2021年全球十大突破性技術：抖音算法和北斗導航上榜
近日，美國《麻省理工科技評論》最新發布2021年全球十大突破性技術，該“榜單”已連續發布20年，在最新發布的十大突破性技術中，其中包括：mRNA疫苗，該疫苗的面世改變了我們的生活，能夠有效抵御新冠病毒的攻擊，還有一些突破性技術正在悄然改變著人類社會，但還需要幾年時間才能看到成效。
1、mRNA新冠疫苗
mRNA新冠疫苗有效性達到95%，如果新冠病毒不斷發生變異，mRNA疫苗可以很容易修改用于抵御病毒變異。
事實上，我們非常幸運，兩種對抗冠狀病毒的最有效疫苗是基于信使RNA（簡稱mRNA，是由DNA的一條鏈作為模板轉錄而來、攜帶遺傳信息指導蛋白質合成的單鏈核糖核酸），該技術已研發20年，當2020年1月新冠病毒開始擴散傳播時，幾家生物技術公司的科學家迅速將mRNA作為一種制造潛在疫苗的方法，2020年12月底，在全球超過150萬患者死于新冠病毒感染之際，該疫苗在美國獲得緊急使用授權。
該疫苗是基于一種此前從未用于治療的技術，可能會改變未來醫學發展，產生針對瘧疾在內的各種傳染病的新型疫苗，如果新冠病毒不斷發生變異，mRNA疫苗可以很容易修改用于抵御病毒變異，mRNA也很有希望成為治療鐮狀細胞病和艾滋病的廉價基因修復基礎。同樣，使用mRNA可幫助身體對抗癌癥。據悉，mRNA疫苗與傳統疫苗生效機制完全不同，傳統疫苗使用活病毒、死病毒或者病毒外殼部分物質，用于訓練人體免疫系統的適應能力。相比之下，mRNA疫苗含有基因物質，由脂質體包裹著，當注射到身體后，肌肉細胞會吸收mRNA，并產生某種病毒蛋白，免疫系統會及時產生抗體和T細胞來抵御病毒侵入。
2、GPT-3語言模型
GPT-3是迄今為止規模最大、精通讀寫能力最強的語言模型，是構建實現與人類交流互動的AI系統邁出的重要一步！
GPT-3是一種大型自然語言計算機模型，可以學習書寫和說話，它朝著構建可理解人類、并與人類世界交流互動的AI系統邁出的重要一步，GPT-3是迄今為止規模最大、精通讀寫能力最強的語言模型。“大型語言模型”指的是一種利用深度學習算法，通過數千本書籍和大部分互聯網書籍進行文本訓練，能將單詞和短語串在一起，真實模擬人類書寫文本，使其成為當前使用機器學習生成的最令人印象深刻的語言系統。GPT-3被稱為是智能機器道路上的重要里程碑，能夠熟練運用語言的智能機器非常重要，是因為語言對于理解世界至關重要，人類就是通過語言進行交流、分享信息和描述事物概念，也就是說，掌握了語言的AI智能系統，將更好地理解世界。
但是GPT-3也存在著一些缺點，該系統并不理解它所書寫的內容，因此有時最終書寫結果是混亂無序的，它需要大量的計算能力、數據和資金進行訓練，耗電多從而產生巨大的碳足跡，并限制那些具有特殊資源的實驗室開發類似的語言模型。而且由于它是依據互聯網上的文本進行訓練，而這些文本存在著錯誤信息和偏見內容，經常會產生錯誤信息的段落。
3、抖音（TikTok）推薦算法
抖音的“為你推薦”算法改變了網紅成名的傳統方式，并且用戶能快速獲取感興趣的視頻內容。
2016年，抖音軟件在中國推出以來，現已成為世界上用戶增長最快的社交網絡平臺之一，全球用戶下載量達到數十億次，吸引了數億用戶，這個社交軟件為什么如此吸引人？因為抖音的“為你推薦”算法改變了網紅成名的傳統方式，并且用戶能快速獲取感興趣的視頻內容。
