《麻省理工科技评论》公布2020年十大突破性技术 http://bit.ly/2TiBqfi 《麻省理工科技评论》公布2020年十大突破性技术 (10 Breakthrough Technologies)。 防骇网际网路 Unhackable internet 超个性化药物 Hyper-personalized medicine 数位货币 Digital money 抗衰老药物 Anti-aging drugs 人工智慧发现新药分子 AI-discovered molecules 超级卫星星群 Satellite mega-constellations 量子霸权 Quantum supremacy 微型人工智慧 Tiny AI 差分隐私 Differential privacy 气候变化归因 Climate change attribution 防骇网际网路 重大意义：网际网路越来越容易受到黑客攻击，而量子网路将无法被黑客攻击。 主要研究者：代尔夫特理工大学、量子网际网路联盟、中国科学技术大学 成熟期：5 年。 目前进展： 基於量子物理学的网际网路将很快实现稳定的量子通信安全。由代尔夫特理工大学的Stephanie Wehner团队，正完全通过量子技术建立一个可以连接荷兰四个城市的网路，并且达到网路发送的消息无法被破解。 一种可以绝对保护光子中编码信息的传输方式，由潘建伟教授带领的中国团队在北京和上海之间建造了一个长达2000 公里的骨干网路，但该项目部分使用零组件於量子网路。 这项技术依赖於一种“量子纠缠”的粒子行为。纠缠的光子在不破坏其内容的情况下无法被秘密读取。但是，创建纠缠的粒子很难，远距离传输粒子更难；更远距离的网路连接将需要量子中继器来扩展。Wehner认为，第一个量子中继器将在未来五到六年内完成，并将在2020 年代末建成一个全球量子网路。 超个性化药物 重大意义：针对个体量身定制的基因药物为身患绝症的人带来一线希望。 主要研究者：AT Children's Project、波士顿儿童医院、Ionis Pharmaceuticals、美国食品和药品监督管理局 成熟期：现在 目前进展： 归功於可以根据个体基因量身定制的全新药物，这种情况可能会发生改变。如果因为某种特定DNA 缺陷导致了极为罕见的疾病（目前有数千种这样的情况），可争取修复基因的机会。 新型药物可能会采用基因替代、基因编辑或反义核酸等形式，采用了反义核酸，类似於用一种分子擦除剂消除或修复错误的遗传信息。这些治疗手段的共同点在於，它们能够以数位化方式和速度编程，以纠正和补偿遗传性疾病，或者替代DNA。 由於，这类针对单一患者的“多对一” 治疗方案来说，真正的挑战是它几乎与现行的所有新药的研发、测试和销售规则背道而驰。当这些药物只帮助了一个人，却需要投入多个大型团队来设计和制造时，谁来为它们买单呢？ 数位货币 重大意义：随着实体货币使用频率的下降，没有中介的交易自由也随之减少。甚至数位货币技术可以用来分裂全球的金融体系。 主要研究者：中国人民银行、Facebook 成熟期：2020 年 目前进展： 虽然，2019年Facebook 推出了全球数位货币Libra，但却遭到强烈抵制。但它仍然产生了影响，随之中国人民银行表示，将会加速自身数位货币的开发。 抗衰老药物 重大意义：诸如癌症、心脏病和失智症等许多不同疾病或许可延缓衰老来治疗。 主要研究者：联合生物技术公司、Alkahest、梅奥诊所、Oisín Biotechnologies 成熟期：五年之内 目前进展： 第一波新型抗衰老药物已经开始人体测试。这类药物被称为“长寿药物”（Senolytics），其工作原理是消除某些随着年龄增长而积累的“衰老细胞”，会导致轻微的炎症，抑制正常的细胞修复机制，并且置邻近细胞於有害环境之中。 Unity Biotechnology公司公布了药物在轻度至重度膝关节炎患者身上的初步测试结果，预计将在2020 年下半年从更大规模的临床试验中获得更多结果。还有研发类似的药物，用来治疗与年龄有关的眼部和肺部疾病。 Alkahest公司尝试向患者注射年轻人血液中的某些成分，来阻止轻度和中度阿尔茨海默氏病患者的认知和功能性能力下降。 