《麻省理工科技评论》2021年全球十大突破性技术
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《麻省理工科技评论》于2021年2月25日公布“十大突破性技术”（TR10），包括：mRNA
疫苗，GPT-3，数据信托，锂金属电池，数位接触追踪，超精密定位，远程技术，多技能
AI，TikTok推荐算法，绿色氢能。
摘要如下重点：
mRNA疫苗
重大意义：mRNA新冠状疫苗有效值约为95％，可能从未用于医药领域，可能带来医药领域
的巨大发展。
主要研究者：BioNTech公司，绿光生物科技公司，Moderna，Strand Therapeutics公司
成熟期：现在
目前进展：
在全球，新冠病毒已夺去200多万人的生命。目前，多种不同类型的新冠状疫苗已经上市
，美国所注射的新冠状疫苗完全依赖于Moderna的疫苗，以及BioNTech和辉瑞合作开发的
疫苗。以上两款疫苗有个共同点：都采用了mRNA技术。
mRNA疫苗与传统疫苗有效机制完全不同，传统疫苗使用活病毒，死病毒，或者病毒外壳部
分物质，以训练人体免疫系统。而细胞吸收mRNA并产生某种病毒蛋白，免疫系统会及时产
生抗体和T细胞来抵抗御病毒的入侵。
mRNA若想用作药物治疗，建立切实可行的经济模型，还面临以下几个巨大挑战：如何将足
够数量的mRNA输送到体内的正确位置？如何降低或避免mRNA带来的替代？包装脆弱的RNA
分子？
GPT-3
重大意义：学习自然语言的大型计算机模型，朝着建立可理解人类，并与人类世界互动的
AI迈出的一大步。
主要研究者：OpenAI，Google，Facebook
成熟期：现在
目前进展：
继DeepMind的AlphaGo和IBM的DeepBlue之后，GPT-3成为AI领域最能引发公众想像的存在
。
GPT-3是一种“大型语言模型”，由旧金山的研究实验室OpenAI创建。所谓的“大型语言
模型”指的是一种利用深度学习的算法，通过大量书籍和互联网的大量文本进行训练
GPT-3于2020年正式发布，能够逼真模仿人类书写文本。
但有科研人员指出，GPT-3虽称得上是AI中的翘楚，但同时也集合了一些糟糕的问题，例
如GPT-3耗电巨大，会加剧气候变化； GPT-3会吸收网上的很多不实信息和偏见，并能按
需复制； GPT-3为机器生成的文本披上人性外衣，能够轻易获得人们的信任。数月前，该
机器人在几天内发布了几个条评论，并与几个名用户进行互动，直到最后才被发现并非真
人。
数据信托
重大意义：面对个人数据被滥用情况，数据信任可以帮助更好的地管理数据。
主要研究者：Google Sidewalk Labs
成熟期：2-3年
目前进展：
谷歌的姊妹公司“人行道实验室”建议创立一个公民数据信托-希望在其智能社区
Quayside入驻的公司必须申请收集和使用数据的许可证，并由社区成员组成的审查委员会
对数据收集和使用进行监督，以保证这些数据能为用户产生价值。虽然，在2020年5月放
弃了Quayside项目，但其数据信任的替代为数据管理提供了思路：关于智能城市，公共卫
生计划等更多公共事务收集到的数据，可以创建数据信托并进行进行管理。
对于数据引发的隐私，安全性等问题，数据信任不是唯一的解决方法，但能够控制数据，
让数据共享造福人类的数据治理是十分必要的。
锂金属电池
重大意义：锂金属电池能量密度高，充电速度快，而且安全可靠，使电动汽车像汽油汽车
一样方便和便宜。
主要研究者：QuantumScape公司，卡耐基梅隆大学，橡树岭国家实验室
成熟期：5年
目前进展：
目前，电动汽车普遍使用的是锂离子电池，这种电池昂贵，笨重，能量密度低，并且其所
依赖的液体电解质在碰撞时极易起火。续航低，充电慢，而且还存在安全隐患，这些
正是让众多车主对电动汽车望而却步的原因。
硅谷初创公司QuantumScape已被开发出全新的锂金属电池，其采用固体电解质（陶瓷）克
服了传统锂离子电池存在的这些缺陷。
QuantumScape公司展示了一个尚未在实验室阶段的单层电池，可在15分钟内充电至80％以
上的电量，续航里程达数万英里，而且在冰点温度下也能正常工作。该公司表示，这种电
池将使电动汽车的行驶里程提高80％以上，现在一次充电可以行驶250英里的汽车，使用
