第一篇：科大訊飛兩項技術入選《麻省理工科技評論》2017全球十大突破性技術榜單

科大訊飛兩項技術入選《麻省理工科技評論》2017全球十

大突破性技術榜單

2月21日，2017年《麻省理工科技評論》全球十大突破性技術榜單發布會在北京舉行，科大訊飛、百度、馭勢科技、樂視、地平線、中科創星、華創資本、和米資本、清華大學、中國科技大學、中科院合生基因、元碼基因、等數十家機構的嘉賓參與了這次發布會，科大訊飛研究院院長胡國平做開幕致辭并參加圓桌討論。在今年的榜單中，科大訊飛入選強化學習、刷臉支付兩大突破性技術研究者名單。MIT科技評論 《麻省理工科技評論》創刊于1899年，是世界上歷史最悠久、影響力最大的技術商業類雜志，現已發展為具有全球影響力的數字化平臺。自2001年起，《麻省理工科技評論》每年遴選并公布10項即將對人們工作生活產生深遠影響的新興技術，2003年開始以“突破性技術”替代“新興技術”?！笆笸黄菩约夹g”代表了當前世界科技的發展前沿和未來發展方向，集中反映了世界科技發展的新特點和新趨勢，具有巨大的影響力。MIT Technology Review出版人兼主編就十大突破技術中國首發進行專門的致辭，并就榜單內容做了簡單的介紹。2017全球十大突破性技術榜單 強化學習(Reinforcement Learning)360°自拍(The 360-Degree Selfie)基因療法2.0(Gene Therapy 2.0)細胞圖譜(The Cell Atlas)自動駕駛貨車(Self-DrivingTrucks)刷臉支付(Paying with Your Face)太陽能熱光伏電池(Hot Solar Cells)實用型量子計算機(Practical Quantum Computers)治愈癱瘓(Reversing Paralysis)僵尸物聯網(Botnets of Things)以下為《麻省理工科技評論》2017全球十大突破性技術詳細榜單（文字整理自Deep Tech 深科技）：強化學習Reinforcement Learning 技術突破：強化學習（Reinforcement Learning，RL）是一種人工智能方法，能使計算機在沒有明確指導的情況下像人一樣自主學習。

重要意義：假如機器不能夠自主通過環境經驗磨練技能，自動駕駛汽車以及其他自動化領域的進展速度將受到極大地限制。

主要研究者：-DeepMind

阿里巴巴-OpenAI

360fly

-三星-JK Imaging（柯達Pixpro相機的制造廠商）-IC Real Tech（ALLie相機的制造廠商）-Humaneyes Technologies（全景相機Vuze的制造廠商）成熟期：現在

360°全景拍攝的熱潮最早是由一位哈佛大學的生態學者柯恩·霍夫肯斯（Koen Hufkens）掀起的。去年秋天他前往馬薩諸塞州的一片叢林中探險，并在網站上實時直播了探險的過程。當時，他使用的就是一臺價值350美元的名為“theRicoh Theta S camera”的360°全景相機。在這一過程中，觀眾可以通過使用鼠標或者點擊移動設備的屏幕將直播圖像區域放大，借此看到森林的全貌。按道理說，我們所生活的世界就是一個充斥著聲光的三維世界，360°的場景隨處可見。但迄今為止，已有的兩種主流全景拍攝技術：拼接多個相機拍攝或者是采用價值不菲的（10000美金）特種相機都有很大的缺陷。使用這兩種方法操作的圖像處理過程都是十分繁瑣，且很耗時。好在現在大多數人都能買得起更方便好用的360°全景相機了，500美金的售價就相當于入門級的單反?，F在，紐約時報（New YorkTimes）以及路透社（Reuters）的記者在采訪海地颶風災情以及加沙難民營時都使用了三星的Gear360全景相機（價值350美金）。Gear360拍攝的畫面在學術圈，這樣的全景相機也大有用處，一家位于洛杉磯的初創公司Giblib就開發了專供醫用的4k全景相機，醫學院的學生已經可以通過它傳來的影像學習外科手術了。此外，類似柯達PixproSP360-4K的全景相機也應用在了體育直播以及體育訓練上，例如籃球、足球以及冰球，有價值的360°全景回放都可以被保存下來?？逻_PixproSP360-4K全景相機元器件的革新 一項技術的革命往往得益于很多技術的創新，全景相機技術的出現也不例外。由于全景相機相較普通相機而言功率更大，也就會產生更多的熱量，而采用智能手機處理器就可以很好地解決這一問題，例如“360fly”以及“ALLie”相機都采用了驍龍的處理器。

