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【科技评论】MIT《技术评论》历年“十大技术突破”述评(一)

 xxxjjj 2015-09-01

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MIT《技术评论》历年“十大技术突破”述评


贺飞


(北京大学,北京100871)

1 前言

由麻省理工学院(MIT)主办的科技期刊《技术评论》(Technology Review)创刊于1899年。该刊自2001年开始,每年遴选并公布10项即将对经济和人们工作生活有深远影响的新兴技术,2003年开始以“突破性技术”替代“新兴技术”。

正如该刊主编JasonPontin在2013年指出,该刊对突破性技术的定义非常简单,那就是能够给人们带来高质量的运用科技的解决方案。它可以是一个直观设计而向人们提供方便的界面(如智能手表);或是使脑损伤患者能重新形成记忆的实验设备(比如记忆植入)。有的技术可能对经济持续稳定发展至关重要(如3D打印技术和超级电网);而另外一些技术则可能会改变人们的沟通方式(比如临时社交媒体)或与人类未来密切相关(比如胎儿DNA 测序)。有些技术是工程师们天才创意的结晶;而有的则是科学家们对长期困扰他们的问题所采取的诸多尝试的集大成者(比如深度学习和超高效太阳能电池)。总的来说,该刊列出十大技术的目的不仅仅是向人们展示最新创新成果,同时也是为了强调是人类的聪明才智促生了这些创新技术。

这些入选的技术来自该刊所涵盖的主要领域,由该刊编辑们通过咨询部分技术领域的顶级专家而调查评出。所调查的问题非常简单:这项技术是否可能会改变世界?同时,该刊还预测这些技术对人类生活和社会的改变和重大影响,这些改变可能是大范围,如更好的生物燃料、更高效的太阳能电池以及未来能应对全球变暖的绿色混凝土等;也可能是局部改变或涉及我们如何利用技术,例如移动设备上的3-D显示屏、云计算的新应用以及社会化电视等;抑或是密切影响人类健康的技术,如植入医用电子设备的新方法和新药物开发等。

《技术评论》发布的140项新兴技术为解决问题而生,将会极大地扩展人类的潜能,也最有可能改变世界的面貌,值得在未来十年内给予特别关注。这些技术代表了当前世界科技的发展前沿和未来发展方向,集中反映了近年来世界科技发展的新特点和新趋势,将引领面向未来的研究方向。其中许多技术已经走向市场,主导着产业技术的发展,极大地推动了经济社会发展和科技创新。因此,对这些技术进行汇总分析,有助于我们科学判断未来市场需求变化和世界技术发展趋势,选择具有重大应用前景的前沿新兴技术并进行超前部署,进一步战略性推动我国新兴技术产业化破局。

2 历年发布的十大新兴技术汇总分析

迄今为止,该刊共发布140项重要技术进展(其中2002年未发布),这些技术涵盖了信息技术、生物技术、能源、材料、纳米技术和制造技术等热点领域(表1,图1)。这些领域也是《技术评论》刊物所包含的核心领域,该刊还在每一项技术进展选择出一个或几个最突出的发明者作为例子详加说明。

1 历年发布的十大新兴技术按领域分类统计

信息

生物

能源

材料

纳米

制造

其他

2001

8

2






2003

4

3

1


1

1


2004

6

3



1



2005

6

2




1

1

2006

3

4


1

2



2007

5

2


1

2



2008

6

1

1

1

1



2009

5

2

1

1

1



2010

5

2

2

1




2011

6

3


1




2012

2

2

2

1


1

2

2013

5

1

1



3


2014

5

2


1


2


2015

4

4



1


1

合计

70

33

8

8

9

8

4



1历年发布的十大新兴技术按领域占比


MIT《技术评论》历年十大技术进展清单(2001-2015

年份

名称

领域

2001

微流控芯片技术(Microfluidics

生物

脑机接口(Brain-Machine Interface

生物

数据挖掘(Data Mining

信息

数字权利管理(Digital Rights Management

信息

自然语言处理(Natural Language Processing)

信息

解开程序代码(Untangling Code

信息

生物特征识别技术(Biometrics

信息

微光子学(Microphotonics

信息

柔性晶体管(Flexible Transistors

信息

机器人设计(Robot Design

信息

2003

纳米压印光刻技术(Nanoimprint Lithography

纳米

纳米太阳能电池(Nano Solar Cells

能源

糖组学(Glycomics

生物

可注射组织工程(Injectable Tissue Engineering

生物

分子成像(Molecular Imaging

生物

软件可信性(Software Assurance

信息

量子密码(Quantum Cryptography

信息

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks

信息

网格计算(Grid Computing

信息

机电一体化(Mechatronics

制造

2004

纳米线技术(Nanowires

纳米

合成生物学(Synthetic Biology

生物

个人基因组学(Personal Genomics

生物

RNAi 干扰疗法(RNAi Interference

生物

万能翻译(Universal Translation

信息

太赫兹技术(T-Rays

信息

分布式存储(Distributed Storage

信息

微流光导纤维(Microfluidic Optical Fibers

信息

电网控制(Power Grid Control

信息

贝叶斯机器学习(Bayesian Machine Learning

信息

2005

环境计量学(Enviromatics

其他

代谢组学(Metabolomics

生物

细菌工厂(Bacterial Factories

生物

手机病毒(Cell-Phone Viruses

信息

空管网络(Airborne Networks

信息

硅光子学(Silicon Photonics

信息

万用记忆体(Universal Memory

信息

量子导线(Quantum Wires

信息

生物机电一体化(Biomechatronics)

