譜(The Cell Atlas)自動駕駛貨車(Self-DrivingTrucks)刷臉支付(Paying with Your Face)太陽能熱光伏電池(Hot Solar Cells)實用型量子計算機(jī)(Practical Quantum Computers)治愈癱瘓(Reversing Paralysis)僵尸物聯(lián)網(wǎng)(Botnets of Things)以下為《麻省理工科技評論》2017全球十大突破性技術(shù)詳細(xì)榜單（文字整理自Deep Tech 深科技）：強(qiáng)化學(xué)習(xí)Reinforcement Learning 技術(shù)突破：強(qiáng)化學(xué)習(xí)（Reinforcement Learning，RL）是一種人工智能方法，能使計算機(jī)在沒有明確指導(dǎo)的情況下像人一樣自主學(xué)習(xí)。

重要意義：假如機(jī)器不能夠自主通過環(huán)境經(jīng)驗?zāi)ゾ毤寄埽詣玉{駛汽車以及其他自動化領(lǐng)域的進(jìn)展速度將受到極大地限制。

主要研究者：-DeepMind

阿里巴巴-OpenAI

360fly

-三星-JK Imaging（柯達(dá)Pixpro相機(jī)的制造廠商）-IC Real Tech（ALLie相機(jī)的制造廠商）-Humaneyes Technologies（全景相機(jī)Vuze的制造廠商）成熟期：現(xiàn)在

360°全景拍攝的熱潮最早是由一位哈佛大學(xué)的生態(tài)學(xué)者柯恩·霍夫肯斯（Koen Hufkens）掀起的。去年秋天他前往馬薩諸塞州的一片叢林中探險，并在網(wǎng)站上實時直播了探險的過程。當(dāng)時，他使用的就是一臺價值350美元的名為“theRicoh Theta S camera”的360°全景相機(jī)。在這一過程中，觀眾可以通過使用鼠標(biāo)或者點(diǎn)擊移動設(shè)備的屏幕將直播圖像區(qū)域放大，借此看到森林的全貌。按道理說，我們所生活的世界就是一個充斥著聲光的三維世界，360°的場景隨處可見。但迄今為止，已有的兩種主流全景拍攝技術(shù)：拼接多個相機(jī)拍攝或者是采用價值不菲的（10000美金）特種相機(jī)都有很大的缺陷。使用這兩種方法操作的圖像處理過程都是十分繁瑣，且很耗時。好在現(xiàn)在大多數(shù)人都能買得起更方便好用的360°全景相機(jī)了，500美金的售價就相當(dāng)于入門級的單反?，F(xiàn)在，紐約時報（New YorkTimes）以及路透社（Reuters）的記者在采訪海地颶風(fēng)災(zāi)情以及加沙難民營時都使用了三星的Gear360全景相機(jī)（價值350美金）。Gear360拍攝的畫面在學(xué)術(shù)圈，這樣的全景相機(jī)也大有用處，一家位于洛杉磯的初創(chuàng)公司Giblib就開發(fā)了專供醫(yī)用的4k全景相機(jī)，醫(yī)學(xué)院的學(xué)生已經(jīng)可以通過它傳來的影像學(xué)習(xí)外科手術(shù)了。此外，類似柯達(dá)PixproSP360-4K的全景相機(jī)也應(yīng)用在了體育直播以及體育訓(xùn)練上，例如籃球、足球以及冰球，有價值的360°全景回放都可以被保存下來?？逻_(dá)PixproSP360-4K全景相機(jī)元器件的革新 一項技術(shù)的革命往往得益于很多技術(shù)的創(chuàng)新，全景相機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)也不例外。由于全景相機(jī)相較普通相機(jī)而言功率更大，也就會產(chǎn)生更多的熱量，而采用智能手機(jī)處理器就可以很好地解決這一問題，例如“360fly”以及“ALLie”相機(jī)都采用了驍龍的處理器。

同時，智能手機(jī)市場的蓬勃發(fā)展也為相機(jī)制造廠商創(chuàng)造了一個良性的競爭環(huán)境，“迫使”他們開發(fā)出新技術(shù)。例如，索尼近年來就不斷將自己的圖像傳感器集成化，并保證了在微光條件下照片拍攝的質(zhì)量。而智能手機(jī)市場激烈的競爭也將元器件的價格壓低，又進(jìn)一步拉低了全景相機(jī)的價格。360fly全景相機(jī)

現(xiàn)在大多數(shù)的全景相機(jī)都有對應(yīng)的手機(jī)App來查看取景的情況以及拍攝的照片，拍攝完的照片及影片上傳到網(wǎng)絡(luò)也變得十分容易。而最新的算法將全景相機(jī)拼接照片的過程簡化，延遲大大縮短，圖像處理甚至可以在相機(jī)端就完成，由此開啟了全民直播時代。市場方面，在2016年球狀全景相機(jī)的市場份額占全球相機(jī)的1%，而到2017年年初就已經(jīng)增至4%，全景相機(jī)的興起之勢已不可阻擋。根據(jù)YouTube官方的反饋，很多人都會使用谷歌的Cardboard和Daydream設(shè)備搭配手機(jī)來觀看虛擬現(xiàn)實視頻，虛擬現(xiàn)實和全景拍攝已形成相互促進(jìn)的局面。

Oculus VR的首席技術(shù)官約翰·卡馬克（John Carmack）就預(yù)測：“未來，人們使用虛擬現(xiàn)實的時間中只有一半是玩游戲，另一半則是進(jìn)行旅行觀光或者是做一些現(xiàn)實的事情，例如參加一場婚禮?！?/p>