同時，智能手機市場的蓬勃發展也為相機制造廠商創造了一個良性的競爭環境，“迫使”他們開發出新技術。例如，索尼近年來就不斷將自己的圖像傳感器集成化，并保證了在微光條件下照片拍攝的質量。而智能手機市場激烈的競爭也將元器件的價格壓低，又進一步拉低了全景相機的價格。360fly全景相機

現在大多數的全景相機都有對應的手機App來查看取景的情況以及拍攝的照片，拍攝完的照片及影片上傳到網絡也變得十分容易。而最新的算法將全景相機拼接照片的過程簡化，延遲大大縮短，圖像處理甚至可以在相機端就完成，由此開啟了全民直播時代。市場方面，在2016年球狀全景相機的市場份額占全球相機的1%，而到2017年年初就已經增至4%，全景相機的興起之勢已不可阻擋。根據YouTube官方的反饋，很多人都會使用谷歌的Cardboard和Daydream設備搭配手機來觀看虛擬現實視頻，虛擬現實和全景拍攝已形成相互促進的局面。

Oculus VR的首席技術官約翰·卡馬克（John Carmack）就預測：“未來，人們使用虛擬現實的時間中只有一半是玩游戲，另一半則是進行旅行觀光或者是做一些現實的事情，例如參加一場婚禮。”

基因療法2.0 Gene Therapy 2.0 技術突破：美國即將批準首個基因治療技術，更多基因療法正在開發與批準的進程中。

重要意義：很多疾病都是由單個基因突變導致的，新型基因療法能夠徹底治愈這些疾病。主要研究者：-SparkTherapeutics-BioMarin

UniQure成熟期：現在數十年來，研究人員一直在追求基因療法的夢想?；虔煼ǖ那熬胺浅Ｃ篮茫豪酶脑爝^的病毒將相關基因的健康副本遞送至攜帶有缺陷基因的患者體內。然而，至今為止，基因療法帶來的失望遠大于希望。1999年，一名18歲的肝病患者杰西·基辛格（Jesse Gelsinger）在一場基因治療實驗中死亡，從此整個基因療法領域的發展就開始停滯不前。早期基因療法失敗的原因部分是源于其遞送機制，因為新的遺傳物質（改造基因）、以及將其攜帶至細胞的載體病毒，被錯誤地遞送到基因組的其他位置，這會激活某些患者體內的致癌基因，或者引起患者免疫系統的過度反應，從而導致多器官功能衰竭以及腦死亡。

但是現在，一些關鍵的難題已經解決，基因治療也將迎來曙光。研究人員使用了更高效的病毒將新的功能基因轉運到細胞中。現在，兩種遺傳性疾病的基因療法：治療一種SCID病的Strimvelis，以及治療一種引起脂肪在血液中堆積的失調癥的Glybera，已在歐洲獲得相關管理部門的批準。在美國，Spark Therapeutics有望成為第一家邁入市場的基因療法新創公司，該公司開發出針對漸進式失明的基因治療方法。還有很多其他正在研究的基因療法，正將目光投向血友病的治療，以及一種稱為表皮溶解水皰癥的遺傳性皮膚失能癥。

但是，挑戰依然存在。

雖然目前已經針對幾種相對罕見的疾病開發了基因療法，但是對于那些具有復雜遺傳病因的常見疾病，開發對應的基因療法則更加困難。對于像SCID和血友病這樣的疾病，科學家明確知道引起疾病的精確基因突變。但是，諸如阿爾茨海默病、糖尿病和心力衰竭等疾病，它們不僅涉及到多個基因，并且在患有同種疾病的不同病人中，對應的基因突變還不完全相同。

細胞圖譜 The Cell Atlas技術突破：這是人體中各種細胞類型的完全目錄。為什么重要：超精確的人類生理學模型將加速新藥研發與試驗。主要研究者：-布羅德研究所（Broad Institute）-桑格研究所（Sanger Institute）-陳—扎克伯格的Biohub（Chan Zuckerberg Biohub）

