當(dāng)?shù)貢r間2月27日，《麻省理工科技評論》正式揭曉2019年“十大突破性技術(shù)”(10 Breakthrough Technologies)，與往年不同的是，今年《麻省理工科技評論》邀請比爾·蓋茨作為客座評選人參與評選，并為榜單作序。

作為全球新興科技領(lǐng)域的權(quán)威榜單，《麻省理工科技評論》“十大突破性技術(shù)”榜已有18年歷史。今年上榜的“十大突破性技術(shù)”分別是：靈巧機器人、核能新浪潮、早產(chǎn)預(yù)測、腸道探測藥片、定制癌癥疫苗、人造肉漢堡、捕獲二氧化碳、可穿戴心電儀、無下水道衛(wèi)生間和流利對話的 AI 助手。

“就目前而言，能改變?nèi)祟惖募夹g(shù)創(chuàng)新都既能延長壽命，又能提高生活質(zhì)量的，我選出的技術(shù)也是基于這兩個考量”，蓋茨在榜單的序言中介紹了他的選擇標(biāo)準(zhǔn)。他還表示，他所選出的技術(shù)，從預(yù)測早產(chǎn)的簡單血液測試，到能夠消滅致命病原體的廁所，都是未來拯救生命的強大武器。

他同時為榜單上其他能夠改善人們生活的技術(shù)感到興奮，比如穿戴式健康監(jiān)測設(shè)備會給心臟病人預(yù)警即將出現(xiàn)的問題，血糖檢測儀能幫糖尿病人時刻追蹤血糖指標(biāo)、控制病情發(fā)展，先進(jìn)的核反應(yīng)堆能為世界提供無碳、安全、可靠的能源，人工智能助理甚至能幫忙人們把電子郵箱都整理好。

比爾·蓋茨認(rèn)為，“以上的美好生活，就是值得為之奮斗的未來”。

《麻省理工科技評論》2019年3-4期封面。 MIT Technology Review 官網(wǎng) 圖

展望20 年后的“十大突破性技術(shù)”榜單，比爾·蓋茨希望上榜的都是以提升人類福祉為目標(biāo)的技術(shù)，例如，探討人類的幸福感如何提升、人與人之間有意義的連接如何建立、怎樣才能幫助每個人都過上充實的生活等。

據(jù)《麻省理工科技評論》編輯Gideon Lichfield介紹，編輯部曾為比爾·蓋茨提供20個可供選擇的突破性技術(shù)，但他幾乎全部拒絕了。最終出爐的這份榜單基本由比爾·蓋茨自行挑選，代表著奇特而樂觀的“蓋茨式信念”——“如果說，在過去，大多數(shù)技術(shù)突破是為了讓生命更長久，那么在未來，大多數(shù)技術(shù)突破是為了讓生活更舒適。”

需要指出的是，上述榜單中的不少技術(shù)都與比爾及梅琳達(dá)·蓋茨基金會的工作或者比爾·蓋茨的個人投資有關(guān)。對于這些利益沖突，編輯解釋稱，這種重合性正好能反映在蓋茨心目中，哪些技術(shù)將會給人類帶來最大的福祉，而這也正是他們向比爾·蓋茨尋求建議的原因所在。

2018年上榜的“十大突破性技術(shù)”分別是：給所有人的人工智能、對抗性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人造胚胎、“基因占卜”、傳感城市、巴別魚耳塞、完美的網(wǎng)絡(luò)隱私、材料的量子飛躍、實用型 3D 金屬打印機和零碳排放天然氣發(fā)電。

以下是2019年“十大突破性技術(shù)”榜單的詳細(xì)內(nèi)容：

1 靈巧機器人

重大意義：機器正在通過自我學(xué)習(xí)學(xué)會應(yīng)對這個現(xiàn)實世界。如果機器人能學(xué)會應(yīng)對混亂的現(xiàn)實世界，那么它們就可以勝任更多的任務(wù)。

主要研究者：OpenAI(人工智能非營利組織)、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、密歇根大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校

成熟期：3-5年

盡管人們一直在討論機器取代人類工作的話題，但目前工業(yè)機器人仍然表現(xiàn)得較為笨拙且靈活性欠佳。雖然機器人可以在裝配線上不厭其煩地重復(fù)著同一個動作，同時還能保持超高的精度，但哪怕目標(biāo)物體被稍微移動了一點，或?qū)⑵涮鎿Q成不同的零件，機器人的抓取過程就會變得十分笨拙甚至是直接抓空。