基因療法2.0 Gene Therapy 2.0 技術(shù)突破：美國即將批準(zhǔn)首個基因治療技術(shù)，更多基因療法正在開發(fā)與批準(zhǔn)的進(jìn)程中。

重要意義：很多疾病都是由單個基因突變導(dǎo)致的，新型基因療法能夠徹底治愈這些疾病。主要研究者：-SparkTherapeutics-BioMarin

UniQure成熟期：現(xiàn)在數(shù)十年來，研究人員一直在追求基因療法的夢想?；虔煼ǖ那熬胺浅Ｃ篮茫豪酶脑爝^的病毒將相關(guān)基因的健康副本遞送至攜帶有缺陷基因的患者體內(nèi)。然而，至今為止，基因療法帶來的失望遠(yuǎn)大于希望。1999年，一名18歲的肝病患者杰西·基辛格（Jesse Gelsinger）在一場基因治療實驗中死亡，從此整個基因療法領(lǐng)域的發(fā)展就開始停滯不前。早期基因療法失敗的原因部分是源于其遞送機(jī)制，因為新的遺傳物質(zhì)（改造基因）、以及將其攜帶至細(xì)胞的載體病毒，被錯誤地遞送到基因組的其他位置，這會激活某些患者體內(nèi)的致癌基因，或者引起患者免疫系統(tǒng)的過度反應(yīng)，從而導(dǎo)致多器官功能衰竭以及腦死亡。

但是現(xiàn)在，一些關(guān)鍵的難題已經(jīng)解決，基因治療也將迎來曙光。研究人員使用了更高效的病毒將新的功能基因轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞中?，F(xiàn)在，兩種遺傳性疾病的基因療法：治療一種SCID病的Strimvelis，以及治療一種引起脂肪在血液中堆積的失調(diào)癥的Glybera，已在歐洲獲得相關(guān)管理部門的批準(zhǔn)。在美國，Spark Therapeutics有望成為第一家邁入市場的基因療法新創(chuàng)公司，該公司開發(fā)出針對漸進(jìn)式失明的基因治療方法。還有很多其他正在研究的基因療法，正將目光投向血友病的治療，以及一種稱為表皮溶解水皰癥的遺傳性皮膚失能癥。

但是，挑戰(zhàn)依然存在。

雖然目前已經(jīng)針對幾種相對罕見的疾病開發(fā)了基因療法，但是對于那些具有復(fù)雜遺傳病因的常見疾病，開發(fā)對應(yīng)的基因療法則更加困難。對于像SCID和血友病這樣的疾病，科學(xué)家明確知道引起疾病的精確基因突變。但是，諸如阿爾茨海默病、糖尿病和心力衰竭等疾病，它們不僅涉及到多個基因，并且在患有同種疾病的不同病人中，對應(yīng)的基因突變還不完全相同。

細(xì)胞圖譜 The Cell Atlas技術(shù)突破：這是人體中各種細(xì)胞類型的完全目錄。為什么重要：超精確的人類生理學(xué)模型將加速新藥研發(fā)與試驗。主要研究者：-布羅德研究所（Broad Institute）-桑格研究所（Sanger Institute）-陳—扎克伯格的Biohub（Chan Zuckerberg Biohub）

成熟期：5年 我們究竟是什么組成的？下一個生物學(xué)上的巨型項目將會回答?？茖W(xué)家正在建立一個超詳細(xì)的 “人類細(xì)胞圖譜”，即通過細(xì)胞內(nèi)部的內(nèi)容來定義活細(xì)胞。在1665年，羅伯特·胡克（Robert Hooke）凝視著顯微鏡下的一塊軟木，在其中發(fā)現(xiàn)了無數(shù)像房間一樣的小格子。作為第一個描述細(xì)胞的科學(xué)家，胡克一定會被生物學(xué)的下一個大型項目震驚到：這是一個使用現(xiàn)代基因組學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)中最強(qiáng)大的工具，來單獨(dú)捕獲和端詳數(shù)百萬個細(xì)胞的計劃。這個項目的目標(biāo)是構(gòu)建第一個全面的“細(xì)胞圖譜”，或者人類細(xì)胞地圖。這個項目的實現(xiàn)將成為一個技術(shù)奇跡，因為它將首次全面揭示人體是由什么所組成的，并為科學(xué)家們提供一個新的復(fù)雜生物學(xué)模型，以提升藥物研發(fā)的速度。羅伯特·胡克通過顯微鏡看到并畫下的軟木栓細(xì)胞（1665年）為了執(zhí)行這個解碼人體37.2萬億細(xì)胞的任務(wù)，由來自美國、英國、瑞典、以色列、荷蘭和日本的國際科學(xué)家組成的聯(lián)合會正在分配任務(wù)，包括檢測每個細(xì)胞的分子特征，并給每種細(xì)胞一個在人體空間中特定的“郵政編碼”。“我們將會看到我們所期望的東西，我們已知存在的東西，但我確信，除此之外我們還會發(fā)現(xiàn)全新的東西，”英國桑格研究所的細(xì)胞圖譜團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人Mike Stubbington說?！拔艺J(rèn)為，會有驚喜出現(xiàn)?！?從填充大腦和脊髓的毛狀神經(jīng)元，到皮膚的粘脂肪細(xì)胞（glutinousfat cells），先前描述細(xì)胞的嘗試表明，人體總共有約300種細(xì)胞，但真正的數(shù)字無疑會更大。

