長生不老、半人半機的時代悄悄來了,你信嗎?

上期推送MIT版「2017全球十大突破性技術」榜單中,我具體介紹點評了【刷臉支付】【360°自拍】【殭屍物聯網】,本期再說說【基因療法2.0】【強化學習】【實用型量子計算】【細胞圖譜】。

還是先溫習一下十大榜單,然後細說。

基因療法2.0 Gene Therapy 2.0

實現期:現在

技術突破:科學家目前已經解決了治療罕見遺傳病過程中的基本問題。接下來,看看用同樣方法在癌症、心臟病或其他常見病上是否奏效。

研發代表:美國費城花火醫療公司Spark Therapeutics、藍鳥生物科技公司BlueBird Bio、基因視界生物製劑公司GenSight Bio、荷蘭生物技術公司UniQure

最新進展:①2012年歐洲藥品管理局批准了第一例基因療法;②2016年5月,歐洲監管部門批准第二例使用基因療法,治療SCID重症聯合免疫缺陷;③今年或者2018年,美國監管機構很可能首次批准使用基因療法,火花療法將第一個進入市場,對失明者治癒顯著。

三體引力波點評:自從生命密碼——基因被逐漸破解以來,科學家們就一直追求基因療法,這個夢想很美妙:使用患者的健康基因副本,替換有缺陷的版本。但實現中,失望總比希望多,1999年一名18歲肝病患者死於基因療法後,整個領域都放緩了。直到2012年歐洲才批准第一例基因療法。最近,歐美基因療法出現井噴,尤其對阿爾茨海默氏症、糖尿病和心臟衰竭等醫學難題都有突破,所以,監管機構也開始放寬政策,基因療法2.0時代果真開啟了。儘管距離大眾應用可能還要十年以上,但畢竟已經很接近了。

強化學習 Reinforcement Learning

實現期:1~2年

技術突破:從單一被動接受人工指令,發展到像人類一樣能夠自主學習,這就是人工智慧的飛躍——英文叫Reinforcement Learning,直譯為強化學習,其實指的是自主學習。

研發代表:谷歌旗下的DeepMind、以色列的移動眼公司Mobileye、全球著名的非盈利人工智慧研究機構OpenAI、谷歌重組後的字母表集團Alphabet、優步Uber

最新進展:①去年最典型的栗子就是阿法狗打敗了李世石,而輸掉第四局的阿法狗,一個晚上自主學習了100萬盤棋,最終以四勝一負拿下圍棋界;②Mobileye移動眼開發的自動駕駛視覺系統,能夠在混亂的印度馬路上安全行駛,今年將與寶馬公司深度合作;③DeepMind已參與雅達利視頻遊戲的開發;④一家專註於再生醫學領域的香港創投公司DKV,已啟用一套名叫VITAL的AI演算法為董事會成員,行使決策權;⑤優步依靠人工智慧管理著數百萬Uber司機,自動下達,無須人為干預。

三體引力波點評:阿獃與阿瓜式的機器人很快將被淘汰,永遠無法像人類一樣學習、應變、思考都將被改寫。隨著進化演算法、智能硬體、交叉學科的相互作用,讓人工智慧大大加速已是必然。AI的未來不是更像人類智能,而是徹底超過!畢竟人類大腦的計算迴路太慢了。再下一步的人類,不是進化為半人半機的超人類,就是退化為活在VR世界的無用人,而這一比例很可能是殘酷的1:99。做好心理準備了嗎?

