2017即將改變人類生活的未來科技

2016，又是科技界收穫滿載的一年。在今年出現的眾多科技新趨勢中，有哪些將會幫助人類解決目前面臨的嚴峻問題？又有哪些會給人類帶來更多的機會？

回顧即將過去的一年，已經陪伴大家走過整整 12 個月的粹客君想抓住 2016 的尾巴，為大家整理並奉上這份《2016 十大影響力科技排行榜》。

1. 基因免疫工程

當免疫系統出現缺陷，人類便無法有效地對環境中的有害因素進行阻隔，很容易就會因為環境中一丁點的污染構成生命威脅。而在免疫系統中，T 細胞是其中至關重要的一部分。

T 細胞的再循環有利於廣泛接觸進入體內的抗原物質，加強免疫應答，較長期保持免疫記憶。然而目前世界上依然有人因為罕見的先天基因缺陷導致 T 細胞生產功能的喪失，隨時面臨著失去生命的危險。

來自紐約曼哈頓的生物技術公司 Cellectis 開始考慮直接深入最根本的發病根源——基因，來尋求治療方法。公司研發的 TALENs 基因編輯方法能夠在活細胞中對 DNA 進行切割和修復操作，從而完成對免疫系統進行修復。

具體說來，這種技術能夠直接從一個人的血液中提取出 T 細胞，並且利用病毒向 T 細胞增加特定的 DNA 指令，以達到治療效果。

不僅如此，因為 T 細胞可以在體內進行移動和感知，甚至可以殺死其他細胞，完全是人體內天生的「小機器人」。利用 T 細胞的這一特點，如果對它們進行基因編程，它們將很有可能將會成為人類治癒癌症的有利工具。利用基因免疫工程，不僅僅是癌症，多發性硬化和 HIV 都有可能被完全治癒。

除了 Cellectis 以外，目前還在類似的治療方法進行研發的公司還有 Juno Therpeutics 和 Novartis 等等。目前，該技術已經在 300 多名患者中進行了測試，並取得了驚人的效果，曾經的「不治之症」在絕大多數情況下都能被完全治癒。就在今年，奧巴馬總統甚至將這種新型的治療方法稱作癌症治療中的「新月球發射工程」。

2. 針對植物的精準基因編輯

農作物的生產常常受到環境和疾病因素的影響。不過，新的基因編輯方法正在提供一種更加精準的手段來改良農作物，不僅能夠抵抗乾旱等環境因素和疾病等影響，同時還可以極大提高作物產量。

過去一年的研究表明，利用這種技術手段生產出來的作物不會存在外源 DNA 的痕迹，因此通過這種基因編輯手段生產的作物也不需要受到現行轉基因生物的法規管制，同時也避開消費者對轉基因食物種種潛在不利影響的關注。

據相關數據調查機構統計，到 2050 年，世界人口將會達到 100 億。然而在人口增長的同時，可耕種的面積並沒有在擴大，甚至還有縮小的趨勢。要滿足人類對於食物的需求，這種可控性極強的精準基因編輯手段就成為了人類面對未來的必要準備。

這種在基因編輯領域已經被廣泛採用的工具「CRISPR」目前已經在世界多國的實驗室中進行了萌芽生長，某中國實驗室已經使用這種技術打造了一種具有真菌抗性的小麥，幾個集團正在使用稻米技術來提高作物產量；

英國也有研究團隊正在利用這項技術來調整大麥的基因，控制種子的發芽，生產出抗旱的品種……這種做法不僅在操作上比較簡單，而且避免了轉基因食物所必需的漫長又昂貴的監管過程。

3. 對話式交互

隨著移動設備的視覺交互技術已經發展得爐火純青，人們開始越來越多地將注意力從視覺轉向了語音式交互。要查明天的天氣，要預定今晚的電影，人們已經開始習慣讓 Siri 成為所有可能操作的入口。

可以預計，在對話式交互最終將成為移動設備不可或缺的組成的未來，人類程序猿再也不需要學習各種各樣不同的視覺交互設計——因為我們將會習慣依靠對話和我們的設備交流，就像電影《她》中展現的一樣。

對話式交互的發展需要以語音識別精度為基礎，而這隨著神經系統和深度學習的發展正變得越來越觸手可及。現在，即便在嘈雜的環境里，蘋果的 Siri、微軟的 Cortana 和谷歌的 Now 等以語音操作為基礎的虛擬助理已經能夠成功為我們提供查找信息、切換歌曲等操作。