人類、駱駝和蟾蜍的血液細(xì)胞Daguerreotypes（A.Donné，1845年）實際上，分析細(xì)胞之間的分子差異已經(jīng)揭示了一些發(fā)現(xiàn)。舉例而言，我們已經(jīng)揭示了數(shù)十年來眼部研究都沒能發(fā)現(xiàn)的兩種新類型的視網(wǎng)膜細(xì)胞：一種在每10,000個血細(xì)胞中只占4個，卻在對抗病原體的第一防線起著重要作用的細(xì)胞；以及新發(fā)現(xiàn)的一種十分獨(dú)特、通過產(chǎn)生的類固醇來抑制免疫應(yīng)答的免疫細(xì)胞。

這個新項目的研究主要運(yùn)用了三種技術(shù)。第一種叫做“細(xì)胞微流體”，即通過分離單獨(dú)的細(xì)胞并用微珠標(biāo)記后，使其被油滴包裹后再進(jìn)行研究和分析，選擇油滴的原因是因為油滴可以如同汽車一樣載著細(xì)胞，沿著被蝕刻在微小芯片上、狹窄的毛細(xì)管單向“街道”分流，使得細(xì)胞被聚集在特定的地方，裂解并逐一研究。第二種技術(shù)是使用超快、高效的測序儀來解碼那些在單個細(xì)胞中活化的基因。這項技術(shù)的花費(fèi)并不高，每個細(xì)胞僅需幾美分即可。其高效性使得一個科學(xué)家可以在一天內(nèi)處理10000個細(xì)胞。第三種技術(shù)則是使用全新的標(biāo)記和染色技術(shù)，基于基因活動來定位各種細(xì)胞在人體器官或組織中的“郵政編碼”。細(xì)胞圖譜研究的執(zhí)行者主要是頂尖研究所，包括英國桑格研究所、麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的布羅德研究所、以及由Facebook首席執(zhí)行官馬克·扎克伯格（Mark Zuckerberg）資助的位于加利福尼亞州的一個全新的“Biohub研究所”。在去年9月，扎克伯格和他的妻子Priscilla Chan將細(xì)胞圖譜研究作為了30億美元醫(yī)療研究捐贈的首個目標(biāo)。

自動駕駛貨車Self-DrivingTrucks 技術(shù)突破：可以在高速路上自動駕駛的長途貨車。重要意義：這項技術(shù)的發(fā)展將幫助貨車司機(jī)更高效地完成運(yùn)輸任務(wù)，但這一崗位的薪酬可能會因此下降，貨車司機(jī)最終也將失業(yè)。主要公司：-Otto-沃爾沃（Volvo）-戴姆勒（Daimler AG）-皮特比爾特（Peterbilt）-百度（Baidu）成熟期：5年到10年 未來，自動駕駛貨車將在高速上與其它車輛并駕齊驅(qū)，美國170萬的貨車司機(jī)又將何去何從？

研究自動駕駛系統(tǒng)的Otto公司成立于2016年，總部位于舊金山南市。公司的創(chuàng)始人安東尼·萊萬多夫斯基（Anthony Levandowski）曾為谷歌的自動駕駛汽車團(tuán)隊效力，利奧爾·羅恩（Lior Ron）則曾是谷歌地圖的負(fù)責(zé)人。截至目前，谷歌自動駕駛汽車已經(jīng)在美國多個州行駛了超過兩百萬英里。對萊萬多夫斯基和羅恩來說，借助為谷歌工作積累的大量經(jīng)驗創(chuàng)立一家自動駕駛公司是很自然的一件事。Otto最新一代的傳感器和處理器陣列被安裝在沃爾沃車內(nèi)，很自然地和駕駛室融為了一體。全套設(shè)備包括四個面向前方的攝像機(jī)、雷達(dá)和一盒加速度傳感器。

Otto的關(guān)鍵技術(shù)是一種激光雷達(dá)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用脈沖激光器記錄下貨車周圍環(huán)境的詳細(xì)數(shù)據(jù)。Otto從第三方買激光雷達(dá)的成本在10萬美元左右，但該公司已經(jīng)成立了一個團(tuán)隊，旨在制造Otto自己的激光雷達(dá)，并將成本控制在1萬美元以內(nèi)。Otto駕駛室內(nèi)有一個液冷式的定制微型超級計算機(jī)，大小跟面包箱差不多。這臺計算機(jī)將會處理來自傳感器海量的數(shù)據(jù)，然后通過制導(dǎo)算法，根據(jù)貨車的載貨量調(diào)整剎車和轉(zhuǎn)向指令。該硬件系統(tǒng)的最后一環(huán)是利用電子線控技術(shù)，將計算機(jī)輸出的指令轉(zhuǎn)化為貨車的機(jī)械動作。這一環(huán)的執(zhí)行借助了機(jī)電作動器，它們被安裝在貨車的轉(zhuǎn)向、節(jié)流和剎車設(shè)備上。駕駛室內(nèi)還有兩個紅色按鈕——Otto將它們稱為“大紅鈕”——只要一按，自動駕駛功能就會被關(guān)閉。不過，即使沒有這個關(guān)閉功能，只要司機(jī)在駕駛席稍微轉(zhuǎn)一下方向盤，或者重重地踩一下剎車，貨車就會“乖乖照做”。沃爾沃、戴勒姆和皮特比爾特（Peterbilt）都開始研發(fā)自己的自動駕駛貨車技術(shù)。對自動駕駛技術(shù)感興趣的也不僅僅是貨運(yùn)公司，Uber在去年八月收購了Otto（據(jù)報道收購價高達(dá)6.8億美元）。收購以后，Otto團(tuán)隊可以和Uber的500多位工程師合作，共同研發(fā)自動駕駛技術(shù)。萊萬多夫斯基如今成為了Uber該技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人，他表示Uber的目標(biāo)是創(chuàng)建一個強(qiáng)大的自動運(yùn)輸交通網(wǎng)，讓人和貨物在多地之間的交通更加方便、安全且成本更低。去年十月，一臺裝載了Otto自動駕駛系統(tǒng)的貨車將2000箱百威啤酒從科羅拉多州的科林斯堡（Fort Collins）送達(dá)科羅拉多泉（Colorado Springs），全程共行駛了200千米。車上唯一的真人司機(jī)始終都在駕駛室后面的休息室坐著，一刻也沒有碰過方向盤。

