瞭望智庫：2015年度這十大科技突破將改變世界

文/瞭望智庫研究員 李瑤


你或許不是一個狂熱的科技愛好者，但你絕對避不開科技進步造就的一場又一場“狂歡”。不論這些“狂歡”過后，留下的是幸福抑或災難，科技的洪流也終將裹挾著整個人類社會滾滾而去，無人“幸免”。

2015年並不算是一個科技大突破年，但每個領域的每一小步，都是全球科技水平前進的一大步。我們評選出的這10項2015年度科技，或是為人類帶來了巨大的福祉，又或者是即將在數年內，從諸多方面影響人類的思維觀念和生活方式，甚至是直接改變人類本身。

多年以后，它們都值得被紀念。
1 基因組編輯技術

入選理由：生物學家首次利用此技術對人類胚胎進行了基因組修改，它甚至事關人類種族存亡。

crispr-cas9基因編輯技術被業界譽為“基因剪刀”，它的全名為“成簇的、規律間隔的短回文重復序列”，是細菌防御病毒入侵的一種機制。

自2012年crispr技術被闡明后，科學家已經陸續運用該技術為人類健康與疾病治療領域帶來了諸多福音。但當它在今年首次運用到人類胚胎時，整個科學界還是掀起了軒然大波。

2015年4月，我國中山大學的生物學家宣布首次對人類胚胎進行了基因組修改，修復了乙型地中海貧血病的缺陷基因，探索了今後治療某些遺傳疾病的可能。

基於這項研究成果帶來的影響，2015年10月和12月，世界基因研究領域的頂尖學者分別在巴黎和華盛頓組織召開了基因編輯峰會，探討基因編輯這項革命性技術帶來的科學、倫理和監管問題。

截至目前，由於crispr基礎研究的意義極其深遠，所以科學家並未呼吁完全禁止基礎研究層面上對人類胚胎和生殖細胞進行基因編輯。不過，crispr技術的發現者之一、法國微生物學家埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶稱，“我希望人們不會去追求利用這項技術改變人類特征的想法。”
2 埃博拉疫苗

    入選理由：人類終於有能力遏制埃博拉疫情，西非埃博拉悲劇有望避免重演。

2014年埃博拉病毒造成的悲劇至今還讓人心有余悸。彼時，制藥公司研發抗擊埃博拉藥物以及疫苗的熱情空前高漲，但研發結果卻一直不如人意。直到2015年，這一情況才得到扭轉。

2014年，由加拿大公共衛生部門科學家研制的抗埃博拉藥物被制藥公司默克收購，該藥物當時在猴子身上起了作用。收購之后，默克公司對該藥物繼續研究，在2015年由世界衛生組織領導的臨床研究中，該藥物取得令人振奮的結果，這種疫苗的有效性達到75%-100%。

縱然埃博拉已暫時離我們遠去，但是這種疫苗在下一次埃博拉疫情爆發時使用，我們或許就不會再手足無措，從而避免西非悲劇的重演。
3 3d列印

    入選理由：自2015年，3d列印真正開啟了變革傳統制造的歷史。

傳統制造主要采用的是消減制造，即把大體積的材料進行裁切以得到想要的形狀。3d列印與之相反，主要是運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層列印的方式來構造物體的增量制造技術。這種技術可大幅降低人力、資源成本，成倍提高效率。

經過數十年的積累，3d列印技術逐步從概念蛻變為實際應用，真正開啟了變革傳統制造的歷史。在過去的一年里，3d列印從原來的“小打小鬧”開始呈現爆發之勢，3d列印被廣泛應用於航天、醫學、珠寶、電子、汽車、建筑等高階制造領域。在2015年，3d列印與加快發展先進制造等問題還被列入中國國家戰略發展規劃的討論之中，絲毫不用懷疑它的前景。
4 石墨烯

    入選理由：2015年，國內外石墨烯技術頻現重大突破，產業化在望。

石墨烯有著“黑金”的稱號，科學家曾預言它將“徹底改變21世紀”。正是看到了石墨烯的應用前景，許多國家紛紛建立石墨烯相關技術研發中心，嘗試使用石墨烯商業化。

2015年可謂是石墨烯在邁向產業化過程中實現技術集中突破的一年。作為“新材料之王”，石墨烯已經成為國內外技術研發力量的關注重心，除了在近期能應用於復合材料、導電導熱涂層、超級電容器、鋰離子電池等，在不久的將來還將在柔性顯示、太陽能、高效能晶片方面發揮巨大價值。
5 “量子糾纏”狀態獲證實

入選理由：這是今年10大科技評選中僅有的兩項科學事件之一（其他8項都是技術和產品類），它的意義在於，科學家並未囿於愛因斯坦已有的科學研究，21世紀十大科學謎團之一終於被證實。

由於“科學巨人”愛因斯坦堅持認為“量子糾纏”這一微觀現象有違“光速不變”這一基本定律，所以直到2015年年初，“量子糾纏”還被物理學界列為“21世紀十大待解科學謎團”之一。

但2015年荷蘭科學家帶領的國際科研團隊利用貝爾實驗方法，向人們展示了量子現象與傳統經驗之間的差異，堪稱是對經典物理科學的又一沖擊。

當然，更重要的是，理論上的證實推動“量子互聯網”的實際應用前進了一大步。如果依照量子技術理論，能夠建立起一個由連撞糾纏離子環繞整個地球而形成的量子通信網絡，那么就能夠安全地共用加密密碼，並且絕對能夠監測到監聽企圖。