成熟期：5年 我們究竟是什么組成的？下一個生物學上的巨型項目將會回答?？茖W家正在建立一個超詳細的 “人類細胞圖譜”，即通過細胞內部的內容來定義活細胞。在1665年，羅伯特·胡克（Robert Hooke）凝視著顯微鏡下的一塊軟木，在其中發現了無數像房間一樣的小格子。作為第一個描述細胞的科學家，胡克一定會被生物學的下一個大型項目震驚到：這是一個使用現代基因組學和細胞生物學中最強大的工具，來單獨捕獲和端詳數百萬個細胞的計劃。這個項目的目標是構建第一個全面的“細胞圖譜”，或者人類細胞地圖。這個項目的實現將成為一個技術奇跡，因為它將首次全面揭示人體是由什么所組成的，并為科學家們提供一個新的復雜生物學模型，以提升藥物研發的速度。羅伯特·胡克通過顯微鏡看到并畫下的軟木栓細胞（1665年）為了執行這個解碼人體37.2萬億細胞的任務，由來自美國、英國、瑞典、以色列、荷蘭和日本的國際科學家組成的聯合會正在分配任務，包括檢測每個細胞的分子特征，并給每種細胞一個在人體空間中特定的“郵政編碼”。“我們將會看到我們所期望的東西，我們已知存在的東西，但我確信，除此之外我們還會發現全新的東西，”英國桑格研究所的細胞圖譜團隊的負責人Mike Stubbington說?！拔艺J為，會有驚喜出現?！?從填充大腦和脊髓的毛狀神經元，到皮膚的粘脂肪細胞（glutinousfat cells），先前描述細胞的嘗試表明，人體總共有約300種細胞，但真正的數字無疑會更大。

人類、駱駝和蟾蜍的血液細胞Daguerreotypes（A.Donné，1845年）實際上，分析細胞之間的分子差異已經揭示了一些發現。舉例而言，我們已經揭示了數十年來眼部研究都沒能發現的兩種新類型的視網膜細胞：一種在每10,000個血細胞中只占4個，卻在對抗病原體的第一防線起著重要作用的細胞；以及新發現的一種十分獨特、通過產生的類固醇來抑制免疫應答的免疫細胞。

這個新項目的研究主要運用了三種技術。第一種叫做“細胞微流體”，即通過分離單獨的細胞并用微珠標記后，使其被油滴包裹后再進行研究和分析，選擇油滴的原因是因為油滴可以如同汽車一樣載著細胞，沿著被蝕刻在微小芯片上、狹窄的毛細管單向“街道”分流，使得細胞被聚集在特定的地方，裂解并逐一研究。第二種技術是使用超快、高效的測序儀來解碼那些在單個細胞中活化的基因。這項技術的花費并不高，每個細胞僅需幾美分即可。其高效性使得一個科學家可以在一天內處理10000個細胞。第三種技術則是使用全新的標記和染色技術，基于基因活動來定位各種細胞在人體器官或組織中的“郵政編碼”。細胞圖譜研究的執行者主要是頂尖研究所，包括英國桑格研究所、麻省理工學院和哈佛大學的布羅德研究所、以及由Facebook首席執行官馬克·扎克伯格（Mark Zuckerberg）資助的位于加利福尼亞州的一個全新的“Biohub研究所”。在去年9月，扎克伯格和他的妻子Priscilla Chan將細胞圖譜研究作為了30億美元醫療研究捐贈的首個目標。

自動駕駛貨車Self-DrivingTrucks 技術突破：可以在高速路上自動駕駛的長途貨車。重要意義：這項技術的發展將幫助貨車司機更高效地完成運輸任務，但這一崗位的薪酬可能會因此下降，貨車司機最終也將失業。主要公司：-Otto-沃爾沃（Volvo）-戴姆勒（Daimler AG）-皮特比爾特（Peterbilt）-百度（Baidu）成熟期：5年到10年 未來，自動駕駛貨車將在高速上與其它車輛并駕齊驅，美國170萬的貨車司機又將何去何從？

研究自動駕駛系統的Otto公司成立于2016年，總部位于舊金山南市。公司的創始人安東尼·萊萬多夫斯基（Anthony Levandowski）曾為谷歌的自動駕駛汽車團隊效力，利奧爾·羅恩（Lior Ron）則曾是谷歌地圖的負責人。截至目前，谷歌自動駕駛汽車已經在美國多個州行駛了超過兩百萬英里。對萊萬多夫斯基和羅恩來說，借助為谷歌工作積累的大量經驗創立一家自動駕駛公司是很自然的一件事。Otto最新一代的傳感器和處理器陣列被安裝在沃爾沃車內，很自然地和駕駛室融為了一體。全套設備包括四個面向前方的攝像機、雷達和一盒加速度傳感器。