這是自動駕駛貨車第一次完成商用運(yùn)輸任務(wù)——這個里程碑事件無疑向世人證明了這項技術(shù)的巨大潛力，但人們同時也意識到了它的局限性。因為這項技術(shù)還無法讓貨車在狹窄的田間土路和城市道路上自動行駛，貨車上高速之前以及下高速之后都要由真正的司機(jī)負(fù)責(zé)開車，只有在高速上時才能切換為自動駕駛模式。乍一看，自動駕駛貨車所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)與一般的自動駕駛汽車沒有什么不同，然而事實遠(yuǎn)非如此——貨車不僅僅是“加長版”的汽車這么簡單。使用自動駕駛貨車在經(jīng)濟(jì)上的合理性可能更甚于普通的自動駕駛汽車。好幾臺自動駕駛貨車可以組成“排”在高速上互相協(xié)作，從而在長途運(yùn)輸中減少風(fēng)阻和節(jié)省汽油。此外，讓貨車在一段時間里自動駕駛也能讓司機(jī)有更多休息時間，更快地完成運(yùn)輸任務(wù)。況且，最棘手的問題是，比起一般的自動駕駛汽車，自動駕駛貨車的普及會帶來更大的社會動蕩。實際上，“自動化對工人帶來威脅”這個問題已經(jīng)極大地影響了全球政治和經(jīng)濟(jì)格局。如果再來一個自動駕駛貨車，藍(lán)領(lǐng)工人的生活必定受到影響。根據(jù)美國勞工統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，全美有170萬個貨車司機(jī)崗位。自動駕駛貨車的應(yīng)用不會代替所有的貨車司機(jī)，但這項技術(shù)必定改變這個崗位的工作性質(zhì)——而這種改變不一定被每個人都接受。中國的自動駕駛貨車

目前，中國有720萬臺貨車和1600萬個長途司機(jī)負(fù)責(zé)城際公路上的物資運(yùn)輸——這個產(chǎn)業(yè)的價值高達(dá)3000億美元，而司機(jī)的工資成本占運(yùn)輸總成本的40%。如果使用自動駕駛貨車，一些原本需要兩到三位司機(jī)合作完成的長途運(yùn)輸任務(wù)可以由一位司機(jī)完成。目前，中國的貨運(yùn)服務(wù)良莠不齊，公眾普遍期待這個行業(yè)能進(jìn)行大整改。此外，由于該行業(yè)的監(jiān)管較松，給了企業(yè)很大的創(chuàng)新空間。在這兩個因素的驅(qū)動下，中國的自動駕駛貨車產(chǎn)業(yè)有望得到快速發(fā)展?；ヂ?lián)網(wǎng)巨頭百度與貨車制造商福田汽車展開了合作，并在2016年11月于上海新國際會展中心發(fā)布了國內(nèi)首款自動駕駛卡車。中國針對自動駕駛車輛的監(jiān)管才剛剛開始：政府正試圖在保證公眾安全和鼓勵公司創(chuàng)新中尋求一種平衡。2016年7月，政府宣布正在起草監(jiān)管自動駕駛車輛的相關(guān)文件，并呼吁該產(chǎn)業(yè)在文件正式出臺前減少試驗的次數(shù)。

即便如此，很多人還是相信，政府最終會放松對自動駕駛貨車測試的監(jiān)管，并對這種貨車的商用保持開放的態(tài)度。刷臉支付 Paying with Your Face 技術(shù)突破：人臉識別技術(shù)如今已經(jīng)可以十分精確，在網(wǎng)絡(luò)交易等相關(guān)領(lǐng)域已被廣泛使用。重大意義：該技術(shù)提供了一種安全并且十分方便的支付方式，但是或許仍存在隱私泄露問題。主要公司：-曠視Face科大訊飛-阿里巴巴成熟期：現(xiàn)在在中國，人臉識別系統(tǒng)現(xiàn)在應(yīng)用于授權(quán)支付、設(shè)備訪問以及罪犯追蹤。那么問題來了，其他國家會效仿么？ Face 是一家估值超過10億美金的中國初創(chuàng)公司，當(dāng)筆者走進(jìn)公司大門時，發(fā)現(xiàn)我那滿是胡茬的臉呈現(xiàn)在了入口的大屏幕上。從那一刻起，我的臉已經(jīng)進(jìn)入了公司的數(shù)據(jù)庫，我也可以靠著“刷臉”自由出入公司大門了。不僅如此，人臉識別系統(tǒng)還能對于我在各個房間內(nèi)的活動進(jìn)行監(jiān)控。