現(xiàn)階段，我們還要取得更多的突破才能讓機器人變得更加靈活。但如果研究人員能夠很好地利用這種學(xué)習(xí)方法，未來的機器人將有望能夠?qū)W會組裝電子產(chǎn)品、將餐具擺入洗碗機里、甚至是能夠?qū)⑴P床的人從床上扶起。

2 核能新浪潮

重大意義：先進(jìn)的核聚變和核裂變反應(yīng)堆正在走進(jìn)現(xiàn)實。在減少碳排放和限制氣候變化的努力方面，核能的作用似乎正變得越來越不可或缺。

主要研究者：陸地能源(Terrestrial Energy)、泰拉能源(TerraPower)、紐斯凱爾(NuScale)、General Fusion

成熟期：新型核裂變反應(yīng)堆到 2020 年代中期有望實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用;核聚變反應(yīng)堆仍需至少十年時間。

在過去的一年中，新型核反應(yīng)堆發(fā)展勢頭強勁，核能的使用將會變得更安全，成本也更低。新型反應(yīng)堆的發(fā)展包括：顛覆了傳統(tǒng)設(shè)計的第四代核裂變反應(yīng)堆、小型模塊化反應(yīng)堆，以及似乎永遠(yuǎn)也無法實現(xiàn)的核聚變反應(yīng)堆。

核聚變方面也有進(jìn)展。雖然沒人指望可控核聚變技術(shù)會在 2030 年以前實現(xiàn)交付，但像 General Fusion 和 Commonwealth Fusion Systems 這樣的來自麻省理工學(xué)院的初創(chuàng)企業(yè)，正在取得一些積極進(jìn)展。(比爾·蓋茨是泰拉能源和 Commonwealth Fusion Systems 的投資方。)

3 早產(chǎn)預(yù)測

重大意義：每年有 1500 萬嬰兒過早出生，這是 5 歲以下兒童死亡的主要原因、

主要研究者：Akna Dx

成熟期：可在 5 年內(nèi)進(jìn)入臨床測試。

簡單的驗血可以預(yù)測孕婦是否有過早分娩的風(fēng)險。我們的遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞內(nèi)。但是少量的“無細(xì)胞”DNA 和 RNA 也漂浮在我們的血液中，通常由垂死細(xì)胞釋放。在孕婦中，這些游離的遺傳物質(zhì)碎片來自胎兒、胎盤和母親的細(xì)胞。斯坦福大學(xué)的生物工程師 Stephen Quake 已經(jīng)找到了一種方法來解決醫(yī)學(xué)界最棘手的問題之一：大約十分之一的嬰兒過早出生。

通過對母親血液中的自由漂浮的 RNA 進(jìn)行測序，Quake 篩選出與早產(chǎn)有關(guān)的七種基因表達(dá)的波動。這讓他可以識別可能過早分娩的女性。一旦被警告，醫(yī)生可以采取措施避免早產(chǎn)，并給予孩子更好的生存機會。Quake 說，血液檢測所運用的技術(shù)，快速，簡便，每次測量不到 10 美元。他和他的合作者已經(jīng)創(chuàng)辦了一家創(chuàng)業(yè)公司 Akna Dx 將其商業(yè)化。

4 腸道探測藥片

重大意義：一種小型的、可吞咽的設(shè)備，不使用麻醉也可以捕捉到腸道的詳細(xì)圖像，甚至在嬰兒和兒童體內(nèi)也可以。這一設(shè)備使腸道疾病的探測和研究變得更為容易，其中包括使貧困地區(qū)的數(shù)百萬兒童發(fā)育不良的一種疾病。

主要研究者：麻省總醫(yī)院(Massachusetts General Hospital)

成熟期：目前在成人體內(nèi)使用;嬰兒試驗將于2019年進(jìn)行。

麻省總醫(yī)院(MGH)的病理學(xué)家和工程師 Guillermo Tearney 研發(fā)了一種小型設(shè)備，這種設(shè)備能夠檢測環(huán)境性腸功能障礙(EED)的表現(xiàn)癥狀，甚至可以進(jìn)行組織活檢。

與內(nèi)窺鏡不同，它在基礎(chǔ)保健檢測過程中應(yīng)用簡單。Tearney 的可吞咽膠囊包括縮小版的顯微鏡。這些顯微鏡附在可彎曲的線型的系繩上，這些系繩為帶有顯示器、形似公文包的操縱臺發(fā)送圖片時提供電和光。這使得醫(yī)療人員能在有異常的地方暫停，并在結(jié)束時將設(shè)備拉出來，給它消毒，并重復(fù)利用(這聽起來有點令人不適，但是 Tearney 的團隊已經(jīng)研發(fā)出一種技術(shù)，據(jù)他們說，這種技術(shù)不會造成不適。)它還帶有以單細(xì)胞分辨率拍攝消化道表面的技術(shù)，以及捕捉幾毫米深度的三維橫截面的技術(shù)。