德雷塞尔大学医学院尝试研究含有雷帕霉素（一种免疫抑制药物）的面霜，希望可以减缓皮肤衰老。 以人工智慧发现新药分子 重大意义：一种新药的商业化平均花费约25 亿美元，因难以找到具潜力的药物分子。 主要研究者： Insilico Medicine、Kebotix、Atomwise、多伦多大学、BenevolentAI 成熟期：3-5 年 目前进展： 可能被转化为潜在救命药物的分子很难以被发现，或须花费很长时间来寻找。现在，利用机器学习工具可以用来探索包含已知分子及其特性的大型数据库，利用这些信息可以产生新的可能性，以更快的速度、更低的成本发现新的候选药物。 香港的Insilico Medicine 公司和多伦多大学的研究团队实现了重大实验突破，通过合成人工智慧算法发现六种候选药物，证明了该策略的有效性。 超级星座卫星 重大意义：太空卫星系统可让高速网际网路覆盖全球，也可以让地球的卫星轨道变成一个充满垃圾的雷区。 主要研究者：SpaceX、OneWeb、亚马逊、Telesat 成熟期：现在 目前进展： 藉发射数千颗卫星来组成巨大的卫星星座，让地球上的每一寸土地都能通过宽频连上网际网路终端。部署这些巨大的卫星星群是可行的，当现今有能力制造更小的卫星，回收再发射降低发射成本 但还有些问题需要解决，就是大量卫星部署会对天文学的研究造成干扰，还有众多卫星在轨道上运动，一旦发生碰撞事故，就可能会造成千千万万块太空碎片(垃圾)。这样的灾难会让未来人类几乎无法再使用卫星服务和进行太空探索。 未来十年内，这些巨形卫星网际网路星群的命运，将决定地球轨道空间的未来。 量子霸权 重大意义：量子计算机将能够解决经典机器不能解决的问题。 主要研究者：谷歌、IBM、微软、Rigetti、D-Wave、IonQ、Zapata Computing，Quantum Circuits 成熟期：5-10 年以上 目前进展： 量子计算机存储和处理数据的方式与我们传统计算机完全不同。理论上，它们可以解决某些类型的问题，这些问题即使是最强大的经典超级计算机也需要数千年才能解决，比如破解密码，或者在新药和材料研究中模拟的分子精确行为等。 据谷歌估计，一台拥有53 个量子位元的计算机用三分钟时间可完成超级计算机可能需要1 万年才可完成的计算任务，使用世界上最大的完成这一任务，也就是15 亿倍长的时间。但是，IBM 对谷歌的说法提出了质疑，认为量子计算机最多能使速度提高一千倍。 至於，能够破解当今密码学的量子计算机将需要数百万个量子位，能还需要几十年的时间才能实现这目标。但是创建一个可以模拟分子的量子计算机模型应该相对容易。 微型人工智慧 重大意义：得益於最新的人工智慧技术驱动，设备不需要送入云端就能实现很多智能化操作。 主要研究者：谷歌、IBM、苹果、亚马逊 成熟期：现在 目前进展： 人工智慧发展有一个现实问题，就是为了构建更强大的算法，研究人员正在使用越来越多的大数据和计算能力，就依赖於中心化的云服务。这不仅造成大量碳排放，而且还限制了人工智慧应用的运行速度，同时造成很多隐私问题。 微型人工智慧的兴起正在改变这一点。科技巨头和学术研究人员正在探索新的算法，在不丧失能力的情况下缩小现有的深度学习模型。同时，开发新一代的专用人工智慧晶片，将更多的计算能力集成到更紧密的物理空间中，以更低的功耗来训练和运行人工智慧算法。 差分隐私 重大意义：美国人口普查局的数据保密难度越来越大。不过，差分隐私的技术可以解决这个问题，基於建立信任机制，并能供其他国家使用。 主要研究者：美国人口普查局、苹果、Facebook 成熟期：将应用於美国2020 年人口普查中，将是迄今为止规模最大的应用。 气候变化归因 重大意义：人类更加清楚地认识到气候变化如何让天气更恶化，以及人类需要为此做出哪些准备工作。 主要研究者：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：现在 --

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