科技之巅 3 《麻省理工科技评论》100项全球突破性技术深度剖析

第 一章 人工智能，“吃一堑长一智”的机器 /1

深度学习，人工智能的一大突破 /4

强化学习，人机围棋大战机器的胜利 /7

对抗性神经网络，数字版的“猫鼠游戏” /9

自动驾驶，车联网的未来已来 /11

支付技术早已遍地开花 /16

巴别鱼耳塞，耳朵里的实时翻译 /18

给所有人的人工智能 /20



入选技术：

2013，Deep Learning，深度学习

2015，Vehicle-to-Vehicle Communication，车对车通信

2015，Apple Pay，苹果支付

2016，Tesla Autopilot，特斯拉自动驾驶仪

2017，Reinforcement Learning，强化学习

2017，Self-Driving Trucks，自动驾驶货车

2017，Paying with Your Face，刷脸支付

2018，Babel-Fish Earbuds，巴别鱼耳塞

2018，AI for Everyone，给所有人的人工智能

2018，Dueling Neural Networks，对抗性神经网络



第二章 人机交互，为解决“交流障碍”问题而生 /24

智能软件助手：Hi ！Siri /26

手势界面：让人机互动彻底展现 /29

语音接口接下交互界面革新的接力棒 /31

智能手表：用“手腕”处理事务 /33

Oculus Rift 与Magic Leap：体验人机交互技术的风暴 /35



入选技术：

2009，Intelligent Software Assistant，智能软件助手

2011，Gestural Interfaces，手势界面

2013，Smart Watches，智能手表

2014，Oculus Rift

2015，Magic Leap

2016，Conversational Interfaces，语音接口



第三章 硬件与算法，好马还需好鞍 /42

赛道内存与哈希存储，双管齐下创新存储技术 /45

3D 晶体管，半导体器件的另一维度 /48

稀疏傅里叶变换，算法和人性解读的结合 /50

摄影与游戏，算法和痛点的初次尝试 /54

神经形态芯片，计算机的仿生乐章 /61

实用的量子计算机选择独舞 /62

材料的量子之跃，量子计算机与材料共舞 /65



入选技术：

2009，Hash Cache，哈希存储

2009，Racetrack Memory，赛道内存

2010，Mobile 3-D，移动3-D

2012，3-D Transistors，3D 晶体管

2012，Sparse Fast Fourier Transform，稀疏傅里叶变换

2012，Light-Field Photography，光场摄影

2014，Neuromorphic Chips，神经形态芯片

2017，The 360-Degree Selfe，360 度自拍

2017，Practical Quantum Computers，实用型量子计算机

2018，Material’s Quantum Leap，材料的量子之跃



第四章 模式创新，赋予技术新的定义 /67

社交电视 ，观众从被动接受信息到主动创造内容 /70

实时搜索，让信息更具时效性 /72

脸书的“ 时间线”，让信息从源头就开始有序 /74

暂时性社交网络，一种新型的信息分享模式 /75

移动协作工具，极大提升工作效率 /77

向潜在消费者融资的众筹模式或许还有新玩法 /79

谷歌气球，让偏远地区的人享受互联网服务 /80



入选技术：

2010，Real-Time Search，实时搜索

2010，Social TV，社交电视

2011，Social Indexing，社交索引

2012，Crowdfunding，众筹模式

2012，Facebook’s Timeline，脸书的“时间线”

