从2016年的新科技看我们未来的生活面貌

摘要： 年年都有新技术，2016 又有哪些会切实改变我们的生活？这里是一份《2016十大影响力科技排行榜》。

2016，又是科技界收获满载的一年。在今年出现的众多科技新趋势中，有哪些将会帮助人类解决目前面临的严峻问题？又有哪些会给人类带来更多的机会？


回顾即将过去的一年，已经陪伴大家走过整整 12 个月的粹客君想抓住 2016 的尾巴，为大家整理并奉上这份《2016 十大影响力科技排行榜》。



1. 基因免疫工程

当免疫系统出现缺陷，人类便无法有效地对环境中的有害因素进行阻隔，很容易就会因为环境中一丁点的污染构成生命威胁。而在免疫系统中，T 细胞是其中至关重要的一部分。


T 细胞的再循环有利于广泛接触进入体内的抗原物质，加强免疫应答，较长期保持免疫记忆。然而目前世界上依然有人因为罕见的先天基因缺陷导致 T 细胞生产功能的丧失，随时面临着失去生命的危险。


来自纽约曼哈顿的生物技术公司 Cellectis 开始考虑直接深入最根本的发病根源——基因，来寻求治疗方法。公司研发的 TALENs 基因编辑方法能够在活细胞中对 DNA 进行切割和修复操作，从而完成对免疫系统进行修复。


具体说来，这种技术能够直接从一个人的血液中提取出 T 细胞，并且利用病毒向 T 细胞增加特定的 DNA 指令，以达到治疗效果。


不仅如此，因为 T 细胞可以在体内进行移动和感知，甚至可以杀死其他细胞，完全是人体内天生的“小机器人”。利用 T 细胞的这一特点，如果对它们进行基因编程，它们将很有可能将会成为人类治愈癌症的有利工具。利用基因免疫工程，不仅仅是癌症，多发性硬化和 HIV 都有可能被完全治愈。


除了 Cellectis 以外，目前还在类似的治疗方法进行研发的公司还有 Juno Therpeutics 和 Novartis 等等。目前，该技术已经在 300 多名患者中进行了测试，并取得了惊人的效果，曾经的“不治之症”在绝大多数情况下都能被完全治愈。就在今年，奥巴马总统甚至将这种新型的治疗方法称作癌症治疗中的“新月球发射工程”。



2. 针对植物的精准基因编辑




农作物的生产常常受到环境和疾病因素的影响。不过，新的基因编辑方法正在提供一种更加精准的手段来改良农作物，不仅能够抵抗干旱等环境因素和疾病等影响，同时还可以极大提高作物产量。


过去一年的研究表明，利用这种技术手段生产出来的作物不会存在外源 DNA 的痕迹，因此通过这种基因编辑手段生产的作物也不需要受到现行转基因生物的法规管制，同时也避开消费者对转基因食物种种潜在不利影响的关注。


据相关数据调查机构统计，到 2050 年，世界人口将会达到 100 亿。然而在人口增长的同时，可耕种的面积并没有在扩大，甚至还有缩小的趋势。要满足人类对于食物的需求，这种可控性极强的精准基因编辑手段就成为了人类面对未来的必要准备。


这种在基因编辑领域已经被广泛采用的工具“CRISPR”目前已经在世界多国的实验室中进行了萌芽生长，某中国实验室已经使用这种技术打造了一种具有真菌抗性的小麦，几个集团正在使用稻米技术来提高作物产量；


英国也有研究团队正在利用这项技术来调整大麦的基因，控制种子的发芽，生产出抗旱的品种……这种做法不仅在操作上比较简单，而且避免了转基因食物所必需的漫长又昂贵的监管过程。



3. 对话式交互

随着移动设备的视觉交互技术已经发展得炉火纯青，人们开始越来越多地将注意力从视觉转向了语音式交互。要查明天的天气，要预定今晚的电影，人们已经开始习惯让 Siri 成为所有可能操作的入口。


可以预计，在对话式交互最终将成为移动设备不可或缺的组成的未来，人类程序猿再也不需要学习各种各样不同的视觉交互设计——因为我们将会习惯依靠对话和我们的设备交流，就像电影《她》中展现的一样。