雖然其他社交平臺更傾向于突出具有大眾吸引力的內容，但是抖音軟件算法能使默默無聞的視頻發布者脫穎而出，一夜成為網紅，抖音擅長向具有特定興趣或身份的用戶群體提供相關內容。視頻博主有多少粉絲、是否走紅等因素并不是抖音推薦算法的判斷依據，它的推薦取決于視頻標題、聲音和標簽，同時結合拍攝內容、點贊數量等進行推薦。目前，抖音增加用戶粘性的技術越來越成熟，能夠精準地向用戶推薦他們感興趣的視頻，還能通過推薦算法幫助他們拓展與其產生交集的新領域，因此一些新注冊的視頻發布者能夠快速獲得瀏覽量和粉絲，同時，用戶可以輕松看到豐富多彩的內容，這些特點促使這款社交軟件驚人增長，目前其他社交媒體公司也開始爭相在開發的應用程序中重現這些功能。
4、鋰金屬電池
鋰金屬電池可使電動汽車續航里程提高80%，并且可以快速充電。
電動汽車銷售面臨著尷尬處境：它們相對來說價格較貴，而且再次充電之前僅能行駛幾百公里，充電過程需要很長時間，比停車加油花費的時間更長，所有這些缺點都與鋰離子電池的局限性有關。目前，資金雄厚的硅谷初創公司QuantumScape表示，他們已研發一種鋰金屬電池，可以讓電動汽車更受大眾消費者的歡迎。
依據早期測試結果，該電池可使電動汽車續航里程提高80%，并且可以快速充電，這種電池采用固體電解質（陶瓷）克服了傳統鋰離子電池存在的缺陷。在傳統鋰離子電池中，陽極主要是石墨制成，吸收和釋放帶電鋰離子，這些鋰離子通過電解質在陽極和陰極之間反復運行，帶電粒子流產生電流，電流再從電池中釋放進行供電。目前，QuantumScape公司已與大眾汽車公司簽訂協議，大眾汽車表示將于2025年前銷售配備鋰金屬電池的電動汽車?，F在鋰金屬電池僅是一個原型設計，比汽車所需的電池更小，但如果QuantumScape和其他研究鋰金屬電池的公司獲得成功，電動汽車將最終吸引數以百萬計的消費者。
5、數據信托
數據信托將為長期存在的隱私和安全問題提供了一種潛在有效的解決方案。
事實證明，某些網絡科技公司對我們的個人數據管理不善，導致我們的信息被泄露、遭受黑客攻擊、被多次出售和轉售……大多數人對個人數據泄露都數不清了，也許問題不在于我們自己，而是在于我們長期堅持的隱私模式——我們作為個人，主要負責管理和保護自己的隱私安全。那么是否有某個機構組織能像工會維護勞工權利一樣，來維護人們的數據權利呢？或者像醫生一樣，依據個人身體狀況提出有效保健方案？
數據信托提供了一種可供選擇的方法，一些政府開始積極探索該方案，在法律中信托是基于對受托人的信任度，委托人從自身利益出發，將資產交給受托人管理的行為。對于數據信托而言，受托人將管理部分人的數據或者數據權利，數據信托是代表人們收集和管理個人數據的法律實體，理論上講，數據信托允許用戶行使其作為數據生產者的權利。盡管這些信托的結構和功能仍在定義，而且存在許多問題亟待解決，但數據信托值得注意的是，它為長期存在的隱私和安全問題提供了一種潛在有效的解決方案。
6、綠色氫能
國際能源署預測，到2050年，氫能可提供全球能源需求10%以上。
氫能一直是一種有趣的可能替代化石燃料的資源，它燃燒潔凈，不排放二氧化碳氣體，它的能量密度很高，所以這是儲存間斷性可再生能源的好方法，人們可以制造液體合成燃料，完全替代汽油或者柴油，但到目前為止，大多數氫氣都是從天然氣與高溫蒸汽結合的方式制造的，也就是所謂的灰色氫氣，通過水電解生產的綠色氫氣，目前其生產成本是灰色氫氣的3倍。同時，氫能制造這是一個能量密集型過程，并且處理過程較臟。
近年伴隨著太陽能和風能成本迅速下降，意味著綠色氫能現在已足夠便宜，可以投入實際應用。國際能源署預測，到2050年，氫能可提供全球能源需求10%以上。簡單地使用電刺激水，很快就會獲得氫，目前歐洲氫能技術已達到世界領先地位，開始使用氫能建設所需的基礎設施。
7、數字接觸跟蹤
