来源:微信公众号“麻省理工科技评论APP”
《科技之巅(20周年珍藏版):全球突破性技术创新与未来趋势》对于所有关心技术发展进程及其对产业发展的推动的读者而言是一座宝库。通过阅读书中对技术发展脉络的梳理和权威的专家点评,读者们能够了解不同领域技术对人类社会过去、现在和未来的深刻影响,从而进一步理解产业、能源、运输、用地结构调整的必要性。
——中国工程院院士、 清华大学碳中和研究院院长贺克斌
我希望本书能使读者透过全景视角来观察20年来这颗星球上最激动人心的科技进化路径,并对下一个20年将为人类生活和工作带来重大改变的“前沿领域”得出前瞻性强的预判,进而做出明智的选择。
——中国工程院院士、清华大学智能产业研究院(AIR)院长张亚勤
全景式纵览《麻省理工科技评论》
5大领域、200项“全球十大突破性技术”发展历程
《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)从2001年开始,每年都会发布“全球十大突破性技术”,并预测其大规模商业化的潜力,以及对人类生活和社会的重大影响。这些技术代表了当前世界科技的发展前沿和未来方向,集中反映了近年来世界科技发展的新特点和新趋势,将引领面向未来的研究方向。其中许多技术已经走向市场,主导着产业发展,极大地推动了科技创新和经济社会发展。
“全球十大突破性技术”已经走过了二十余年的历程,所评选出的突破性技术可以归纳为“生命科学、信息技术、资源与能源、工程制造、智慧生活”五大领域。其中,生命科学领域重点关注生命的本质和演化规律、治愈人类疾病及提升健康水平;信息技术领域重点关注人工智能技术的重大创新、数据安全与隐私、量子计算等;资源与能源领域重点关注人类如何应对全球变暖、更加高效地利用能源等;工程制造领域重点关注硅光子技术革命、新型电子器件、柔性材料等;智慧生活领域重点关注智能设备、智慧城市、数字经济等。
DeepTech深科技携手《麻省理工科技评论》特别策划,与人民邮电出版社合作出版《科技之巅(20周年珍藏版):全球突破性技术创新与未来趋势》。DeepTech深科技牵头组织相关领域专家结合行业调研报告,深度梳理和解读了200余项全球突破性技术,并邀请数十位学术、产业、资本界权威人士对关键领域技术的特点、产业应用现状、未来发展趋势及投资潜力进行点评。用清晰明了的数据图表回顾和剖析技术发展史、科研产业化的历程。期待通过对全球前沿科技发展里程碑的回顾,开拓读者视野,并对行业相关人士预判新技术、新产业的未来走势提供指导性建议。
数据分析揭示技术演化路径
洞见未来科技发展趋势
本书从技术类型、技术产业化等角度入手,对2001年—2021年这20年来《麻省理工科技评论》评选的200项突破性技术进行深入理解和分析,从抽丝剥茧的文字内容到丰富详实的数据图表,追踪五大领域的新兴技术与交叉技术,以期全方位展现200项突破性技术的演化路径及技术产业化动态,探索科技领域的研究趋势。
21世纪是属于生命科学的世纪。短短20年间,一大批生命科学相关的基础研究和先进技术在多个领域突飞猛进。《麻省理工科技评论》在过去20年里评选出的200项全球突破性技术中,与生命科学相关的技术就多达52项 ,26%的比例令人惊叹。
信息技术的发展速度比我们历史上的任何创新都要快,计算机比以往任何时候都更快、更便携、更强大。该领域入选的共有59项,占比29.5%,是本书所涉及的五大技术领域中数量最多的。入选技术包括基于人工智能技术的“自然语言处理”“深度学习”等,数据、存储相关的“数据挖掘”“分布式存储”等,还有非常具有商业前景的机器人技术,包括“机器人设计”“蓝领机器人”“灵巧机器人”等。
为了解决气候恶化及其带来的问题,科学家们也研发出了许多关于资源、能源的创新技术。与资源、能源相关的技术共有29项,占比14.5%。其中,关注和解决人类生存资源问题的技术如环境计量学、纤维素酶、超高效光合作用、人造肉汉堡、气候变化归因、除碳工厂等,正在帮助人类获取更多有利于生存的资源;纳米太阳能电池、固态电池、零碳排放天然气发电、绿色氢能、实用型聚变反应堆等一些能源领域的开创性技术,也正在为人类开拓更多可利用的绿色资源。