5 定制癌癥疫苗

重大意義： 通過識別各腫瘤的特異性突變，激發(fā)人體的天然防御能力，從而對癌細(xì)胞進(jìn)行針對性破壞。傳統(tǒng)化學(xué)療法對健康細(xì)胞有很大影響，而且對腫瘤的治療效果并不總是理想。

主要研究者：BioNTech 、Genentech

成熟期：已在臨床試驗

目前，科學(xué)家正處于將首支個性定制疫苗商業(yè)化的關(guān)鍵時刻。如果其效果真如預(yù)期的話，該疫苗就的確能夠通過腫瘤獨特的突變觸發(fā)人體免疫系統(tǒng)對其進(jìn)行識別，從而有效地阻止多種癌癥的發(fā)生。

更重要的是，與傳統(tǒng)化學(xué)療法不同，疫苗是通過使用人體的天然防御系統(tǒng)來選擇性地破壞腫瘤細(xì)胞的，對健康細(xì)胞的損害較有限。此外，在初始治療后，攻擊性免疫細(xì)胞將也會對游離的癌細(xì)胞保持警惕。

6 人造肉漢堡

重大意義：實驗室培育的人造肉和植物制成的素肉，能在不破壞環(huán)境的情況下接近真實肉類的味道和營養(yǎng)價值。人造肉的出現(xiàn)，可以緩解畜牧業(yè)生產(chǎn)造成的毀滅性的森林砍伐、水污染和溫室氣體排放。

主要研究者：美國人造肉企業(yè)Beyond Meat

成熟期：目前已經(jīng)有成形的植物性素肉;2020年左右可研制成功實驗室人造肉。

實驗室人造肉的過程，是從動物身上提取肌肉組織，然后放入生物反應(yīng)器進(jìn)行培育。雖然最終成品的口感可能有待提高，但外形上已經(jīng)與我們正常吃的肉差不多了。荷蘭馬斯特里赫大學(xué)的研究人員已在為實驗室人造肉的量產(chǎn)而努力。他們認(rèn)為，到明年，人造肉漢堡的生產(chǎn)成本可能都比牛肉漢堡還低。但人造肉也不完美，生產(chǎn)人造肉對環(huán)境到底有多大改善，我們還只能粗估。世界經(jīng)濟論壇最近的一份報告說，生產(chǎn)實驗室人造肉的溫室氣體排放量也只比生產(chǎn)牛肉生產(chǎn)少大概 7%。

7 捕獲二氧化碳

重大意義：實用且經(jīng)濟地從空氣中直接捕獲二氧化碳的方法，可以吸走超量排放的溫室氣體。從大氣中去除CO2可能是阻止災(zāi)難性的氣候變化最后的可行方法之一。、

主要研究者：Carbon Engineering、Climeworks、Global Thermostat

成熟期：5到10年

去年夏天，哈佛大學(xué)氣候科學(xué)家大衛(wèi)·凱斯(David Keith)計算之后驚喜地發(fā)現(xiàn)，一種叫做直接空氣捕獲(Direct Air Capture，DAC)的方法，理論上可以將機器捕集二氧化碳的成本降低到每噸 100 美元以下。先前估計的成本要比這個數(shù)字高出一個數(shù)量級，因而許多科學(xué)家曾認(rèn)為這項技術(shù)太過昂貴，不具備可行性。不過，直接空氣捕獲仍需至少數(shù)年的時間，才有可能將成本降低到接近 100 美元的范圍。

8 可穿戴心電儀

重大意義： 隨著監(jiān)管機構(gòu)的批準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，人們可以輕松通過可穿戴設(shè)備持續(xù)監(jiān)測自己的心臟健康?？蓹z測心電圖的智能手表可以預(yù)警如心房顫動等潛在的危及生命的心臟疾病。

主要研究者：蘋果、AliveCor、Withings

成熟期：現(xiàn)在

隨著監(jiān)管部門新法規(guī)的出臺和軟、硬件的相關(guān)創(chuàng)新，心電監(jiān)測智能手表已經(jīng)問世，它具有可穿戴設(shè)備的便利性，并且能夠提供接近醫(yī)療設(shè)備的精度。硅谷初創(chuàng)公司 AliveCor 推出了一款與蘋果手表兼容的腕帶，該腕帶可以檢測出心房顫動，這是導(dǎo)致血栓和中風(fēng)的常見原因。

