《麻省理工科技评论》 2024年“十大突破性技术”(一)
《麻省理工科技评论》 2024年“十大突破性技术”(一)

站在2024年的历史时点畅想未来,“科技改变生活”这句话似乎从未如此真切。

大语言模型浪潮掀起,以 ChatGPT 为 代表的生成式人工智能工具席卷全球,将 人工智能的可能性带入了一个新的维度。 对于普通人而言,它不再如天上月那样可 望而不可及,每个能访问互联网的人都能 亲身体会到它的强大。

有人说,生成式人工智能就像电力 一

样,改变了世界的发展轨迹。可以肯定的是,它并 非只是一项技术,更像是一颗石子,投入到人类社 会的湖泊中,激起了一圈圈扩散的涟漪。

在科技圈,类似的石子还有很多。

本刊授权刊登《麻省理工科技评论》2024 年“十 大突破性技术”榜单。这些技术展示出的无限可能 性,为我们描绘出了一个更加绿色、健康、智能的 未来。当然,这份榜单只是冰山一角,无法涵盖所。

 

1.无所不在的人工智能

重大意义:像 ChatGPT 这样的生成式人工智 能工具在短时间内大规模普及,彻底改变了整 个行业的发展轨迹。

主要参与者:谷歌、Meta、微软、OpenAI

成熟期:现在

      2022 年 11 月, 当 OpenAI 推 出 一 款 名 为 ChatGPT 的免费网络应用时,没人能预料接下来会 发生什么。然而,这一次低调的新产品推出彻底改变了一切。

时 间 来 到 了 2023年 1 月,ChatGPT 成为了有史以来增长最快的网络应用,任何人都能通过浏览器访问这一最强大的神经网络。它让我们眼前一亮,却也引发了一些焦虑和不安。而这只是一个开始。在 2 月份,微软和谷歌分 别披露了各自的竞争计划,也就是将聊天机器人与 搜索相结合,试图重构我们与互联网的日常互动。

但早期的表现并不亮眼。微软的 Bing Chat 出 现了问题,开始胡言乱语。谷歌的 Bard 被发现在 宣传资料中犯了事实错误。但不管错误有多么奇怪, 它们并没有因此就被关进“小黑屋”。

此后,微软和谷歌已经将业务拓展到了搜索之 外,通过办公软件将基于聊天机器人的人工智能助 手交到了数十亿人手中。该技术可以用来总结电子 邮件和会议、起草报告和回复,甚至在几秒钟内生 成带有标题、要点和图片的幻灯片。

微软和 Meta 发布了图像制作模型,用户只需 点击一下即可生成可分享的各种图像。一系列滑稽 的“大杂烩”图片源源不断地出现,社交平台上甚 至出现了数十个关于米老鼠和海绵宝宝驾驶飞机撞向双子塔的帖子。

谷歌的新手机现在也用上了人工智能,使用户 可以用前所未有的方式编辑照片,将悲伤的表情转 变为快乐,将阴天的下午转变为完美的日落。

如此激进的新技术,以前所未有的速度和规模 从产品原型演变为消费产品。显而易见的是,我们 甚至还没有开始理解关于它的一切,更不用说考虑它的影响了。

如今,这项技术的光环褪去了吗?或许吧。随 着每一次相关新产品的发布,原本令人惊讶的事情 正变得司空见惯。但是,2023 年对未来的影响却是 显而易见的:让数十亿人接触到了人工智能。现在 我们需要弄清楚,我们所接触到的究竟是什么。

 

2.首例基因编辑治疗

重大意义: 随着 CRISPR 技术进入市场,镰 状细胞病是首个被 CRISPR 战胜的疾病。

主要研究者:CRISPR Therapeutics、Editas Medicine、Precision BioSciences、福泰制 药(Vertex Pharmaceuticals)

成熟期:现在

首例基因编辑治疗已经到来,心存感激的患者 称其“改变了生活”。

11 年前,科学家们首次开发 出 了一种名为 CRISPR 的强大的 DNA 剪切技术。现在,他们已将 CRISPR 带出实验室并运用到真正的医学治疗中,创 造出了一种治疗镰状细胞病症状的疗法。