21世纪以来,工程制造业伴随着第四次工业革命的“春风”,在各国科技发展进程中飞速发展。在过去20年时间里,共有31项工程制造领域的技术入选,占比15.5%,有柔性晶体管(2001年)、硅光子学(2005年)、3D晶体管(2012年)、神经形态芯片(2014年)等。入选的技术反映了过去20年间工程制造产业的发展与趋势:在“数智时代”,作为智能电子产品的“心脏”,芯片和半导体技术也正在经历变革,进入“后摩尔时代”,硅光技术的发展,让渐显瓶颈的硅电芯片获得曙光;石墨烯等新型半导体材料的出现,也为芯片性能的进一步提升创造了更多可能;碳中和背景下,新能源汽车与锂金属电池正在相互推进着往前发展。
在过去20年里,智慧生活领域共有29项技术入选,占比14.5%。这29项技术中,很多是与前面4章中的技术交叉融合并应用于实际生活中,比如“万能翻译”“智能手表”“自动驾驶货车”等就是人工智能技术在具体场景中的交叉应用。自新冠肺炎疫情出现以来,人们的生活日趋线上化、数字化,数字技术与其他学科的交叉也给人们的生活方式带来重大改变,包括线上办公、线上学习、线上就医以及交通疏导、政务咨询等服务,让人们更加适应线上数字生活,也带动了更多智慧生活服务需求的产生。
院士推荐
学、产、资三方,50余位大咖深度解读
自2001年推出以来,TR10已精准预测了脑机接口、智能手表、癌症基因疗法、深度学习等诸多热门技术的崛起,在全球科技领域举足轻重。其评选的专业性与权威性也得到了业内一致认可和高度关注。由国家自然科学基金委员会主管、主办的核心期刊《中国科学基金》表示,“上榜的科学技术突破代表了当前时代科技的发展前沿和未来方向”。在每年评选结果公布后,《中国科学基金》也会邀请各个领域的著名科学家对“全球十大突破性技术”进行深入解读。
图书目录(上下滑动可看)
第一章 生命的本质是无限可能
多组学出击,寻找疾病的源头
1.代谢组学,未来精准医疗的核心技术
2.单细胞蛋白质组技术:
单细胞组学家族中的“圣杯”
基因测序,私人订制,便宜又灵敏
1.光辉的历程,非凡的成就:
癌症基因组学为精准医学发展打下坚实基础
2.以基因的力量改善人类健康
多技术检测新冠,创纪录研发疫苗
1.mRNA疫苗技术:一切皆有可能
基因治疗,从源头解决问题
1.基因编辑——助力人类生命科学研究
2.基因治疗的成就与前景
3.“当科学插上幻想的翅膀”
探索大脑的奥秘,开启“矩阵”时代
1.构建哺乳类动物大脑连接组图谱的进展与展望
2.合成生物学前景广阔
3.关于人类福祉的技术——脑机接口
4.面向临床需求的脑机接口技术
第二章 信息技术转型的风口浪尖
21世纪的第一个十年,共享为王
21世纪的第二个十年,数据称霸
1.挖掘“自监督学习技术”大潜力
2.现实挖掘技术,揭示数据背后的规律
3.新一代强化学习,跳出人类想象之外
4.商汤科技,计算机视觉的“领头羊”
云计算,让人工智能更普及
1.最全面、应用最广泛的云平台—亚马逊云科技
大数据时代下的隐私安全
1.密码技术助力隐私保护计算
2.隐私保护计算:平衡隐私保护与数据价值挖掘
3.加快进入后量子时代——格密码和同态加密
机器人,人工智能的实体化
1.智能机器人,重构未来生产力
信息技术的未来十年
1.仓储机器人,智能物流的领航者
2.大算力成智能社会主要引擎,
创造前所未有智慧世界
第三章 走向绿色低碳的能源时代
气候环境与自然灾害:观测与模式预测
1.人类活动对气候变暖的影响毋庸置疑
应对全球变暖的有效手段:人工固碳
1.大疆农用无人机
2.负排放,正收益
3.克服粮食危机的新途径:
光电农业和人工光合作用
4.未来已来:植物精准基因编辑技术
5.CCUS技术助力实现零碳未来
传统能源的十字路口
新型能源的时代浪潮
1.智能风能和太阳能,实现零碳目标
2.新一代先进核能技术掀起核能发展新高潮
储能设备的飞速发展
1.隆基专注技术,以创新推动产业进步
2.拥抱绿色新能源技术变革
3.投资前沿清洁能源技术,造福世界各国人民
第四章 蓬勃发展的工程制造技术
乘着消费电子的春风,追赶摩尔定律
1.硅光子技术的发展及展望
2.曦智科技,以光子技术突破集成电路产业边界
3.让世界因“光”而不同
4.科技革命新机遇——硅光技术
石墨烯晶体管与3D 晶体管,
迈向更先进的半导体器件
1.石墨烯电子器件,
推动当代半导体集成技术发展
新市场的需求——柔性电子与储存技术
1.当下是纳米材料最好的时代
消费电子的生命线——锂电池
1.可望暂不可及的锂金属电池
2.消费电子的典型应用
第五章 数字技术构筑智慧生活
浸润生活的便携设备
1.离人类实现“万能翻译”还有多远?