當(dāng)我走進(jìn)Face 的辦公室，我發(fā)現(xiàn)里面有很多屏幕，這些屏幕上有著以各種角度拍攝的辦公室畫面。這時，我瞥見我的臉出現(xiàn)在一個屏幕上，軟件自動識別我臉上的83個點(diǎn)，那畫面有點(diǎn)驚悚，但這就是技術(shù)帶給我們的震撼感覺。在過去的幾年里，計算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)，人臉識別技術(shù)的發(fā)展也是日新月異。特別在中國，由于監(jiān)控和便民應(yīng)用的推動，人臉識別技術(shù)得到了長足的進(jìn)步，已經(jīng)在交通監(jiān)管、銀行交易、日常生活交易以及公共交通等各個方面改變?nèi)藗兊纳?。其實，F(xiàn)ace 的人臉識別技術(shù)登陸手機(jī)app已有一段時間了?，F(xiàn)在，支付寶也已經(jīng)可以使用人臉識別進(jìn)行授權(quán)支付了。另外，在“滴滴打車”軟件中，用戶能夠看到司機(jī)的實名認(rèn)證以及人臉認(rèn)證信息。任何想注冊成為“滴滴司機(jī)”的用戶都需要在攝像頭前掃描并進(jìn)行人臉識別認(rèn)證。作為全世界首批上線人臉識別技術(shù)的國家，中國對于監(jiān)控以及隱私方面的政策對此有很大的與推動。

與其他國家不一樣的是，中國有一個龐大的身份證數(shù)據(jù)庫。筆者在Face 訪問的時候就見到當(dāng)?shù)卣萌四樧R別技術(shù)識別監(jiān)控里的嫌疑人。相比于尚不成熟的足跡分析技術(shù)和早已過時的嫌犯存檔照片等其它刑事鑒定技術(shù)，人臉識別顯然更加有效。經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，人臉識別技術(shù)的精度已經(jīng)達(dá)到金融交易的級別。另一方面，人臉識別還與深度學(xué)習(xí)進(jìn)行了緊密的結(jié)合。在我們已經(jīng)公布的《麻省理工科技評論》2013年十大突破技術(shù)中，就有對深度學(xué)習(xí)的介紹，這種人工智能技術(shù)能使得圖像識別技術(shù)更加高效?！叭四樧R別是一個巨大的市場?！币晃粊碜员本┐髮W(xué)從事機(jī)器學(xué)習(xí)和圖像處理研究的教授表示，“中國人口眾多，公共安全是十分重要的，很多公司都涉足到了這個領(lǐng)域?！?比如，全中國最大搜索引擎百度的研究人員也在將人臉識別和機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行結(jié)合，并進(jìn)行了軟件識別人臉與真人識別人臉的對比。今年一月份，在一檔電視節(jié)目上，百度開發(fā)的人臉識別軟件與人展開了一場對決，雙方同時觀察嘉賓幼時的照片并以此識別真人，結(jié)果百度的人臉識別系統(tǒng)完勝。

現(xiàn)在，百度正在開發(fā)一種人臉識別取火車票的系統(tǒng)，試點(diǎn)選在了烏鎮(zhèn)。這座旅游城市足夠的人流量將為系統(tǒng)實驗提供充足的數(shù)據(jù)。據(jù)悉，這將需要將數(shù)百萬張人臉輸入數(shù)據(jù)庫中才能達(dá)到99%的正確識別率。

另外一個具代表性的例子就是科大訊飛。這家公司與中國最大的銀行卡聯(lián)合組織合作開發(fā)了“聲紋 人臉P2P轉(zhuǎn)帳”產(chǎn)品：'聲紋 人臉'融合認(rèn)證個人轉(zhuǎn)賬應(yīng)用。通過該應(yīng)用，用戶只需說出類似'我要給（姓名）轉(zhuǎn)（金額）'這樣的指令，再通過'聲紋 人臉'相結(jié)合的融合生物認(rèn)證，就能完成轉(zhuǎn)賬操作。對于人臉識別的發(fā)展前景，清華大學(xué)的唐杰教授說：“其實不只是刷臉支付，人臉識別還能應(yīng)用于很多地方?！?太陽能熱光伏電池 Hot Solar Cells 技術(shù)突破：一種可以讓太陽能電池效率翻倍的技術(shù)。重要意義：這項新設(shè)計可能會催生出在日落后依然可以工作的廉價太陽能發(fā)電技術(shù)。主要研究者：-David Bierman、Marin Soljacic、Evelyn Wang（麻省理工學(xué)院）-Vladimir Shalaev（普渡大學(xué)）成熟期：10到15年

太陽能電池板覆蓋了越來越多的屋頂，但是，盡管這項技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了幾十年，這些硅片組成的電池組件仍然笨重、昂貴而且低效。理論上的限制讓這些常規(guī)的光伏電池板只能吸收太陽光中的一部分能量。但是，麻省理工學(xué)院的一個科學(xué)家團(tuán)隊已經(jīng)制造了一種全新類型的太陽能設(shè)備，利用工程創(chuàng)新和最新的材料科學(xué)進(jìn)步來捕獲更多的太陽能。該技術(shù)的秘訣在于先將太陽光變成熱能，然后將其重新變成光，而且聚集在太陽能電池可以使用的光譜范圍內(nèi)。雖然許多研究人員已經(jīng)在這項被稱為是太陽能熱光伏的技術(shù)上研發(fā)了多年，但麻省理工學(xué)院的這個裝置是第一個可以比只使用光伏電池吸收更多能量的裝置，表明該方法可以顯著提高效率。標(biāo)準(zhǔn)硅太陽能電池主要捕獲從紫色到紅色的可見光。再加上其他條件的限制，它們永遠(yuǎn)不能把太陽能中超過32％的能量轉(zhuǎn)化為電能。麻省理工學(xué)院的這個設(shè)備仍然是一個粗糙的原型，而且運(yùn)行效率只有6.8％，但是通過各種辦法提高效率后，其效率可以大約達(dá)到傳統(tǒng)光伏的兩倍。