現(xiàn)階段的可穿戴心電圖監(jiān)測設(shè)備仍然只有一個傳感器，而真正的心電圖設(shè)備則有 12 個傳感器。目前還沒有任何一種可穿戴設(shè)備能夠診斷心臟病。

9 無下水道衛(wèi)生間

重大意義： 節(jié)能廁所可以在沒有下水道系統(tǒng)的情況下使用，并且可以就地分解糞便。23億人缺乏安全的衛(wèi)生設(shè)施，并許多人因此死亡。

主要研究者：杜克大學(xué)、南佛羅里達(dá)大學(xué)、Biomass Controls、加州理工學(xué)院

成熟期：1-2年

現(xiàn)在，研究人員正在努力開發(fā)一種新型廁所，這種廁所對發(fā)展中國家來說也足夠便宜，不僅可以處理糞便，還可以對其進(jìn)行分解。

2011 年，比爾·蓋茨提出重新發(fā)明廁所挑戰(zhàn)，并設(shè)立了 X 大獎。自從挑戰(zhàn)開始以來，有幾個團隊已經(jīng)將設(shè)計的廁所原型投入使用。所有的糞便都是就地處理的，不需要用大量的水把它們送到遙遠(yuǎn)的處理廠。

10 流利對話的 AI 助手

重大意義：捕捉單詞之間語義關(guān)系的新技術(shù)正在使機器更好地理解自然語言。人工智能助手現(xiàn)在可以執(zhí)行基于對話的任務(wù)，如預(yù)訂餐廳或協(xié)調(diào)行李托運，而不僅僅是服從簡單命令。

主要研究者：谷歌、阿里巴巴、亞馬遜

成熟期：1-2 年后

我們已經(jīng)習(xí)慣了人工智能助手——Alexa 在客廳里播放音樂，Siri 在你的手機上為你定鬧鐘——但它們并沒有真正做到所謂的智能。它們本應(yīng)簡化我們的生活，但卻收效甚微。它們只識別很小范圍的指令，稍遇偏差就很容易出錯。

盡管人工智能程序能更好地找出你的需求，它們?nèi)匀徊荒芾斫庖粋€完整的句子。腳本化或由統(tǒng)計生成的回答反映了向機器灌輸真正的語言理解是多么困難。一旦我們解決了這個難題，我們也許會看到人工智能的另一種進(jìn)化：從物流協(xié)調(diào)員到保姆、老師，甚至朋友。

比爾·蓋茨為2019年“十大突破性技術(shù)”榜單所寫的序言：

世界未來，盡在吾輩手中

比爾·蓋茨

能受邀成為到《麻省理工科技評論》2019年度“十大突破性技術(shù)”的首位客座評選人，我倍感榮幸。從眾多科技成果中優(yōu)中選優(yōu)并不容易。因為我希望我參與選出的技術(shù)，不僅是 2019 年的關(guān)注焦點，更能為整個科技史留下濃重的一筆。這也令我思考，科技創(chuàng)新是如何隨著時間的推移而演變的。

說到改變世界的突破性技術(shù)，我第一個想到的，是犁。它完美代表了人類創(chuàng)新的歷史。早在公元前 4000 年，美索不達(dá)米亞的農(nóng)民們就開始用磨尖了的棍子給土壤透氣。后來，經(jīng)歷了漫長的修補和完善，我們終于看到了今天的犁，這一技術(shù)上的奇跡。

但犁到底有什么用呢?犁，能用來創(chuàng)造：有了犁，我們能播撒更多種子，收獲更多糧食，有更多東西吃?？梢院敛豢鋸埖卣f，在那些缺乏食物的地方，犁就是人們多活幾年的保障。與古代、現(xiàn)代的很多技術(shù)一樣，犁能以更有效的方式創(chuàng)造更多東西，也讓更多人受益。

實驗室人造肉類是我今年選出的十大突破性技術(shù)之一。與犁相比，在實驗室里培養(yǎng)動物蛋白并不是為了養(yǎng)活更多人。即便肉類需求上升，現(xiàn)在的家畜也已足夠養(yǎng)活全世界了。下一代蛋白質(zhì)不是為了讓肉更多，而是為了讓肉更好。它讓我們在不助長森林砍伐或甲烷排放的前提下，更好地供給這個人口不斷增長、生活水平不斷提升的世界，讓我們不用殺害任何動物就能享用漢堡。