雖然目前還不算完美——大家一定經歷過指令識別錯誤的情況，但是隨著人工智慧領域各項技術的不斷推進，移動設備的介面將會不斷簡化下去，最終很有可能只會剩下最節省時間和最符合人類交流的方式——對話。

目前，在對話式交互技術中，比較傑出的幾家公司包括百度、谷歌、蘋果、Nuance 和 Facebook 等。來自百度的首席科學家、斯坦福大學副教授 Andrew Ng 表示，「這是一個挑戰，也是一個機會。人類不再需要學習適應電腦和手機打字的輸入方式，從一開始，就可以使用最簡潔方便的交互手段。」

4. 可回收火箭

傳統上的火箭通常在第一次使用後就會被損毀，人類用於探索太空的這種「交通工具」在以前只能一次性使用。再加上火箭的製造成本高昂，太空探索就變成了大家眼中的「燒錢」活動。這種情況一直持續到今年。

不過，隨著能使火箭以直立狀平穩著陸的技術手段的發展，火箭在未來將會成為像其他交通工具一樣只要加滿油就可以再次循環使用的太空探索工具。

研發可回收並循環利用的火箭對於人類而言具有重要意義，最突出的一點就是成本。另外，對於這種高精度工具的回收和循環利用意味著人類探索太空的周期將會大大縮短，加快人類太空事業的發展。

目前，全球正在研發這種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業的發展，將會給人類的未來帶來更多可能。

5. 機器人學習共享

機器人可以大致分為「通用型機器人」和「專用型機器人」兩種。然而在現在，無論是哪種機器人都需要經過人類的訓練才能夠學會特定的操作，需要大量的數據和編程才能夠完成特定的任務。人和人之間可以互相學習，那麼，機器人之間是否也可以？

答案是肯定的。理論上說，只要各個機器人能夠把它們學會的東西上傳到共享的雲端，那麼其他機器人就能夠直接從雲端獲取這些「知識」和「技能」。如果各個類型的機器人都能夠這麼做，那麼機器人未來將不再需要單獨的編程，機器人技術的發展將會大大加快。

這並不是想像。目前世界上已經有多個團隊開始了相關的研究，包括來自 Brain of Things 研發的 Ashutosh Saxena、布朗大學的 Stefanie Tellex、加州大學伯克利分校的 Pieter Abbeel 以及德國達姆施塔特理工大學的 Jan Peters 等等。

據 MIT 預計，這種機器人共享學習技術將會在未來三到五年內問世，而在 5 到 10 年內，這種技術將會助力機器人能力的爆炸式增長。

6. 基因應用商店

隨著人類基因檢測技術的發展，「個性化定製」的依據已經從個性和偏好慢慢地轉向了最根本的來源，基因。如果我們對自己的基因組成更加了解，無論是學習、運動還是飲食等等活動，都可以按照最適合自己的方式來進行。

來自美國的 Justin Kao 也是這麼想的，「如果我能夠花 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。」於是，他創立了 Helix，一家致力於創建遺傳信息的應用商店，並在去年夏天獲得了超過 1 億美元的融資。

基因的重要性越來越多地為人類所挖掘。因為許多人類疾病從一開始就可以從基因中顯示出相關的徵兆，基因的特點很多時候會決定你是否更容易受某種因素的影響而患上某種類型的疾病。

因此，基因在健康風險管理中的作用也變得越來越突出。然而，目前我們並不存在大規模的 DNA 數據市場。在 Kao 看來，其中的原因正是因為正確的商業模式的缺失。

而 Helix 的做法，就是對購買了 DNA 應用商店服務的客戶進行基因組成分析，分析的結果可以授權給軟體開發商使用。而這些生成和儲存的數據可以用來開發更多有用的 APP。比如，利用你的基因分析結果，開發者甚至可以寫出一款能夠準確預測你未來長相的應用，或者為你定製最適合的飲食結構等等。

7. 產能效率更高的太陽能設施

對於太陽能來說，如果想要將使用普及開來，最大的挑戰在於和化石燃料在使用成本上的競爭力。因此，打造更加成本高低、使用更加簡化的太陽能設備就成了普及太陽能使用的關鍵一步。