MIT團(tuán)隊研發(fā)的原型設(shè)備，陽光從中間的窗口射入真空腔。這個創(chuàng)新設(shè)備的關(guān)鍵步驟是開發(fā)了一種叫做吸收-輻射器的東西——它本質(zhì)上就是一個放在太陽能電池上方的光漏斗。吸收層由實心的黑色碳納米管構(gòu)成，用來捕獲太陽光中的所有能量并將其中的大部分轉(zhuǎn)化為熱。當(dāng)溫度達(dá)到約1000℃時，相鄰的輻射層再將這些能量以光的形式輻射出來，而這時，這些輻射出來的光的光譜已經(jīng)基本窄到光伏電池可以吸收的范圍。用于捕獲太陽光，并將其轉(zhuǎn)化為熱能的黑色碳納米管層。麻省理工學(xué)院團(tuán)隊的這項技術(shù)當(dāng)然也有其弊端，比如部分部件相對而言仍然非常高昂，以及目前僅能在真空環(huán)境下工作等。但其經(jīng)濟(jì)性應(yīng)該會隨著效率的提高而提高。此外，研究人員還在探索如何去利用太陽能熱光伏電池的另一個優(yōu)勢。因為熱比電更容易儲存，所以應(yīng)當(dāng)可以將由裝置產(chǎn)生的過量的熱量儲存起來，這樣即使在太陽不發(fā)光時也可以用于產(chǎn)生電力。如果研究人員可以整合儲熱設(shè)備，并提高效率水平，該系統(tǒng)有朝一日將可以實現(xiàn)清潔、廉價和連續(xù)的太陽能電力供應(yīng)。

實用型量子計算機(jī) Practical Quantum Computers 技術(shù)突破：制造出穩(wěn)定的量子比特。比特是傳統(tǒng)計算機(jī)中的信息單位，而量子比特是量子計算機(jī)的信息單位。重要意義：在運(yùn)行人工智能程序以及處理復(fù)雜的模擬和規(guī)劃問題時，量子計算機(jī)的速度可能是傳統(tǒng)計算機(jī)的指數(shù)倍，而量子計算機(jī)甚至能制造出無法破解的密碼。主要公司：谷歌-微軟

-IBM成熟期：4~5年科學(xué)家們正在將以前的理論設(shè)計變成現(xiàn)實。量子計算機(jī)雖然每年都是“十大突破性技術(shù)”的奪標(biāo)大熱門，但每年我們都得出同樣的結(jié)論：仍然無法實用。的確，量子比特和量子計算機(jī)多年來很大程度上都是在紙上談兵，存在于論文中，或者在確定其可行的脆弱的實驗中。盡管加拿大公司D-Wave系統(tǒng)幾年前就開始出售其所謂的量子計算機(jī)，他們的量子計算機(jī)使用一種名為“量子退火（quantumannealing）”的專有技術(shù)。但懷疑人士指出，這一方法只適合應(yīng)用于非常有限的計算，而且與傳統(tǒng)計算機(jī)相比，可能并沒有速度上的優(yōu)勢。但今年，科學(xué)家們正在將以前的理論設(shè)計變成現(xiàn)實。而且，今年的新氣象還包括：來自谷歌、IBM、英特爾、微軟等公司的資金正源源不斷地流入，為建造一臺能工作的量子計算機(jī)所需要的各種技術(shù)，包括微電子學(xué)、復(fù)雜電路以及控制軟件等的研發(fā)，提供了強(qiáng)大的資金支持！在應(yīng)用層面，量子計算機(jī)尤其適合對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，這讓它很容易破解大多數(shù)現(xiàn)有的密碼技術(shù)，并且可能設(shè)計出無法被破解的密碼。此外，量子計算機(jī)還適合用于解決復(fù)雜的最優(yōu)化問題，并執(zhí)行機(jī)器學(xué)習(xí)算法。而且，可能還有很多應(yīng)用我們目前沒有想到。不過，很快我們就會知道能利用量子計算機(jī)做什么了。

迄今為止，科學(xué)家們已經(jīng)研制出了能完全編程的5個量子比特的計算機(jī)，以及包括10到20個量子比特的測試系統(tǒng)。來自谷歌的研究團(tuán)隊表示，他們正在沖擊建造49個量子比特的系統(tǒng)，希望在一年內(nèi)制造出來。研制出近50個量子比特的量子計算機(jī)這一目標(biāo)并非科學(xué)家們隨心所欲制定的，因為約50個量子比特是一個極為關(guān)鍵的門檻。研究者預(yù)計，在 50個 量子比特級別，量子計算機(jī)就能達(dá)到“量子霸權(quán)”（quantum supremacy）。

所謂“量子霸權(quán)”是加州理工學(xué)院物理學(xué)家John Preskill發(fā)明的名詞，通俗的解讀就是：超級計算機(jī)系統(tǒng)目前能完成5到20個量子比特的量子計算機(jī)所做的事情，但達(dá)到約50個量子比特之后，量子計算機(jī)的能力將一騎絕塵，超級計算機(jī)只能望“量子”興嘆。

而且，從現(xiàn)在起2-5年內(nèi)，這樣的系統(tǒng)很有可能開始出售。最終，科學(xué)家們有望研制出擁有10萬個量子比特的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)會制造出精確的分子模型，從而顛覆材料、化學(xué)和制藥產(chǎn)業(yè)，讓科學(xué)家們研制出各種新材料和新藥。更大膽的預(yù)測是，十年之內(nèi)，科學(xué)家們或許就會研制出擁有100萬個量子比特的量子計算系統(tǒng)！治愈癱瘓 Reversing Paralysis 技術(shù)突破：無線腦-體電子元件可繞過神經(jīng)系統(tǒng)的損傷來實現(xiàn)運(yùn)動。重要意義：全球有數(shù)百萬人被癱瘓所折磨，無時不刻都渴望著擺脫疾病的困擾。主要研究機(jī)構(gòu)：