镰状细胞病是由血红蛋白基因的两个拷贝发生 突变(错误)引起的,症状包括一阵阵剧烈疼痛, 病人的预期寿命仅有 53 岁。在美国,每 4000 人中 就有 1 人患病,其中几乎都是非裔美国人。

那么,这种疾病是如何成为 CRISPR 的首个成功案例的呢?部分原因是生物学上的偶然。我们的身体有另一种制造血红蛋白的方式,但这种方式在我们出生时就会被关闭。研究人员发现,对骨髓细胞进行简单的 DNA 编辑就可以使其重新启动。许 多 CRISPR 疗 法 正 在 试 验 中, 但 2022 年,总部位于美国波士顿的福泰制药(Vertex Pharmaceuticals)第一次将一种 CRISPR 疗法提交 至监管机构批准,这种疗法就是针对镰状细胞病的。 在骨髓经过编辑后,几乎所有自愿参加试验的患者  都不再感到疼痛。

这是个好消息,但基因编辑疗法的预计价格为  200 至 300 万美元。而且, 在镰状细胞病最为常见、 仍然导致许多儿童死亡的非洲,福泰尚未计划提供这种疗法。

该公司表示,这是因为治疗方案非常复杂。它涉及到住院、由医生取出骨髓、编辑细胞、然后将它们移植回来的复杂过程。在连基本健康需求都难以满足的国家,该手术的要求显得过于苛刻。因此, 接下来可能会出现更简单、更便宜的实施CRISPR疗法的方案。

 

3.热泵

重大意义:热泵是一项已经成熟的技术。现在, 它们开始在家庭、建筑以及制造业脱碳方面取  得真正的进展。

主要参与者:Daikin、Mitsubishi、Viessmann

成熟期:现在

我们已经进入到热泵时代。

热泵是可以利用电力来冷却和加热空间的设 备。如今,许多建筑物仍然使用天然气等化石燃料  供暖。改用由可再生能源驱动的热泵可以帮助家庭、办公室和工业设施大幅减少碳排放。

虽然热泵自 20 世纪中叶以来就已经在建筑物 中得到使用,但该技术目前正在以新的方式取得突破。2022 年,全球热泵销量增长 11%,这已是连续 第二年实现两位数增长,尽管该增速可能在 2023 年有所放缓。其中,欧洲的变化最明显,2022年的热泵安装量增长了40%,主要是由俄乌冲突引发的 能源危机以及摆脱天然气的因素引起的。

热泵的另一个热点区域是亚洲,中国的热泵安装量全球领先。自2010 年以来,中国和日本合计占热泵技术新专

利申请的一半以上。新方法使热泵能够达到更高的温度。例如,对于食品加工和造纸所需的 蒸汽,新的热泵技术可以使用电力达成这一目标, 从而让工业制造的过程更加清洁。

总的来说,到 2030 年,热泵有望减少全球 5 亿吨排放,相当于今天欧洲所有汽车的总排放量。 这需要安装大约 6 亿台热泵,约占全球所有建筑物 供暖需求的 20%。

目前,热泵仍然面临着巨大的挑战,包括提高 产量以满足不断增长的需求,还要确保电网足够强 大,能够为这些技术和其他应对气候问题的技术提 供电力。但所有迹象都表明,热泵正在进入黄金时代。

 

4.推特“杀手”

重大意义:数百万人逃离了“小蓝鸟”,转而 涌向去中心化的社交媒体平台。

主要参与者:Bluesky、Discord、Mastodon、 Nostr、Threads

成熟期:现在

在过去的 17 年里,几乎所有的喧闹、暴躁、 有趣、可怕、瞬息万变、永无休止的全球对话都有一座中心广场,那就是推特(Twitter)。

如果你想知道世界上正在发生什么,以及人们现在都在谈论什么,推特是互联网上最合适的地方。

但随后埃隆·马斯克(Elon Musk)收购了推特,将其更名为 X,解雇了大部分员工,并或多或少地 取消了其审核和验证系统。他建立了一个新的收益 机制,激励创作者传播、放大谎言和政治宣传相关 的内容。许多人已经开始寻找替代服务(商),最好是一种超出任何个人控制范围的服务商。