實用型量子計算 Practical Quantum Computing

實現期:4~5年

技術突破:量子計算的核心是量子疊加態,量子比特可以同時表示0 和1,跟傳統計算相比,它能同時無限並行運算。量子計算機的關鍵是同時能疊加量子比特的多少,量子比特疊加得越多,並行運算能力越強,而且是指數級增長。目前5~20個量子比特的運算系統正在測試中,要想突破50位量子比特,現有物理條件下幾乎不可能,因為量子比特非常容易受到干擾,這就需要材料學、工程學上的技術突破。

應用前景:①計算能力要比傳統計算機強大,未來將遠超目前最快的超級計算機;②適用於無縫加密技術;③優化人工智慧演算法;④高效處理更複雜的運算,應用於材料科學、醫藥研究等。

研發代表:荷蘭QuTech、英特爾、谷歌、微軟、IBM

最近進展:①谷歌&NASA合建量子人工智慧實驗室 Quantum AI Lab;②谷歌已研發能並行20個量子比特的量子計算機;③預計明年創建49個量子比特級的。

三體引力波點評:如果把傳統的電子線性計算方式,比作萬隻蝸牛排隊過獨木橋,那麼量子並行運算就是萬隻飛鳥同時升上天空,差別太大了!

儘管我們很清楚,2015年所謂世界第一台商業量子計算機D-wave問世後,並沒給這個世界帶來什麼徹底改變,但業界人都清楚,實用型量子計算機早晚都會成為未來科技的引擎。而且近在眼前,也就是4、5年的事兒。

我們知道,量子信息技術主要包括三塊:量子計算、量子通信和量子精密測量。歐盟給出的統計,在量子計算方面,歐洲最強,美國其次;在量子通信上,中國是領先的,歐洲次之;在量子精密測量上,歐洲依然是老大,其次是美國,中國弱一些。

值得驕傲的是,咱中國在量子通信上已經搶先一大步了。比如說,2016年中國發射全球首顆量子衛星,邁出了量子通信網路的第一步;我國建成全球首條量子通信「京滬幹線」;工商銀行、北京農商行等多家銀行率先試用量子通信加密技術;2020年中國將實現亞洲與歐洲的洲際量子密鑰分發,同時建成連接亞歐之間的洲際量子通信網;2030年中國將建成全球化的廣域量子通信網路。我樂觀估計,即將到來的量子通信時代,中國會是一個引領者。

▲這是世界最前沿的量子計算研究機構——荷蘭QuTech研究所,藍色汽缸是超低溫製冷藏箱,裡面盛放著量子計算機的關鍵組件:接近絕對零度的納米絲、半導體、超導體。

細胞圖譜 The Cell Atlas

實現期:5年

應用前景:這是一項超具野心的生物工程,構建人體各種細胞類型的完全目錄,隨著這種超精確的人類生理學模型的建立,必將加速新葯研發,而且會大大延長人類自然壽命。

技術突破:最新三種技術正在支撐細胞圖譜的構建:①已研發一種被稱為【微流體細胞】的納米機器人,能夠為人所用;②研製出一種超高速基因檢測儀,一天能夠處理10000個細胞;③創建標籤技術和染色技術,精確查找某種特定細胞。

研發代表:英國桑格研究所Sanger Institute、麻省理工、哈佛大學布羅德研究所Broad Institute、扎克伯格夫婦資助30億美元的Biohub研究所

最新進展:①一個跨國合作團隊正在構建人體各種細胞類型的完全目錄——細胞圖譜,這個科學家團隊來自美國、英國、瑞典、以色列、荷蘭、日本;②作為構建細胞圖譜的主要研究機構——加州Biohub研究所,2016年9月獲得Facebook創始人扎克伯格和他妻子高達30億美元的巨額資助。

三體引力波點評:自從羅伯特·胡克1665年首次發現了【細胞】,直到差不多兩百年後的1847年,才被兩位德國博物學家定義為「這是最基本、最重要的生命單位」,但距離人類全面解碼身體37.2萬億個細胞,還相差甚遠。好在【細胞圖譜】元年終於等來了,這是跟人類破譯基因圖譜一樣偉大的生物工程。未來與納米機器人、基因工程、新材料工程相結合的全新醫療健康體系,一旦建立起來,咱人類距離長生不老的千古美夢似乎就不遠了。從今開始,更加愛惜生命吧,你我有生之年很可能就會受用。

MIT版「2017全球十大突破性技術」榜單,我已經介紹了7個,明天說說最後三個——自動駕駛貨車、挽救癱瘓、太陽能熱光伏電池。


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