对话式交互的发展需要以语音识别精度为基础，而这随着神经系统和深度学习的发展正变得越来越触手可及。现在，即便在嘈杂的环境里，苹果的 Siri、微软的 Cortana 和谷歌的 Now 等以语音操作为基础的虚拟助理已经能够成功为我们提供查找信息、切换歌曲等操作。


虽然目前还不算完美——大家一定经历过指令识别错误的情况，但是随着人工智能领域各项技术的不断推进，移动设备的接口将会不断简化下去，最终很有可能只会剩下最节省时间和最符合人类交流的方式——对话。


目前，在对话式交互技术中，比较杰出的几家公司包括百度、谷歌、苹果、Nuance 和 Facebook 等。来自百度的首席科学家、斯坦福大学副教授 Andrew Ng 表示，“这是一个挑战，也是一个机会。人类不再需要学习适应电脑和手机打字的输入方式，从一开始，就可以使用最简洁方便的交互手段。”



4. 可回收火箭




传统上的火箭通常在第一次使用后就会被损毁，人类用于探索太空的这种“交通工具”在以前只能一次性使用。再加上火箭的制造成本高昂，太空探索就变成了大家眼中的“烧钱”活动。这种情况一直持续到今年。


不过，随着能使火箭以直立状平稳着陆的技术手段的发展，火箭在未来将会成为像其他交通工具一样只要加满油就可以再次循环使用的太空探索工具。


研发可回收并循环利用的火箭对于人类而言具有重要意义，最突出的一点就是成本。另外，对于这种高精度工具的回收和循环利用意味着人类探索太空的周期将会大大缩短，加快人类太空事业的发展。


目前，全球正在研发这种可回收火箭的公司主要有 SpaceX、Blue Origin 以及 United Launch Alliance。可回收火箭加上商用太空行业的发展，将会给人类的未来带来更多可能。



5. 机器人学习共享

机器人可以大致分为“通用型机器人”和“专用型机器人”两种。然而在现在，无论是哪种机器人都需要经过人类的训练才能够学会特定的操作，需要大量的数据和编程才能够完成特定的任务。人和人之间可以互相学习，那么，机器人之间是否也可以？


答案是肯定的。理论上说，只要各个机器人能够把它们学会的东西上传到共享的云端，那么其他机器人就能够直接从云端获取这些“知识”和“技能”。如果各个类型的机器人都能够这么做，那么机器人未来将不再需要单独的编程，机器人技术的发展将会大大加快。


这并不是想象。目前世界上已经有多个团队开始了相关的研究，包括来自 Brain of Things 研发的 Ashutosh Saxena、布朗大学的 Stefanie Tellex、加州大学伯克利分校的 Pieter Abbeel 以及德国达姆施塔特理工大学的 Jan Peters 等等。


据 MIT 预计，这种机器人共享学习技术将会在未来三到五年内问世，而在 5 到 10 年内，这种技术将会助力机器人能力的爆炸式增长。



6. 基因应用商店




随着人类基因检测技术的发展，“个性化定制”的依据已经从个性和偏好慢慢地转向了最根本的来源，基因。如果我们对自己的基因组成更加了解，无论是学习、运动还是饮食等等活动，都可以按照最适合自己的方式来进行。


来自美国的 Justin Kao 也是这么想的，“如果我能够花 5 美元就知道我的基因中是否含有偏好甜食的基因就好了。”于是，他创立了 Helix，一家致力于创建遗传信息的应用商店，并在去年夏天获得了超过 1 亿美元的融资。


基因的重要性越来越多地为人类所挖掘。因为许多人类疾病从一开始就可以从基因中显示出相关的征兆，基因的特点很多时候会决定你是否更容易受某种因素的影响而患上某种类型的疾病。


因此，基因在健康风险管理中的作用也变得越来越突出。然而，目前我们并不存在大规模的 DNA 数据市场。在 Kao 看来，其中的原因正是因为正确的商业模式的缺失。


而 Helix 的做法，就是对购买了 DNA 应用商店服务的客户进行基因组成分析，分析的结果可以授权给软件开发商使用。而这些生成和储存的数据可以用来开发更多有用的 APP。比如，利用你的基因分析结果，开发者甚至可以写出一款能够准确预测你未来长相的应用，或者为你定制最适合的饮食结构等等。