Otto的關鍵技術是一種激光雷達系統，該系統使用脈沖激光器記錄下貨車周圍環境的詳細數據。Otto從第三方買激光雷達的成本在10萬美元左右，但該公司已經成立了一個團隊，旨在制造Otto自己的激光雷達，并將成本控制在1萬美元以內。Otto駕駛室內有一個液冷式的定制微型超級計算機，大小跟面包箱差不多。這臺計算機將會處理來自傳感器海量的數據，然后通過制導算法，根據貨車的載貨量調整剎車和轉向指令。該硬件系統的最后一環是利用電子線控技術，將計算機輸出的指令轉化為貨車的機械動作。這一環的執行借助了機電作動器，它們被安裝在貨車的轉向、節流和剎車設備上。駕駛室內還有兩個紅色按鈕——Otto將它們稱為“大紅鈕”——只要一按，自動駕駛功能就會被關閉。不過，即使沒有這個關閉功能，只要司機在駕駛席稍微轉一下方向盤，或者重重地踩一下剎車，貨車就會“乖乖照做”。沃爾沃、戴勒姆和皮特比爾特（Peterbilt）都開始研發自己的自動駕駛貨車技術。對自動駕駛技術感興趣的也不僅僅是貨運公司，Uber在去年八月收購了Otto（據報道收購價高達6.8億美元）。收購以后，Otto團隊可以和Uber的500多位工程師合作，共同研發自動駕駛技術。萊萬多夫斯基如今成為了Uber該技術研發團隊的負責人，他表示Uber的目標是創建一個強大的自動運輸交通網，讓人和貨物在多地之間的交通更加方便、安全且成本更低。去年十月，一臺裝載了Otto自動駕駛系統的貨車將2000箱百威啤酒從科羅拉多州的科林斯堡（Fort Collins）送達科羅拉多泉（Colorado Springs），全程共行駛了200千米。車上唯一的真人司機始終都在駕駛室后面的休息室坐著，一刻也沒有碰過方向盤。

這是自動駕駛貨車第一次完成商用運輸任務——這個里程碑事件無疑向世人證明了這項技術的巨大潛力，但人們同時也意識到了它的局限性。因為這項技術還無法讓貨車在狹窄的田間土路和城市道路上自動行駛，貨車上高速之前以及下高速之后都要由真正的司機負責開車，只有在高速上時才能切換為自動駕駛模式。乍一看，自動駕駛貨車所面臨的機遇和挑戰與一般的自動駕駛汽車沒有什么不同，然而事實遠非如此——貨車不僅僅是“加長版”的汽車這么簡單。使用自動駕駛貨車在經濟上的合理性可能更甚于普通的自動駕駛汽車。好幾臺自動駕駛貨車可以組成“排”在高速上互相協作，從而在長途運輸中減少風阻和節省汽油。此外，讓貨車在一段時間里自動駕駛也能讓司機有更多休息時間，更快地完成運輸任務。況且，最棘手的問題是，比起一般的自動駕駛汽車，自動駕駛貨車的普及會帶來更大的社會動蕩。實際上，“自動化對工人帶來威脅”這個問題已經極大地影響了全球政治和經濟格局。如果再來一個自動駕駛貨車，藍領工人的生活必定受到影響。根據美國勞工統計局的數據，全美有170萬個貨車司機崗位。自動駕駛貨車的應用不會代替所有的貨車司機，但這項技術必定改變這個崗位的工作性質——而這種改變不一定被每個人都接受。中國的自動駕駛貨車

目前，中國有720萬臺貨車和1600萬個長途司機負責城際公路上的物資運輸——這個產業的價值高達3000億美元，而司機的工資成本占運輸總成本的40%。如果使用自動駕駛貨車，一些原本需要兩到三位司機合作完成的長途運輸任務可以由一位司機完成。目前，中國的貨運服務良莠不齊，公眾普遍期待這個行業能進行大整改。此外，由于該行業的監管較松，給了企業很大的創新空間。在這兩個因素的驅動下，中國的自動駕駛貨車產業有望得到快速發展。互聯網巨頭百度與貨車制造商福田汽車展開了合作，并在2016年11月于上海新國際會展中心發布了國內首款自動駕駛卡車。中國針對自動駕駛車輛的監管才剛剛開始：政府正試圖在保證公眾安全和鼓勵公司創新中尋求一種平衡。2016年7月，政府宣布正在起草監管自動駕駛車輛的相關文件，并呼吁該產業在文件正式出臺前減少試驗的次數。