2013，Temporary Social Media，暂时性社交网络

2014，Mobile Collaboration，移动协作

2015，Project Loon，谷歌气球

2016，Slack



第五章 云与数据共享，灵活应对信息的爆发式增长 /85

SDN，云计算时代的网络管理 /88

云端信息流，让应用在云端运行 /90

云编程，海量分布式动态数据的解决方案 /91

手机廉价，但上传的大数据可不廉价 /92

传感城市，让城市治理更自主、更智能 /93

嵌入式系统的设计缺陷让僵尸物联网有机可乘 /95

保护个人隐私的超私密手机应运而生 /96

形式验证技术支撑下的防崩溃代码 /98

无需解密就能分析与应用数据的同态加密 /99

完美的网络隐私 /101



入选技术：

2009，Software-De ned Networking，软件定义网络

2010，Cloud Programming，云编程

2011，Cloud Streamin，云端信息流/ 流媒体

2011，Crash-Proof Code，防崩溃代码

2011，Homomorphic Encryption，同态加密

2013，Big Data from Cheap Phones，来自廉价手机的大数据

2014，Ultraprivate Smartphones，超私密智能手机

2017，Botnets of Things，僵尸物联网

2018，Perfect Online Privacy，完美的网络隐私

2018，The Sensing City，传感城市



第六章 “机器人”，从电影和小说里走出来 /105

蓝领机器人：人类协同工作的好帮手 /107

知识分享型机器人：自己学习新技能 /110

灵巧型机器人：踉跄后也能快速恢复平衡 /111

农用无人机：还要用手操控的“机器人” /113

可回收火箭：人类火箭技术发展的里程碑 /115

生物机器：让小型动物去完成任务 /117



入选技术：

2009，Biological Machine，生物机器

2013，Baxter: The Blue-Collar Robot，Baxter 蓝领机器人

2014，Agile Robots，灵巧型机器人

2014，Agricultural Drones，农用无人机

2016，Reusable Rockets，可回收火箭

2016，Robots That Teach Each Other，知识分享型机器人



第七章 能源新技术，现在关注或许还能免受“末日审判” /122

化石能源与核能，成熟能源技术的清洁化 /125

太阳能，路在何方 /131

电网对新能源的智能化适应 /138



入选技术：

2009，Traving Wave Reactor，行波反应堆

2010，Solar Fuel，太阳能燃料

2010，Light Trapping Photovoltaics，光捕捉式太阳能发电

2011，Smart Transformers，智能变压器

2012，Ultra-Efcient Solar，超高效太阳能

2012，Solar Microgrids，太阳能微电网

2013，Ultra-Efcient Solar Power，多频段超高效太阳能

2013，Supergrids，超级电网

2014，Smart Wind and Solar Power，智能风能和太阳能

2016，Solar City’s Gigafactory ，Solar City的超级工厂

2016，Power From the Air，空中取电

2017，Hot Solar Cells，太阳能热光伏电池

2018，Zero-carbon Natural Gas，零碳排放天然气发电



第八章 先进材料，改变人类生活，助力社会发展 /152

3D 打印、反渗透淡化技术，产业结构正在被改变 /153

高速筛选电池、纳米压电器件，仍在迎难而上 /169



入选技术：

2009，Liquid Battery，液态电池

2009，Nanopiezo Electronics，纳米压电器件

2010，Green Concrete，绿色混凝土

2011，Solid State Battery，固态电池

2012，High-Speed Materials Discovery，高速筛选电池材料

2013，Additive Manufacturing，增材制造技术

2014，Microscale 3-D Printing，微型3D打印

2015，Nano-Architecture，纳米结构材料

2015，Megascale Desalination，超大规模海水淡化

2018，3-D Metal Printing，3D金属打印



第九章 生物医疗，用智慧辨识破坏，用科技逆转伤害 /177

寻找重启生命“游戏”的Plan B?D?D干细胞 /181

绘制通向未来的“地图”，从大脑开始 /191

用更简单的检测手段撕下疾病的“伪装” /201

风起云涌的基因疗法与免疫疗法 /206



入选技术：

2009，Paper Diagnostics，诊断试纸

2010 ，Engineered Stem Cells，干细胞工程

2010，Dual-action Antibodies，双效抗体

2010，Implantable Electronic，植入式芯片

2012，Egg Stem Cells，卵原干细胞

2013，Memory Implants，移植记忆

2014，Brain Mapping，脑部图谱

2015，The Liquid Biopsy，液体活检

2015，Brain Organoids，大脑类器官

2016，Immune Engineering，免疫工程

2017，The Cell Atlas，细胞图谱

2017，Reversing Paralysis，治愈瘫痪

2017，Gene Therapy 2.0，基因疗法2.0

2018，Arti cial Embryos，人造胚胎



第十章 基因研究，让人类更了解生命 /215

初识自我，拆分生命的单位?D?D基因 /218

解读生命密码，了解那些“命中注定” /229

改写生命，体验“造物” /237



入选技术：

2009，$100 Genome，100 美元基因测序

2011，Seperating Chromosomes，分离染色体

2011，Synthetic Cells，合成细胞

2011，Cancer Genomics，癌症基因组学

2012，Nanopore Sequencing，纳米孔测序

2013，Prenatal DNA Sequencing，产前 DNA 测序

2014，Genome Editing，基因组编辑

2015，Supercharged Photosynthesis，超高效光合作用

2015，Internet of DNA，DNA 的互联网

2016，Precise Gene Editing in Plants，精确编辑植物基因

2016，DNA App Store，DNA 应用商店

2018，Genetic Fortune-telling，基因占卜



附录 《麻省理工科技评论》2019 年全球十大突破性技术 /248

灵巧机器人（Robot Dexterity）

核能新浪潮（New Wave Nuclear Power）

早产预测（Predicting Preemies）

肠道显微胶囊（Gut Probe in Pill）

定制癌症疫苗（Custom Cancer Vaccines）

人造肉汉堡（The Gow-Free Burger）

捕获二氧化碳 （Carbon Dioxide Catcher）

可穿戴心电仪（An ECC on Your Wrist）

无下水道卫生间（Sanitation without Sewers）

流利对话的 AI 助手（Smooth-Talking AI Assistant）