-巴黎綜合理工大學(xué)洛桑理工學(xué)院（EPFL）-韋斯生物和神經(jīng)工程中心（Wyss Institute at Harvard）-匹茲堡大學(xué)（University of Pittsburgh）-凱斯西儲大學(xué)（Case Western Reserve University）成熟期：10至15年 Grégoire Courtine持有腦脊柱接口的兩個主要部分 在利用腦植入來恢復(fù)脊髓損傷引起的運(yùn)動自由受損上，科學(xué)家們已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步。近年來，借助腦植入物，少量患者已可以通過思想來控制計算機(jī)光標(biāo)或者是機(jī)器臂?，F(xiàn)在研究人員正在嘗試意義重大的下一步：治愈癱瘓。他們利用無線電將大腦讀取技術(shù)直接連接到身體上的電刺激器，創(chuàng)造出法國神經(jīng)科學(xué)家Grégoire Courtine所稱的“神經(jīng)旁路”，從而使人們的想法能夠再次控制他們的四肢。

由Robert Kirsch和Bolu Ajiboye領(lǐng)導(dǎo)的凱斯西儲大學(xué)團(tuán)隊對一個四肢癱瘓者進(jìn)行了一次實驗，他們在癱瘓者的手臂和手掌肌肉安裝了超過16個的精細(xì)電極，在大腦中放置了兩個比郵票還小的硅制記錄裝置，上面有上百個頭發(fā)大小的金屬探針，來探測神經(jīng)元發(fā)出的命令。在操作過程中，志愿者在彈簧扶手的幫助下緩慢地抬起了他的手臂，并可以實現(xiàn)手掌的張和握，他甚至可以把有吸管的杯子遞到嘴邊。左：一個帶電極的大腦閱讀芯片的特寫。右：模擬脊髓的柔性電極。這個凱斯西儲大學(xué)將要在醫(yī)學(xué)雜志上發(fā)表的結(jié)果，是使用植入電子設(shè)備來恢復(fù)各種感官和功能的廣泛研究中的一部分。除了治療癱瘓外，科學(xué)家希望能夠使用所謂的“神經(jīng)義肢”，通過在眼睛中放置芯片來恢復(fù)視力，或者是恢復(fù)阿爾茨海默病人的記憶。相比起非常成熟的人工耳蝸，讓“神經(jīng)義肢”改善癱瘓會更有難度。在1998年，一個患者使用腦探針實現(xiàn)了移動計算機(jī)光標(biāo)的任務(wù)，但它并沒有任何更為廣泛的實際應(yīng)用。該項技術(shù)仍然太基礎(chǔ)、太復(fù)雜以及無法脫離實驗室的環(huán)境。瑞士億萬富翁Hansj?rg Wyss專門為解決脊髓旁路等神經(jīng)科技的技術(shù)設(shè)立了研究中心。該研究中心的領(lǐng)導(dǎo)人是約翰·多諾霍（John Donohoe），他正試圖帶領(lǐng)神經(jīng)科學(xué)家、技術(shù)人員、臨床醫(yī)生共同創(chuàng)建一個商業(yè)上可行的系統(tǒng)。對于多諾霍來說，首要任務(wù)之一是制造“神經(jīng)通”——這是一個超緊湊型無線設(shè)備，以網(wǎng)絡(luò)速度從大腦收集數(shù)據(jù)。多諾霍說，“這是世界上最復(fù)雜的大腦通信器?！?無線神經(jīng)通訊裝置模型 雖然很復(fù)雜，并且進(jìn)展緩慢，但是神經(jīng)旁路仍然意義重大，病人對此充滿了強(qiáng)烈的期待，多諾霍說，“人們希望恢復(fù)他們的日常生活?！?神經(jīng)旁路中的里程碑 ● 1961年：醫(yī)生和發(fā)明家William F.House測試了第一個人工耳蝸，證明可以恢復(fù)聽力。該設(shè)備使超過25萬人受益。● 1998年：醫(yī)生在一個不能說話的癱瘓者的大腦中安裝了一個電極，使其通過計算機(jī)與人交流。● 2008年：猴子的大腦信號通過互聯(lián)網(wǎng)從美國發(fā)送到日本，從而激發(fā)機(jī)器人在跑步機(jī)上行走?！?2013年：美國監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)了Second Sight公司出售的“仿生眼”。原理是利用縫合到視網(wǎng)膜的芯片，從而繞過受傷的光感受器?！?2014-2015年：俄亥俄醫(yī)生開始努力使兩個不同癱瘓類型的男人“重獲新生”。他們的想法可以傳遞到他們手臂上的電極，從而實現(xiàn)手指的伸縮。● 2016年：28歲的Nathan Copeland通過大腦植入物操控了一個機(jī)器臂，使得他可以“感覺”到手指，還在奧巴馬總統(tǒng)訪問實驗室時與他頂拳。脊柱受傷導(dǎo)致右腿癱瘓的猴子，在實施手術(shù)后恢復(fù)正常行走能力 僵尸物聯(lián)網(wǎng) Botnets of Things 突破技術(shù)：可以感染并控制攝像頭、監(jiān)視器以及其他消費(fèi)電子產(chǎn)品的惡意軟件，可造成大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)癱瘓。重要意義：基于這種惡意軟件的僵尸網(wǎng)絡(luò)對互聯(lián)網(wǎng)的破壞能力將會越來越大，也會越來越難阻止。關(guān)鍵人物：-Mirai僵尸網(wǎng)絡(luò)軟件的創(chuàng)造者-任何使網(wǎng)絡(luò)有安全隱患的人——其中有你嗎？