即便如此，很多人還是相信，政府最終會放松對自動駕駛貨車測試的監管，并對這種貨車的商用保持開放的態度。刷臉支付 Paying with Your Face 技術突破：人臉識別技術如今已經可以十分精確，在網絡交易等相關領域已被廣泛使用。重大意義：該技術提供了一種安全并且十分方便的支付方式，但是或許仍存在隱私泄露問題。主要公司：-曠視Face科大訊飛-阿里巴巴成熟期：現在在中國，人臉識別系統現在應用于授權支付、設備訪問以及罪犯追蹤。那么問題來了，其他國家會效仿么？ Face 是一家估值超過10億美金的中國初創公司，當筆者走進公司大門時，發現我那滿是胡茬的臉呈現在了入口的大屏幕上。從那一刻起，我的臉已經進入了公司的數據庫，我也可以靠著“刷臉”自由出入公司大門了。不僅如此，人臉識別系統還能對于我在各個房間內的活動進行監控。

當我走進Face 的辦公室，我發現里面有很多屏幕，這些屏幕上有著以各種角度拍攝的辦公室畫面。這時，我瞥見我的臉出現在一個屏幕上，軟件自動識別我臉上的83個點，那畫面有點驚悚，但這就是技術帶給我們的震撼感覺。在過去的幾年里，計算機技術突飛猛進，人臉識別技術的發展也是日新月異。特別在中國，由于監控和便民應用的推動，人臉識別技術得到了長足的進步，已經在交通監管、銀行交易、日常生活交易以及公共交通等各個方面改變人們的生活。其實，Face 的人臉識別技術登陸手機app已有一段時間了?，F在，支付寶也已經可以使用人臉識別進行授權支付了。另外，在“滴滴打車”軟件中，用戶能夠看到司機的實名認證以及人臉認證信息。任何想注冊成為“滴滴司機”的用戶都需要在攝像頭前掃描并進行人臉識別認證。作為全世界首批上線人臉識別技術的國家，中國對于監控以及隱私方面的政策對此有很大的與推動。

與其他國家不一樣的是，中國有一個龐大的身份證數據庫。筆者在Face 訪問的時候就見到當地政府利用人臉識別技術識別監控里的嫌疑人。相比于尚不成熟的足跡分析技術和早已過時的嫌犯存檔照片等其它刑事鑒定技術，人臉識別顯然更加有效。經過了幾十年的發展，人臉識別技術的精度已經達到金融交易的級別。另一方面，人臉識別還與深度學習進行了緊密的結合。在我們已經公布的《麻省理工科技評論》2013年十大突破技術中，就有對深度學習的介紹，這種人工智能技術能使得圖像識別技術更加高效?！叭四樧R別是一個巨大的市場?！币晃粊碜员本┐髮W從事機器學習和圖像處理研究的教授表示，“中國人口眾多，公共安全是十分重要的，很多公司都涉足到了這個領域。” 比如，全中國最大搜索引擎百度的研究人員也在將人臉識別和機器學習進行結合，并進行了軟件識別人臉與真人識別人臉的對比。今年一月份，在一檔電視節目上，百度開發的人臉識別軟件與人展開了一場對決，雙方同時觀察嘉賓幼時的照片并以此識別真人，結果百度的人臉識別系統完勝。

現在，百度正在開發一種人臉識別取火車票的系統，試點選在了烏鎮。這座旅游城市足夠的人流量將為系統實驗提供充足的數據。據悉，這將需要將數百萬張人臉輸入數據庫中才能達到99%的正確識別率。

另外一個具代表性的例子就是科大訊飛。這家公司與中國最大的銀行卡聯合組織合作開發了“聲紋 人臉P2P轉帳”產品：'聲紋 人臉'融合認證個人轉賬應用。通過該應用，用戶只需說出類似'我要給（姓名）轉（金額）'這樣的指令，再通過'聲紋 人臉'相結合的融合生物認證，就能完成轉賬操作。對于人臉識別的發展前景，清華大學的唐杰教授說：“其實不只是刷臉支付，人臉識別還能應用于很多地方。” 太陽能熱光伏電池 Hot Solar Cells 技術突破：一種可以讓太陽能電池效率翻倍的技術。重要意義：這項新設計可能會催生出在日落后依然可以工作的廉價太陽能發電技術。主要研究者：-David Bierman、Marin Soljacic、Evelyn Wang（麻省理工學院）-Vladimir Shalaev（普渡大學）成熟期：10到15年