SolarCity 就是其中的重要參與者。今年，SolarCity 斥資 7.5 億美元在布法羅打造大型太陽能面板工廠 Gigafactory，按照預計，每年將生產 10000 塊太陽能電池板，成為北美最大的太陽能製造工廠，而工廠生產的太陽能電池板效率每年將達到一千萬瓦。

這種太陽能面板的成本很低，面板本身只佔整個安裝成本的 15％到 20％。其餘的大部分是所謂的系統平衡成本：連接到電網的逆變器，容納陣列的材料，將其連接到屋頂的螺母和螺栓，安裝它的勞動等等。

更值得注意的是，這種太陽能面板的效率高達 40%。成本的降低加上更加簡化的安裝手續，將非常有潛力成為未來家庭的首選。

8. 即將取代 E-mail 成為最主要的工作交流應用「Slack」

當手機等各種移動設備已經成為人們在日常生活中最主要的交流工具，以簡訊息服務為基礎而建立的服務也正在悄悄改變商務工作環境的交流方式。「Slack」是一種公司內部的信息傳遞系統，是目前為止使用增長最快的一種辦公軟體，目前的日常用戶已經超過 200 萬。

使用量在短短時間內獲得如此大的增長，Slack 的功能當然不止發信息那麼簡單。它最突出的特點，就是能夠讓同一個辦公室的同事看到所有正在發生的溝通。據相關實驗報告顯示，這種能夠讓同事看見的即時交流方式能夠提高整個團隊的工作效率。

Slack 能將信息轉換成流，每個在一起工作的人都可以看到，因此你可以隨時知道一個組織發生了什麼，這種「環境意識」會對辦公產生深刻影響。

更友好的信息創建和儲存方式，更加符合使用習慣的設計以及目前遠程辦公趨勢的發展，不難預計類似 Slack 這種新型的交流方式將會很快取代我們目前正在使用的多種傳統交流手段。

9. 特斯拉的自動駕駛系統 Autopolot

特斯拉是在 2014 年 10 月開始推出搭載十幾個超聲波感測器的電動汽車的。但是在那時，大多數的硬體基本上還是處於比較「被動」的位置，所執行的絕大多數都是數據的收集工作。不過，現在這一切已經開始在慢慢改變。

對於汽車的自動駕駛系統來說，目前最重大的意義或許不是「幫人類開車」，而是「提醒人類危險正在靠近」。每天，因為人為失誤而導致的車禍事件多達上萬起，如果能夠使用自動駕駛的先進感測系統提醒人類危險即將發生，那麼將會挽救非常多的生命。

例如特斯拉的 Autopilot，它可以對汽車的行進速度、轉向甚至是車道變換進行管理，而且還能自己停車。憑藉已經收集和搭建的大量數據，目前特斯拉已經開始計劃推出能夠進行完全自主駕駛的汽車。據馬斯克介紹，這種技術預計在兩年內就可以落地。

10. 拋棄電池和電線的移動設備

目前市面上絕大多數移動設備的重量，幾乎都被電池佔據。而且因為電池而引起的續航問題、線纜問題等等，無論是從便利性還是美觀性來說，都已經成為了幾乎所有移動設備使用中的「bug」。如果不解決這個問題，未來電池將成為移動設備，包括各種可穿戴設備繼續發展的短板。

今年，來自華盛頓大學的研究團隊給我們解決這個問題提供了一個新的方案。團隊研發的這項技術能夠設備從周圍的電視機、收音機、手機或者是 Wi-Fi 信號獲得可支持設備運行的能量，並且已經證明溫度和運動感測器，甚至是相機，都可以採用這種方式提供足夠的運行能量。

這種無線能量傳輸方式，實際上早在上個世紀就已經出現。然而因為各種因素的影響一直沒能進入常規電源設備中。利用反向散射的原理，團隊表明即便是非常小的電信號也可以也能夠給移動設備提供足夠的能量。這種技術所採用的專門讀取器設備能夠讓原始信號選擇性進行反射，從而構建出新的信號，供設備使用。

目前，華盛頓大學的團隊正在與 Jeeva Wireless 公司進行合作，將這項技術落地。並且在測試階段中，無電池的設備已經能夠將新信號傳輸到 100 英尺的隔牆距離。

如果拋棄掉電池，你能想像自己在日常生活能夠丟掉多少重量嗎？