換句話說，犁延長了我們的壽命，而實驗室中制造的肉類則改善了我們的生活質(zhì)量。人類歷史中，我們的大部分創(chuàng)新都給了前者，我們的努力也取得了回報：全球人口預(yù)期壽命從 1913 年的 34 歲，1973 年的 60 歲，提高到了今天的 71 歲。隨著壽命的延長，我們的注意力也慢慢轉(zhuǎn)向生活幸福感的提升。如果我們把突破性技術(shù)分為增加物質(zhì)滿足和提升生活質(zhì)量兩類，你可能會覺得 2009 年的榜單好像和今年的沒什么不同。因為人們關(guān)注點的改變和大多數(shù)進(jìn)步一樣，非常漸進(jìn)，難以察覺。整個過程需要幾十年而不是幾年 - 我相信，我們只是還在轉(zhuǎn)型的過程中。

還要明確一件事，我認(rèn)為人類短期內(nèi)不會放棄對延長壽命的探索。我們離人人都能健康長壽這個目標(biāo)還很遙遠(yuǎn)，還要做出大量的創(chuàng)新。此外，我剛提到的“質(zhì)”和“量”可以同時提升。舉例來說，有了瘧疾疫苗，兒童不再會因為瘧疾而發(fā)育遲緩，這是對孩子生命的拯救，也是對他們生活質(zhì)量的提升。

放在歷史的長河里看，我們對時下的世界如此著迷，就是因為現(xiàn)在，增加物質(zhì)滿足和提升生活質(zhì)量可以一起實現(xiàn)。如果要我預(yù)測一下這個榜單幾年后的評選結(jié)果，我敢打賭，治療慢性病的技術(shù)將會是一大主題，我說的技術(shù)并不光是新的藥物(雖然我個人很想看到阿爾茨海默癥等疾病的新藥上榜)，還有能幫關(guān)節(jié)炎患者保持靈活的機械手套，能幫重度抑郁患者得到所需治療的手機應(yīng)用之類的創(chuàng)新。

如果把眼光放得再遠(yuǎn)一些，比如展望一下 20 年后的技術(shù)榜單，我希望上榜的幾乎都是以提升人類福祉為目標(biāo)的技術(shù)。我認(rèn)為未來的聰明人會關(guān)注更加形而上學(xué)的問題，比如說：人類的幸福感如何提升?人與人之間有意義的連接如何建立?怎樣才能幫助每個人都過上充實的生活?

我很愿意看到 2039 年的榜單是圍繞著這些問題展開的，因為這意味著那時的我們已經(jīng)成功戰(zhàn)勝了疾病，還能應(yīng)對氣候變化。這就是在我看來人類能取得的最大的進(jìn)步。不過，就目前而言，能改變?nèi)祟惖募夹g(shù)創(chuàng)新都既能延長壽命，又能提高生活質(zhì)量的，我選出的技術(shù)也是基于這兩個考量。這些技術(shù)從不同方面激勵我樂觀面對未來，希望它們也能對你有所啟發(fā)。

我所選出的技術(shù)，從預(yù)測早產(chǎn)的簡單血液測試，到能夠消滅致命病原體的廁所，都是未來拯救生命的強大武器。我也為榜單上其他能夠改善我們生活的技術(shù)感到興奮，比如穿戴式健康監(jiān)測設(shè)備，其中腕部心電儀會給心臟病人預(yù)警即將出現(xiàn)的問題，血糖檢測儀能幫糖尿病人時刻追蹤血糖指標(biāo)，控制病情發(fā)展;先進(jìn)的核反應(yīng)堆能為世界提供無碳、安全、可靠的能源。

我選出的技術(shù)中，還有一項甚至讓我們看到，未來的世界將會以實現(xiàn)個人價值為主要目標(biāo)——它就是屬于每個人的人工智能助理，它甚至能幫你把電子郵箱都整理好。

這聽起來可能沒什么了不起，但是，當(dāng)以往每天用來看電子郵件的 30 分鐘可以用來做別的，就給生命創(chuàng)造了很多其他可能性。我知道，有些人會用這些時間做更多工作，但我希望大多數(shù)人能在這段時間里和朋友喝喝咖啡，輔導(dǎo)一下孩子的功課，甚至是在社區(qū)里做做志愿者。

我想，以上的美好生活，就是值得為之奮斗的未來。

標(biāo)簽： 2019年十大突破技術(shù)