太陽能電池板覆蓋了越來越多的屋頂，但是，盡管這項技術已經發展了幾十年，這些硅片組成的電池組件仍然笨重、昂貴而且低效。理論上的限制讓這些常規的光伏電池板只能吸收太陽光中的一部分能量。但是，麻省理工學院的一個科學家團隊已經制造了一種全新類型的太陽能設備，利用工程創新和最新的材料科學進步來捕獲更多的太陽能。該技術的秘訣在于先將太陽光變成熱能，然后將其重新變成光，而且聚集在太陽能電池可以使用的光譜范圍內。雖然許多研究人員已經在這項被稱為是太陽能熱光伏的技術上研發了多年，但麻省理工學院的這個裝置是第一個可以比只使用光伏電池吸收更多能量的裝置，表明該方法可以顯著提高效率。標準硅太陽能電池主要捕獲從紫色到紅色的可見光。再加上其他條件的限制，它們永遠不能把太陽能中超過32％的能量轉化為電能。麻省理工學院的這個設備仍然是一個粗糙的原型，而且運行效率只有6.8％，但是通過各種辦法提高效率后，其效率可以大約達到傳統光伏的兩倍。

MIT團隊研發的原型設備，陽光從中間的窗口射入真空腔。這個創新設備的關鍵步驟是開發了一種叫做吸收-輻射器的東西——它本質上就是一個放在太陽能電池上方的光漏斗。吸收層由實心的黑色碳納米管構成，用來捕獲太陽光中的所有能量并將其中的大部分轉化為熱。當溫度達到約1000℃時，相鄰的輻射層再將這些能量以光的形式輻射出來，而這時，這些輻射出來的光的光譜已經基本窄到光伏電池可以吸收的范圍。用于捕獲太陽光，并將其轉化為熱能的黑色碳納米管層。麻省理工學院團隊的這項技術當然也有其弊端，比如部分部件相對而言仍然非常高昂，以及目前僅能在真空環境下工作等。但其經濟性應該會隨著效率的提高而提高。此外，研究人員還在探索如何去利用太陽能熱光伏電池的另一個優勢。因為熱比電更容易儲存，所以應當可以將由裝置產生的過量的熱量儲存起來，這樣即使在太陽不發光時也可以用于產生電力。如果研究人員可以整合儲熱設備，并提高效率水平，該系統有朝一日將可以實現清潔、廉價和連續的太陽能電力供應。

實用型量子計算機 Practical Quantum Computers 技術突破：制造出穩定的量子比特。比特是傳統計算機中的信息單位，而量子比特是量子計算機的信息單位。重要意義：在運行人工智能程序以及處理復雜的模擬和規劃問題時，量子計算機的速度可能是傳統計算機的指數倍，而量子計算機甚至能制造出無法破解的密碼。主要公司：谷歌-微軟

-IBM成熟期：4~5年科學家們正在將以前的理論設計變成現實。量子計算機雖然每年都是“十大突破性技術”的奪標大熱門，但每年我們都得出同樣的結論：仍然無法實用。的確，量子比特和量子計算機多年來很大程度上都是在紙上談兵，存在于論文中，或者在確定其可行的脆弱的實驗中。盡管加拿大公司D-Wave系統幾年前就開始出售其所謂的量子計算機，他們的量子計算機使用一種名為“量子退火（quantumannealing）”的專有技術。但懷疑人士指出，這一方法只適合應用于非常有限的計算，而且與傳統計算機相比，可能并沒有速度上的優勢。但今年，科學家們正在將以前的理論設計變成現實。而且，今年的新氣象還包括：來自谷歌、IBM、英特爾、微軟等公司的資金正源源不斷地流入，為建造一臺能工作的量子計算機所需要的各種技術，包括微電子學、復雜電路以及控制軟件等的研發，提供了強大的資金支持！在應用層面，量子計算機尤其適合對海量的數據進行分解，這讓它很容易破解大多數現有的密碼技術，并且可能設計出無法被破解的密碼。此外，量子計算機還適合用于解決復雜的最優化問題，并執行機器學習算法。而且，可能還有很多應用我們目前沒有想到。不過，很快我們就會知道能利用量子計算機做什么了。

迄今為止，科學家們已經研制出了能完全編程的5個量子比特的計算機，以及包括10到20個量子比特的測試系統。來自谷歌的研究團隊表示，他們正在沖擊建造49個量子比特的系統，希望在一年內制造出來。研制出近50個量子比特的量子計算機這一目標并非科學家們隨心所欲制定的，因為約50個量子比特是一個極為關鍵的門檻。研究者預計，在 50個 量子比特級別，量子計算機就能達到“量子霸權”（quantum supremacy）。