信息

磁共振力显微镜(Magnetic-Resonance Force Microscopy

制造技术

2006

可伸展的硅(Stretchable Silicon

材料

纳米医学(Nanomedicine

纳米

纳米生物力学(Nanobiomechanics

纳米

细胞核重组(Nuclear Reprogramming

生物

表观遗传学(Epigenetics

生物

扩散张量成像(Diffusion Tensor Imaging

生物

比较相互作用组学(Comparative Interactomics

生物

泛在无线技术(Pervasive Wireless

信息

认知无线电(Cognitive Radio

信息

通用身份认证技术(Universal Authentication

信息

2007

隐身革命(Invisible Revolution

材料

纳米充电太阳能(Nanocharging Solar

纳米

纳米康复技术(Nanohealing

纳米

单细胞分析(Single-Cell Analysis

生物

神经元控制(Neuron Control

生物

新型光聚焦技术(A New Focus for Light

信息

数字压缩成像(Digital Imaging, Reimagined

信息

个性化医用监控仪(Personalized Medical Monitors

信息

增强现实(Augmented Reality

信息

对等网络技术(Peering into Video's Future

信息

2008

石墨烯晶体管(Graphene Transistors

材料

纳米无线电技术(NanoRadio

纳米

纤维素酶(Cellulolytic Enzymes

能源

神经连接组学(Connectomics

生物

突发事件建模(Modeling Surprise

信息

离线Web应用(Offline Web Applications

信息

现实挖掘(Reality Mining

信息

原子磁力计(Atomic Magnetometers

信息

概率芯片(Probabilistic Chips

信息

无线电源(Wireless Power

信息

2009

液态电池(Liquid Battery

材料

纳米压电传感器(Nanopiezoelectronics

纳米

行波反应堆(Traveling-Wave Reactor

能源

$100 基因组测序($100 Genome

生物

诊断试纸(Paper Diagnostics

生物

智能软件助理(Intelligent Software Assistant

信息

哈希(Hash)缓存(HashCache

信息

软件定义网络(Software-Defined Networking

信息

赛道内存(Racetrack Memory

信息

生物机器(Biological Machines

信息

2010

绿色混凝土(Green Concrete

材料

太阳能燃料(Solar Fuel

能源

光陷阱太阳能光伏电池(Light-Trapping Photovoltaics

能源

干细胞工程(Engineered Stem Cells

生物

双效抗体(Dual-Action Antibodies

生物

实时搜索(Real-Time Search

信息

云编程(Cloud Programming

信息

社会化电视(Social TV

信息

植入式芯片(Implantable Electronics

信息

移动3DMobile 3-D

信息

2011

固态电池(Solid-State Batteries

材料

分离染色体(Separating Chromosomes

生物

合成细胞(Synthetic Cells

生物

癌症基因组学(Cancer Genomics

生物

手势界面(Gestural Interfaces

信息

云端流媒体(Cloud Streaming

信息

防崩溃代码(Crash-Proof Code

信息

同态加密(Homomorphic Encryption

信息

社会索引(Social Indexing

信息

智能变压器(Smart Transformers

信息

2012

高速材料的发现(High-Speed Materials Discovery

材料

超高效太阳能(Ultra-Efficient Solar

能源

太阳能微型电网(Solar Microgrids

能源

众筹(Crowdfunding

其他

更快速的傅立叶变换(A Faster Fourier Transform

其他

卵子干细胞(Egg Stem Cells

生物

纳米孔测序(Nanopore Sequencing

生物

“脸书”的时间轴(Facebook's Timeline

信息

3-D晶体管(3-D Transistors

信息

光场摄影(Light-Field Photography

制造

2013

超高效太阳能(Ultra-Efficient Solar Power

能源

胎儿DNA测序(Prenatal DNA Sequencing

生物

智能手表(Smart Watches

信息

借助普通手机的大数据分析(Big Data from Cheap Phones

信息

临时社交媒体(Temporary Social Media

信息

记忆植入(Memory Implants

信息

深度学习(Deep Learning

信息

超级电网(Supergrids

制造

巴克斯特:蓝领机器人(Baxter: The Blue-Collar Robot

制造

3-D制造(Additive Manufacturing

制造

2014

微型3-D打印(Microscale 3-D Printing

材料

基因组编辑(Genome Editing

生物

脑图谱(Brain Mapping

生物

移动协同办公软件(Mobile Collaboration

信息

头戴式显示器(Oculus Rift

信息

超私密智能手机(Ultraprivate Smartphones

信息

智能并网发电(Smart Wind and Solar Power

信息

神经形态芯片(Neuromorphic Chips

信息

农业无人机(Agricultural Drones

制造

敏捷机器人(Agile Robots

制造

2015

3D虚拟现实(Magic Leap)

信息

纳米架构(Nano-Architecture)

纳米

汽车间通信(Car-to-Car Communication)

信息

谷歌Project Loon(Project Loon)

信息

液体活体检查(Liquid Biopsy)

生物

大规模海水淡化(Megascale Desalination)

其他

Apple Pay移动支付(Apple Pay)

信息

脑细胞团培育(Brain Organoids)

生物

超动力的光合作用(Supercharged Photosynthesis)

生物

DNA的互联网(Internet of DNA)

生物


(未完待续……)

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