7. 产能效率更高的太阳能设施

对于太阳能来说，如果想要将使用普及开来，最大的挑战在于和化石燃料在使用成本上的竞争力。因此，打造更加成本高低、使用更加简化的太阳能设备就成了普及太阳能使用的关键一步。


SolarCity 就是其中的重要参与者。今年，SolarCity 斥资 7.5 亿美元在布法罗打造大型太阳能面板工厂 Gigafactory，按照预计，每年将生产 10000 块太阳能电池板，成为北美最大的太阳能制造工厂，而工厂生产的太阳能电池板效率每年将达到一千万瓦。


这种太阳能面板的成本很低，面板本身只占整个安装成本的 15％到 20％。其余的大部分是所谓的系统平衡成本：连接到电网的逆变器，容纳阵列的材料，将其连接到屋顶的螺母和螺栓，安装它的劳动等等。


更值得注意的是，这种太阳能面板的效率高达 40%。成本的降低加上更加简化的安装手续，将非常有潜力成为未来家庭的首选。



8. 即将取代 E-mail 成为最主要的工作交流应用“Slack”




当手机等各种移动设备已经成为人们在日常生活中最主要的交流工具，以短信息服务为基础而建立的服务也正在悄悄改变商务工作环境的交流方式。“Slack”是一种公司内部的信息传递系统，是目前为止使用增长最快的一种办公软件，目前的日常用户已经超过 200 万。


使用量在短短时间内获得如此大的增长，Slack 的功能当然不止发信息那么简单。它最突出的特点，就是能够让同一个办公室的同事看到所有正在发生的沟通。据相关实验报告显示，这种能够让同事看见的即时交流方式能够提高整个团队的工作效率。


Slack 能将信息转换成流，每个在一起工作的人都可以看到，因此你可以随时知道一个组织发生了什么，这种“环境意识”会对办公产生深刻影响。


更友好的信息创建和储存方式，更加符合使用习惯的设计以及目前远程办公趋势的发展，不难预计类似 Slack 这种新型的交流方式将会很快取代我们目前正在使用的多种传统交流手段。



9. 特斯拉的自动驾驶系统 Autopolot

特斯拉是在 2014 年 10 月开始推出搭载十几个超声波传感器的电动汽车的。但是在那时，大多数的硬件基本上还是处于比较“被动”的位置，所执行的绝大多数都是数据的收集工作。不过，现在这一切已经开始在慢慢改变。


对于汽车的自动驾驶系统来说，目前最重大的意义或许不是“帮人类开车”，而是“提醒人类危险正在靠近”。每天，因为人为失误而导致的车祸事件多达上万起，如果能够使用自动驾驶的先进传感系统提醒人类危险即将发生，那么将会挽救非常多的生命。


例如特斯拉的 Autopilot，它可以对汽车的行进速度、转向甚至是车道变换进行管理，而且还能自己停车。凭借已经收集和搭建的大量数据，目前特斯拉已经开始计划推出能够进行完全自主驾驶的汽车。据马斯克介绍，这种技术预计在两年内就可以落地。



10. 抛弃电池和电线的移动设备

目前市面上绝大多数移动设备的重量，几乎都被电池占据。而且因为电池而引起的续航问题、线缆问题等等，无论是从便利性还是美观性来说，都已经成为了几乎所有移动设备使用中的“bug”。如果不解决这个问题，未来电池将成为移动设备，包括各种可穿戴设备继续发展的短板。


今年，来自华盛顿大学的研究团队给我们解决这个问题提供了一个新的方案。团队研发的这项技术能够设备从周围的电视机、收音机、手机或者是 Wi-Fi 信号获得可支持设备运行的能量，并且已经证明温度和运动传感器，甚至是相机，都可以采用这种方式提供足够的运行能量。


这种无线能量传输方式，实际上早在上个世纪就已经出现。然而因为各种因素的影响一直没能进入常规电源设备中。利用反向散射的原理，团队表明即便是非常小的电信号也可以也能够给移动设备提供足够的能量。这种技术所采用的专门读取器设备能够让原始信号选择性进行反射，从而构建出新的信号，供设备使用。


目前，华盛顿大学的团队正在与 Jeeva Wireless 公司进行合作，将这项技术落地。并且在测试阶段中，无电池的设备已经能够将新信号传输到 100 英尺的隔墙距离。


如果抛弃掉电池，你能想象自己在日常生活能够丢掉多少重量吗？