數字接觸跟蹤技術將成為新冠疫情期間追溯感染者行蹤的新思路和新方案。
當新冠病毒在全球各地肆虐橫行時，一開始似乎覺得數字接觸跟蹤技術可以幫助我們，這將成為我們追溯感染者行蹤的新思路，不僅衛生調查員不再需要依據感染患者的記憶對其活動路線進行跟蹤，還很大程度地減輕了疾病監控壓力，例如：智能手機應用程序可以使用GPS或者藍牙記錄近期接觸的人，如果其中一人后來被檢測出新冠病毒陽性，就可以將該患者輸入應用程序，從而提醒其他可能接觸過感染者的人。
但事實上數字跟蹤技術未能對病毒傳播產生顯著影響，蘋果和谷歌公司迅速向智能手機推出“曝光通知”等服務，但公共衛生官員很難說服居民使用該功能，我們從這次疫情中吸取的經驗教訓不僅可以幫助我們為下一次疫情做好準備，而且還可以推廣到衛生保健的其他領域。但可以確定的是，越多的人使用“曝光通知”，達到的效果就越好，同時，這也證明一項技術要在實際場景中應用，建立信任、增加獲取渠道以及思考技術在復雜環境中的使用尤為重要。
8、超精準定位
雖然當前的GPS精確度可以達到5-10米，但最新的超精準定位技術的精確度可以達到幾厘米或者幾毫米，這將帶來諸多可能性。
現今人們每天都在使用GPS定位系統，它不僅改變了我們的生活，還對我們的工作帶來了便利，雖然當前的GPS精確度可以達到5-10米，但最新的超精準定位技術的精確度可以達到幾厘米或者幾毫米，這將帶來諸多可能性，例如：從山體滑坡預警到精準送貨機器人，以及能夠安全地街道行駛的自動駕駛汽車。
中國北斗全球導航系統于2020年6月建成，該系統可以實現超精準定位，可以為身處世界各地的用戶提供1.5-2米的精確定位，使用陸基增強技術，甚至可達到毫米級精度。與此同時，北斗導航還對自上世紀90年代以來一直使用的GPS進行升級：2020年11月為北斗GPS III系統發射了4顆新衛星，預計到2023年將有更多的衛星進入軌道。目前，除了衛星系統之外，量子技術也被應用于定位導航領域，專家稱，當原子冷卻到接近絕對零度時，會達到對外力特別敏感的量子態，如果我們已知某物體初始位置，并能測量原子變化情況，就能依據該特征確定物體實時定位。
9、遠程遙控9
新冠疫情期間，遠程教育和遠程醫療為居民生活帶來巨大改變。
新冠疫情全球大爆發改變了人們的生活方式，迫使人們開始接受遠程遙控的生活方式，在醫療保健和教育領域，實現這一轉變尤為重要，世界許多地區在這兩個領域的遠程服務方面做得非常好。
在線教育輔導公司Snapask在9個亞洲國家擁有超過350萬注冊用戶，印度學習應用程序Byju’s用戶數量接近7000萬，不幸的是，其他許多國家的學生們仍在為他們的網絡課程整得焦頭爛額。與此同時，烏干達和其他幾個非洲國家的遠程醫療系統日趨完善，在疫情期間為數百萬居民提供醫療保健服務，在世界長期缺乏醫護人員的經濟落后地區，遠程醫療已成為當地居民的一根“救命稻草”。
10、多技能AI
一個能看、能聽、能實現交流的機器人能成為更高效的人類助手嗎？
盡管近年來人工智能技術取得巨大進步，但人工智能和機器人在諸多方面仍表現很遲鈍，尤其是在解決新問題，在陌生環境中可能會出現導航故障，它們缺乏人類的能力，即使小孩子也有這種能力，他們可以學習并掌握如何運用，并將這些常識應用到新的情況之中。
增強人工智能技能的一個有效方法是擴展其感官能力，目前，擁有計算機視覺或者音頻識別功能的人工智能可以感知事物，但無法使用自然語言算法，像人類一樣“談論”所見所聞，但如果人們將這些能力整合到一個AI系統中會怎樣呢？這些系統會開始獲取類似人類的智力嗎？一個能看、能聽、能實現交流的機器人能成為更高效的人類助手嗎？