2.可穿戴心电仪的创新之路
移动端的能源便利
移动端的安全攻防
快捷支付与数字经济
感官的挖掘
1.工业5.0——人机融合
自动驾驶和智慧城市
1.面向尿液源分离与增值利用的
卫生设施系统变革
2.科大讯飞,让世界聆听我们的声音
3.人工智能—未来十年推动人类进步的重要引擎
4.探索智能科技革新,攀登无尽的巅峰
5.探索智慧城市前景,解析三大投资重点
以突破性技术创新,绘未来世界非凡图景
基于“全球十大突破性技术”20余年累积而来的行业权威地位,《科技之巅(20周年珍藏版)》的推出也备受各方角色的关注,中国工程院院士、清华大学环境学院教授贺克斌,中国工程院院士、清华大学智能产业研究院(AIR)院长张亚勤都对“全球十大突破性技术”和本书给出高度评价,并热情地为本书作序。
《科技之巅(20周年珍藏版):全球突破性技术创新与未来趋势》邀请到中国科学院院士季维智、中国科学院深圳先进技术研究院副院长刘陈立、清华大学核能与新能源技术研究院副教授张汉等了50余位学者专家,分别针对基因编辑、合成生物学技术、可控核聚变等技术发展作出鞭辟入里的点评,总结相关技术的研究前沿,讨论技术背后的安全和伦理性问题。
季维智
中国科学院院士
欧洲科学院院士
对于一些大脑和神经系统疾病,如自闭症、精神分裂症、帕金森病和阿尔茨海默病等,基因编辑技术有望在不远的将来让人们更为透彻地理解它们并找到更有效的治疗手段。
刘陈立
中国科学院深圳先进技术研究院副院长
深圳合成生物学创新研究院院长
未来10年,合成生物技术有望为癌症、遗传病、传染病等临床需求提供有效治疗手段,有望在应对突发公共卫生事件、气候变化、环境修复与维护生物多样性等方面发挥重要作用,为解决全球紧迫、可持续发展问题提供重要手段。
张汉
清华大学核能与新能源技术研究院副教授
随着人类科学技术不断进步,未来的核能必将以其独有优势在能源需求、环境保护和经济发展等世界性问题中发挥独特且重要的作用,并最终服务于人类的和平美好生活。
张岳
西湖大学工学院教授
当预训练技术被用在多语言的文本上时,就可以用同一个神经网络模型来融合多种语言的大量互联网文本的知识,使一个模型同时具备理解和生成多种语言的能力。在这样预训练过的多语言模型的基础上,再进行神经网络参数共享机制下的多语言翻译训练,就可以实现很好的效果。
鲁南姝
得克萨斯大学奥斯汀分校
Temple Foundation 特聘教授
在虚拟世界建立一个基于个体动态实时数据的数字孪生体,已成为未来个性化医疗、人机交互,以及元宇宙应用的必经之路。
经典商业案例复盘
见证科技从实验室走向商业化
科技创新本身或许不是个难题,而真正难的是如何让其走上商业化之路。从研发到产品,然后投入市场,每一个环节,都是“惊险一跳”。众所周知,科技企业的成长周期非常长,与传统企业相比,企业成长过程中存在着更多的不确定性。目前的企业竞争已经从传统的资源竞争转向了技术竞争,技术创新是决定企业竞争成败的关键因素,而其中关键在于技术创新与商业模式创新的完美结合。
《科技之巅(20周年珍藏版):全球突破性技术创新与未来趋势》在每章都选取行业代表性企业,分析其商业模式及科技创新点,与读者一道领略高新科技企业的崛起之路。
因美纳:基因测序和芯片技术的领导者
推进基因测序技术攻关,筑建病原微生物检测网络,未来的基因技术面向健康人群的健康管理和疾病预防。
亚马逊云:云计算无可争议的业内龙头
提供超过175项的齐全功能 ,服务于个人、企业、政府等不同对象,纳斯达克证券交易所、奈飞、大众汽车等客户的忠实选择。
大疆:空间智能时代的开拓者
以无人机技术提高农业机械化水平,应对农村人口结构变化;提升种植效率,助力农村现代化进程和农业技术发展革新。
科大讯飞:智能语音语言界的业界领先者
引领人工智能源头技术,持续推动系统性方案创新;解决刚需重大命题,赋能百业同发展,绘美好未来图景。
与此同时,多位高新科创企业的创始人也在书中分享了对所处领域的技术落地预期以及对科技发展趋势的思考;一众长期耕耘于前沿科技领域的资深投资人,也为我们讲述了其在科技领域的投资心得。
科技发展史印证了一个事实:谁能抓住一个时代的革命性技术,谁就能够成为一个时代的领航者。基于硅光制造技术的集成光路,是中国半导体领域60年一遇“换道超车”的重大机遇,需要国家以科技革命的战略眼光看待硅基光子集成技术,以国家意志推动产业发展和生态建构,抢抓新一轮科技革命,主导技术发展先机。
——中科创星创始合伙人,
中国“硬科技”概念提出者 米磊
投资界对清洁能源的热情空前高涨,风力发电、太阳能发电、地热发电、生物质发电、氢能源、储能、新能源汽车等产业及相关技术成为资本追逐的最热赛道。资金支持、顶尖科学家实验室联合研发、产业化资源协同等,是颠覆性技术实现商业化的前提。身为投资人,关注和投资突破性创新技术,正是我们回报社会、为人类福祉做贡献的最好方式。
——中经合集团董事长 刘宇环
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