有幸的是，中國在這方面已經走在世界前列。
6 新興人工智慧

入選理由：2015年人工智慧在多個衡量指數上出現重大突破，與傳統人工智慧相比，人們更愿意將其稱為“新興人工智慧”時代。

2015年計算機智慧進化在多個指標上都實現重大突破。根據斯坦福視覺實驗室統計，人工智慧系統基於深度學習技術，在圖像識別上的錯誤率已經從2011年的25%左右下降到了約5%，基本與人類表現持平；為了構建人工智慧系統以滿足自身發展需要，越來越多的公司開始大量購入數據，僅一個創業水平的公司在2015年的數據銷量就接近一億份 。

人工智慧在2015年迎來跨越式發展主要得益於兩方面。一是經過幾年的積累，云計算基礎設施得到了極大改善，成本也出現大幅下降，技術人員能夠處理更為復雜的資訊。二是可供研究人員使用的數據集和軟件開發工具越來越多，早先成本高昂的“神經網絡”已大幅降低。

新興人工智慧技術的發展也開始對傳統行業產生影響，在國防、醫療、工業、農業、金融、教育、公共安全等領域實現廣泛應用。截止到目前，智慧機器人客服、機器人護士等服務型機器人也陸續開始投入使用。

雖然還不至於“毀滅人類”，但可以預計，從2016年開始，人工智慧必將會與人類的生活更加緊密地融合。
7 無人駕駛汽車

入選理由：無人駕駛技術在2015年的進展，標志著人類開始進入以技術和軟件主導的智慧出行時代。

嚴格來說，無人駕駛是人工智慧技術的一個典型應用，但它在2015年掀起的風浪，讓我們不得不把它單獨列出來。

雖然2015年掀起風浪的企業以谷歌、百度等科技巨頭為主，它們憑借雄厚的實力積累也足以研發智慧汽車相關技術，但真正能理解無人駕駛技術的卻還要屬汽車制造商。2015年里，福特、菲亞特克萊斯勒（fca）、通用等汽車公司分別與谷歌協商合作。百度新近推出的無人駕駛汽車也是與寶馬合作研發的。

當然，即便是無人駕駛大躍進的2015年，它也仍不可避免面對安全性質疑。但我們可以相信，無人駕駛汽車的使用能夠大幅減少能源消耗、交通事故人員傷亡，節省巨額相關費用。這會成為它2016年跳躍式前進的基本動力。
8 無人機

    入選理由：資本和企業的涌入，讓商業無人機在2015年大面積爆發。

雖然也部分吸收了人工智慧的技術精華，但由於資本和創業公司的大批涌入，2015年消費級無人機市場相比過去獲得了大幅度增長，這在很大程度上又進一步促使了競爭格局的形成，於是陷入創業公司吸融資本、資本刺激創業者涌入的循環。如此熱鬧的局面，不入選年度科技，實在遺憾。

有意思的是，無人機吸引我們關注並將其評選出的原因，還在於中國企業的實力。公開數據顯示，2015年消費級無人機銷量逼近400萬臺，中國研發的占據70%以上的市場份額，僅深圳無人機企業數量就已超過300家。

就目前來看，無人機發展遇到最大的問題在於安全性和商用合規。如果這些問題能夠盡快得到穩妥解決，那么無人機在農用、商用以及快遞等行業內的發展將十分令人期待。
9 虛擬/增強現實技術

入選理由：風投和企業開始在增強現實和虛擬現實領域加速資本和技術積累，樂觀派甚至將它們定位於代替智慧手機的下一個入口。

從2004年到2014年底，對於增強/虛擬現實的投資和技術研發都是在緩慢進行。但在過去的12個月里，這個行業瘋狂吸納了10億美元，技術層面上實現質的飛躍——頭戴顯示器、視頻、解決方案/服務、應用程式等迅速發展並逐漸形成生態。

鍵盤、顯示屏等傳統設備逐漸難以滿足數據為度日益增加的要求，虛擬現實和增強現實將成為人機互動新的介面。前者能夠帶來沉浸式體驗，娛樂效果出眾；后者則會使通信等軟件使用更加自由。到目前為止，遊戲、影視、社交、通信等領域已引入虛擬或增強現實技術。隨著生態系統發展日益成熟化，必將產生巨大的商業價值。
10 spacex火箭回收成功

入選理由：這是今年10項評選中的第二個科學事件，雖然是一家民間企業的行為，但它是民間外太空邁出的第一步，也是可回收火箭邁出的第一步。

從理論上講，一枚火箭只需要被重復灌入燃料即可執行多次發射任務，但實際上並非如此。按照spacex的設想，它首先必須保證回收的火箭仍具備再次發射的條件。火箭在飛行過程中承受的極度高溫高壓環境等都會對火箭本身造成磨損，回收之后的火箭必須經過翻修。

雖然一般情況下翻修的成本要低於制造新火箭，但由於火箭磨損情況並不完全可控，所以我們尚不能過於樂觀地認為，spacex火箭成功回收，就意味著“廉價太空時代即將到來”。

然而，這並不妨礙它成為人類歷史上的一座里程碑。“獵鷹9號”運載火箭本身就有明顯的技術創新，並且這次的成功真正打破了美國等國家航天局的壟斷，為民營航空帶來了探索這一領域的希望。