这种电池后可以搬运450英里。
数位接触追踪
重大意义：在不获取个人位置信息的情况下，手机用户可获知知自己是否与新冠病毒感染
者接触。
主要研究者：苹果，谷歌等
成熟期：现在
目前进展：
新冠疫情之下，科技为公共卫生调查人员更换感染者的行踪提供新思路-数位接触追踪。
使用该技术，卫生调查人员不再需要患者的记忆转移行踪进行追踪，这缓解了对疾病监控
的压力。
具体而言，“曝光通知”不会追踪用户的位置，甚至使用蓝牙来匿名连接附近运行同一应
用程序的手机设备，从而保证健康数据的匿名性和隐蔽性。
超精细定位
重大意义：当定位技术精确度达到毫米级或更高水平，将开创全新的产业。
主要研究者：中国科学院空天信息创新研究院，ColdQuanta
成熟期：现在
目前进展：
全球卫星定位系统的精度正在从“米”提高到“厘米”级别，这将为自动驾驶汽车，运送
机器人等在街道上安全行驶提供足够的支撑。
其实，全球卫星定位系统（GPS）精度提升都需要通过地面设施来提高定位精度。在目前
广泛使用的方法中，一种是实时动态（Real Time Kinematic，RTK）定位，精度可达性
3cm以下；另一种是精确点定位（Precise Point Positioning，PPP），也可以达到厘米
级的精度。有望在几年后从事使用。
除卫星系统之外，量子技术也被纳入定位和导航。专家认为，当原子冷却到接近绝对零度
时，会达到一种对外力特别敏感的量子态。如果已知一个物体的初始位置，并能测量原子
的变化，可以据此找到物体的实时位置。目前，量子技术公司ColdQuanta开发的量子定位
系统早期版本已经在国际空间站上运行。
远程技术
重大意义：2020年疫情期间，医疗保健和教育发生的很大变化，对人们的整体福祉和生活
质量产生了巨大影响。因为远程会议和远程医疗早已存在。
主要研究者：中国香港在线辅导公司Snapask，作业帮，印度Byju's
成熟期：现在
目前进展：
2020年四月，全球疫情进入高峰期，170余个国家的学校关闭，受到影响的学生规模高达
16亿。在线辅导公司Snapask的用户需求激增。
多技能AI
重大意义：“多模态”系统能解决更多复杂的问题，让机器人能够实现与人类真正意义的
上交流和协作。
主要研究者：艾伦人工智能研究所，北卡罗来纳大学，OpenAI
成熟期：3-5年
目前进展：
2012年底，人工智能科学家首次弄清了如何让神经网络“拥有视觉”，随后，他们还掌握
了如何让神经网络模仿人类推理，听觉，语言和写作的方式。变得非常像人类，甚至是超
越人类，但它仍然没有人类大脑的“替代”，即人脑可以在一种情境中学习技能，转化其
应用到另一种情境中。
从长远来看，“多模态”系统取得的重大进展可以帮助突破人工智能的极限，既会解锁新
的人工智能应用，也会让它们的应用变得更加安全可靠，更加精密的多模态总而言之，多
模态系统可能会成为第一批我们可以真正信任的人工智能。
TikTok推荐算法
重大意义：TikTok不仅能够精准地为用户推荐感兴趣的视频，还能通过推荐算法帮助他们
拓展拥有有交集的新领域。
主要研究者：TikTok
成熟期：现在
目前进展：
总体而言，TikTok增强了用户粘性的技能，越来越多“炉火纯青”，既能够精准地为用户
推荐投资者的视频，还能通过推荐算法帮助他们拓展拥有交联的新领域。
绿色氢能
重大意义：绿色涡轮是绿色的碳中性能源，是可再生风能和太阳能的扩展，有可能成为未
来低碳化的核心燃料。
主要研究者：绿色氢联盟蒂森克·伯伯集团，国际能源署，麦肯锡咨询公司
成熟期：预计2030年
随着风能和太阳能成本的不断下降，以及绿色空气生产的规模经济效应的出现，空气的生
产成本也有望迎来降低。通过碳捕集技术的发展，在不排放大量二氧化碳的条件下，可从
天然气中提取更多的氟化碳，绿色二氧化碳也将有可能成为未来低碳化的核心燃料。
利用燃料电池的方法使用氢气，利用水电解的逆反应，通过氢气和氧气反应来生成水和电
，同时又不产生氮氧化物。可以，通过把氢和碳结合起来，能生产比氢更容易处理的液态
合成碳氢燃料。各种液体燃料更清洁，可以替代汽油或柴油。
空气可以吸收储存可再生能源生产的电能，当风力减弱，云层遮挡太阳或用电量需求增加
时，这些能量可以重新转化为电能并输入电网。