所謂“量子霸權”是加州理工學院物理學家John Preskill發明的名詞，通俗的解讀就是：超級計算機系統目前能完成5到20個量子比特的量子計算機所做的事情，但達到約50個量子比特之后，量子計算機的能力將一騎絕塵，超級計算機只能望“量子”興嘆。

而且，從現在起2-5年內，這樣的系統很有可能開始出售。最終，科學家們有望研制出擁有10萬個量子比特的系統。這些系統會制造出精確的分子模型，從而顛覆材料、化學和制藥產業，讓科學家們研制出各種新材料和新藥。更大膽的預測是，十年之內，科學家們或許就會研制出擁有100萬個量子比特的量子計算系統！治愈癱瘓 Reversing Paralysis 技術突破：無線腦-體電子元件可繞過神經系統的損傷來實現運動。重要意義：全球有數百萬人被癱瘓所折磨，無時不刻都渴望著擺脫疾病的困擾。主要研究機構：

-巴黎綜合理工大學洛桑理工學院（EPFL）-韋斯生物和神經工程中心（Wyss Institute at Harvard）-匹茲堡大學（University of Pittsburgh）-凱斯西儲大學（Case Western Reserve University）成熟期：10至15年 Grégoire Courtine持有腦脊柱接口的兩個主要部分 在利用腦植入來恢復脊髓損傷引起的運動自由受損上，科學家們已經取得了顯著的進步。近年來，借助腦植入物，少量患者已可以通過思想來控制計算機光標或者是機器臂?，F在研究人員正在嘗試意義重大的下一步：治愈癱瘓。他們利用無線電將大腦讀取技術直接連接到身體上的電刺激器，創造出法國神經科學家Grégoire Courtine所稱的“神經旁路”，從而使人們的想法能夠再次控制他們的四肢。

由Robert Kirsch和Bolu Ajiboye領導的凱斯西儲大學團隊對一個四肢癱瘓者進行了一次實驗，他們在癱瘓者的手臂和手掌肌肉安裝了超過16個的精細電極，在大腦中放置了兩個比郵票還小的硅制記錄裝置，上面有上百個頭發大小的金屬探針，來探測神經元發出的命令。在操作過程中，志愿者在彈簧扶手的幫助下緩慢地抬起了他的手臂，并可以實現手掌的張和握，他甚至可以把有吸管的杯子遞到嘴邊。左：一個帶電極的大腦閱讀芯片的特寫。右：模擬脊髓的柔性電極。這個凱斯西儲大學將要在醫學雜志上發表的結果，是使用植入電子設備來恢復各種感官和功能的廣泛研究中的一部分。除了治療癱瘓外，科學家希望能夠使用所謂的“神經義肢”，通過在眼睛中放置芯片來恢復視力，或者是恢復阿爾茨海默病人的記憶。相比起非常成熟的人工耳蝸，讓“神經義肢”改善癱瘓會更有難度。在1998年，一個患者使用腦探針實現了移動計算機光標的任務，但它并沒有任何更為廣泛的實際應用。該項技術仍然太基礎、太復雜以及無法脫離實驗室的環境。瑞士億萬富翁Hansj?rg Wyss專門為解決脊髓旁路等神經科技的技術設立了研究中心。該研究中心的領導人是約翰·多諾霍（John Donohoe），他正試圖帶領神經科學家、技術人員、臨床醫生共同創建一個商業上可行的系統。對于多諾霍來說，首要任務之一是制造“神經通”——這是一個超緊湊型無線設備，以網絡速度從大腦收集數據。多諾霍說，“這是世界上最復雜的大腦通信器?！?無線神經通訊裝置模型 雖然很復雜，并且進展緩慢，但是神經旁路仍然意義重大，病人對此充滿了強烈的期待，多諾霍說，“人們希望恢復他們的日常生活?！?神經旁路中的里程碑 ● 1961年：醫生和發明家William F.House測試了第一個人工耳蝸，證明可以恢復聽力。該設備使超過25萬人受益?！?1998年：醫生在一個不能說話的癱瘓者的大腦中安裝了一個電極，使其通過計算機與人交流。● 2008年：猴子的大腦信號通過互聯網從美國發送到日本，從而激發機器人在跑步機上行走?！?2013年：美國監管機構批準了Second Sight公司出售的“仿生眼”。原理是利用縫合到視網膜的芯片，從而繞過受傷的光感受器。● 2014-2015年：俄亥俄醫生開始努力使兩個不同癱瘓類型的男人“重獲新生”。他們的想法可以傳遞到他們手臂上的電極，從而實現手指的伸縮?！?2016年：28歲的Nathan Copeland通過大腦植入物操控了一個機器臂，使得他可以“感覺”到手指，還在奧巴馬總統訪問實驗室時與他頂拳。脊柱受傷導致右腿癱瘓的猴子，在實施手術后恢復正常行走能力 僵尸物聯網 Botnets of Things 突破技術：可以感染并控制攝像頭、監視器以及其他消費電子產品的惡意軟件，可造成大規模的網絡癱瘓。重要意義：基于這種惡意軟件的僵尸網絡對互聯網的破壞能力將會越來越大，也會越來越難阻止。關鍵人物：-Mirai僵尸網絡軟件的創造者-任何使網絡有安全隱患的人——其中有你嗎？