成熟期：現(xiàn)在

正在興起的物聯(lián)網(wǎng)熱潮有著極其危險的副作用，且該風(fēng)險與日俱增。

僵尸網(wǎng)絡(luò)并不是一個新技術(shù)。早在2000年，就有黑客通過集合僵尸網(wǎng)絡(luò)中所有電腦的力量，隨意釋放威力強(qiáng)大的分布式拒絕服務(wù)攻擊（Distributed Denial-of Service Attack，縮寫為DDoS）。被攻擊的目標(biāo)網(wǎng)站或服務(wù)器會因為大量的數(shù)據(jù)流量而超載下線。

在2016年10月，一個僵尸網(wǎng)絡(luò)成功攻陷了一家互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)服務(wù)提供商Dyn，該公司的域名服務(wù)器（DNS）被迫斷網(wǎng)，大量網(wǎng)站如Twitter、Netflix等暫時癱瘓。攻擊Dyn的僵尸網(wǎng)絡(luò)是由一款名為Mirai的公開惡意軟件創(chuàng)造的。由于該軟件可以被任何人輕易獲得，并且對感染控制電子產(chǎn)品的過程進(jìn)行了大量的自動化設(shè)置，導(dǎo)致其潛在危害非常嚴(yán)重。但如今，這一問題不但沒有被解決，反而變得更加嚴(yán)重。其主要原因就是大量廉價的攝像頭、監(jiān)視器以及其他物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的出現(xiàn)。由于這些產(chǎn)品往往沒有采取任何安全措施，黑客可以輕易地控制它們，就拿Mirai創(chuàng)造的僵尸網(wǎng)絡(luò)來說，這些設(shè)備只有在被拔掉電源后才會真正的安全。其結(jié)果就是僵尸網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模越來越大，攻擊能力越來越強(qiáng)。今日的大型僵尸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)具有同時攻擊數(shù)個目標(biāo)的能力。在接下來的幾年里，擁有安全隱患的設(shè)備將會出現(xiàn)指數(shù)增長，僵尸網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及威力也會借此增長。

全世界可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量● 2011年80億● 2012年93億● 2013年111億● 2014年131億● 2015年152億● 2016年174億 黑客們將如何利用僵尸網(wǎng)絡(luò)？ 僵尸網(wǎng)絡(luò)的作用之一就是進(jìn)行“點(diǎn)擊欺詐”（Click Fraud）。其目的是欺騙廣告商，讓他們認(rèn)為人們有觀看或點(diǎn)擊他們投放的廣告，以此賺取大量的廣告費(fèi)。如果控制僵尸網(wǎng)絡(luò)的黑客們找出了一個更加高效隱秘的方法進(jìn)行點(diǎn)擊欺詐，那整個互聯(lián)網(wǎng)的廣告商務(wù)模式將會崩潰。

此地圖展現(xiàn)了2016年10月21日，Dyn受到DDos攻擊之后所造成的網(wǎng)絡(luò)癱瘓規(guī)模 除此之外，因為僵尸網(wǎng)絡(luò)可以加快暴力破解密碼的速度，所以它還可以繞過垃圾郵件過濾器（Spam Filter）、進(jìn)行比特幣挖礦以及做任何需要大量設(shè)備的事情。這意味著，僵尸網(wǎng)絡(luò)背后的利益也將會越來越大。雖然犯罪集團(tuán)會租用僵尸網(wǎng)絡(luò)獲取利益，但是能登上頭條的僵尸網(wǎng)絡(luò)新聞往往都是DDoS攻擊。雖然Dyn被攻擊只是一個意外。但并不是所有的攻擊都是源于意氣用事，圖財?shù)暮诳徒M織將會使用這種攻擊作為勒索手段，擁有政治背景的組織則會使用這種攻擊手段來堵住反對者的“網(wǎng)絡(luò)喉舌”，而對于國家來說，這也是一款威力強(qiáng)大的電子戰(zhàn)武器。該如何抵抗僵尸網(wǎng)絡(luò)的攻擊？ 以彼之道，還施彼身：在僵尸網(wǎng)絡(luò)還比較罕見的過去，直接攻擊其中央控制系統(tǒng)是一個非常有效的反制方式。不過，這一手段隨著僵尸網(wǎng)絡(luò)的泛濫開始逐漸失效，對僵尸網(wǎng)絡(luò)的攻擊進(jìn)行被動防御也是一種選擇。目前，市場上有多家公司出售DDoS Scrubber（DDoS清理）設(shè)備。不過，它們的防御效果并不穩(wěn)定，會根據(jù)被攻擊的服務(wù)類型以及程度做出變化。但是總體來說，黑客還是處于上風(fēng)。Dyn所承受的攻擊只是一個開始，人們需要準(zhǔn)備好承受更多來自僵尸網(wǎng)絡(luò)的攻擊。

互動話題看了以上《麻省理工科技評論》2017全球突破性技術(shù)榜單，還有哪些技術(shù)在你看來也值得關(guān)注的呢？歡迎以評論的方式告訴小編，說不準(zhǔn)還能入選明年的十大突破技術(shù)榜單哦~ 文/編

王十二責(zé)編

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