去中心化的社交媒体主要使用 ActivityPub、  AT Protocol 或 Nostr 等网络协议进行跨(独立托管 的)服务器通信或跨平台通信。它提供了更精细的  审核机制,能够更安全地面对企业或政府审查员的 突然抽查,以及避免它们掌握用户社交图谱的机会。 去中心化的社交媒体甚至支持从一台服务器转移到 另一台服务器,并继续关注相同的人。

可以肯定的是,实现一种类似推特的“去中心 化服务”的梦想已经存在多年,但历史上写满了失 败的尝试,其中最著名的是 App.net 和 Identi.ca。 真正的竞争对手从未出现过,因为没有足够多的人有充分的理由离开推特,或者他们离开了也没有其 他平台可以选择,而现在他们两者都有了。

据 Sameweb 统计,如今更名为 X 的流量同比 下降了近 20%。来自 Apptopia 的另一项研究发现,X的每日活跃用户数量从 1.41 亿减少到 1.2 亿。与  此同时,Mastodon、Bluesky 和一些 Nostr 客户端 等去中心化服务的受欢迎程度激增。但来自 Meta 的 Threads 才是最大的赢家。Meta 在 9 月份透露, Threads 已经拥有近 1 亿月活用户。截至发稿时,Threads 尚未支持 ActivityPub,但它承诺会这样做。 目前仍处于邀请制的 Bluesky 支持 AT 协议,拥有 200 万用户。技术宅最喜欢的 Mastodon 拥有150万活跃用户,离 Threads 还有很大的差距,不过该数字仍在增长。

那么,真正“杀死了”推特的人是谁?当然是 埃隆 ·马斯克。

 

5.增强型地热系统

重大意义:这种先进的开采技术可以在更多地 方释放地热的潜能。

主要参与者:AltaRock Energy、Fervo Energy、Utah FORGE Lab

成熟期:3 至 5 年

地热是一种丰富且零碳的能源,是化石燃料的 替代品,并且不随天气或时间的变化而变化。然而, 传统的地热发电厂需要特定的地质条件,特别是有 地下水的高渗透性岩层。

因此,地热发电在全球可再生能源总发电量的 占比不足 1%。但一项新兴技术可以让我们更多地 利用脚下的热量。

自 20 世纪 70 年代以来,增强型地热系统一直在开发中。最近的进展表明,它们可以大幅增加可再生能源的产量。

Fervo Energy 公 司 于2023 年在美国内华达州测试了一套此类系统,并证明了它的商业可行性。该公司正在美国犹他州建设另一个项目,目标是到 2026 年提供持续的清洁电力。

通过增强型地热系统,地热公司可以在更多地方获取地热。石油和天然气行业广泛使用的水力压裂技术可以被用来应对相对坚固的岩石,这些岩石的深度远远超过传统地热井,通过向岩石中注入水产生蒸汽,随后驱动汽轮机发电。

Fervo Energy 还希望利用增强型地热技术来制 造用于电网的巨型地下电池。通过增加或减轻地热 井的压力,它能够在电力负荷需求较低时储存能源, 并在需求提高时增加发电量。

但是,该技术并非没有潜在风险,特别是科学 界对于水力压裂将如何影响地震活动仍存在分歧。 尽管一些人认为其导致地震的风险很小,但 2017 年 韩国发生的一起地震的确与增强型地热项目有关。

目前,其他几家公司和实验室正在推进该领 域的项目试点和研究工作。总部位于华盛顿的 AltaRock Energy 正在开发专门的技术,来获取极 热的岩石里的地热能,这可以显著提高发电量。由 美国能源部资助的犹他州 FORGE 实验室正在打一 口地热井,可作为增强型地热技术的示范项目。虽 然增强型地热系统的许多项目仍处于试验阶段,但 越来越明显的是,它已成为能源界的热门话题。

 

转载自 DeepTech,本刊有删节,如有侵权请联系删除。

 

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