成熟期：現在

正在興起的物聯網熱潮有著極其危險的副作用，且該風險與日俱增。

僵尸網絡并不是一個新技術。早在2000年，就有黑客通過集合僵尸網絡中所有電腦的力量，隨意釋放威力強大的分布式拒絕服務攻擊（Distributed Denial-of Service Attack，縮寫為DDoS）。被攻擊的目標網站或服務器會因為大量的數據流量而超載下線。

在2016年10月，一個僵尸網絡成功攻陷了一家互聯網基礎服務提供商Dyn，該公司的域名服務器（DNS）被迫斷網，大量網站如Twitter、Netflix等暫時癱瘓。攻擊Dyn的僵尸網絡是由一款名為Mirai的公開惡意軟件創造的。由于該軟件可以被任何人輕易獲得，并且對感染控制電子產品的過程進行了大量的自動化設置，導致其潛在危害非常嚴重。但如今，這一問題不但沒有被解決，反而變得更加嚴重。其主要原因就是大量廉價的攝像頭、監視器以及其他物聯網產品的出現。由于這些產品往往沒有采取任何安全措施，黑客可以輕易地控制它們，就拿Mirai創造的僵尸網絡來說，這些設備只有在被拔掉電源后才會真正的安全。其結果就是僵尸網絡的規模越來越大，攻擊能力越來越強。今日的大型僵尸網絡已經具有同時攻擊數個目標的能力。在接下來的幾年里，擁有安全隱患的設備將會出現指數增長，僵尸網絡規模及威力也會借此增長。

全世界可聯網設備的數量● 2011年80億● 2012年93億● 2013年111億● 2014年131億● 2015年152億● 2016年174億 黑客們將如何利用僵尸網絡？ 僵尸網絡的作用之一就是進行“點擊欺詐”（Click Fraud）。其目的是欺騙廣告商，讓他們認為人們有觀看或點擊他們投放的廣告，以此賺取大量的廣告費。如果控制僵尸網絡的黑客們找出了一個更加高效隱秘的方法進行點擊欺詐，那整個互聯網的廣告商務模式將會崩潰。

此地圖展現了2016年10月21日，Dyn受到DDos攻擊之后所造成的網絡癱瘓規模 除此之外，因為僵尸網絡可以加快暴力破解密碼的速度，所以它還可以繞過垃圾郵件過濾器（Spam Filter）、進行比特幣挖礦以及做任何需要大量設備的事情。這意味著，僵尸網絡背后的利益也將會越來越大。雖然犯罪集團會租用僵尸網絡獲取利益，但是能登上頭條的僵尸網絡新聞往往都是DDoS攻擊。雖然Dyn被攻擊只是一個意外。但并不是所有的攻擊都是源于意氣用事，圖財的黑客組織將會使用這種攻擊作為勒索手段，擁有政治背景的組織則會使用這種攻擊手段來堵住反對者的“網絡喉舌”，而對于國家來說，這也是一款威力強大的電子戰武器。該如何抵抗僵尸網絡的攻擊？ 以彼之道，還施彼身：在僵尸網絡還比較罕見的過去，直接攻擊其中央控制系統是一個非常有效的反制方式。不過，這一手段隨著僵尸網絡的泛濫開始逐漸失效，對僵尸網絡的攻擊進行被動防御也是一種選擇。目前，市場上有多家公司出售DDoS Scrubber（DDoS清理）設備。不過，它們的防御效果并不穩定，會根據被攻擊的服務類型以及程度做出變化。但是總體來說，黑客還是處于上風。Dyn所承受的攻擊只是一個開始，人們需要準備好承受更多來自僵尸網絡的攻擊。

互動話題看了以上《麻省理工科技評論》2017全球突破性技術榜單，還有哪些技術在你看來也值得關注的呢？歡迎以評論的方式告訴小編，說不準還能入選明年的十大突破技術榜單哦~ 文/編

王十二責編

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