文丨Congerry
在科技的浪潮中，每一次创新都可能重塑我们的未来。
按照惯例，麻省理工科技评论（MIT Technology Review）每年都会评选出十项在未来一年中可能引发重大变革的技术创新。
去年，麻省理工科技评论将AI制图（AIGC）放入2023年十大突破性技术当中。事实证明，这一评选非常准确。AIGC不仅在图片生成上蓬勃发展，而且正在快速扩展到音频、视频等其他领域，深刻影响甚至颠覆了许多行业。
在最新的2024年十大突破性技术榜单中，麻省理工科技评论依然专注于那些有望对世界产生深远影响的前沿技术。与往年一样，该榜单聚焦于真正有前景的技术，而非一时的流行趋势。
接下来，让我们一起探索这份最新榜单中的技术！
人工智能无所不在
主要参与者：谷歌、Meta、微软、OpenAI
成熟期：现在
2022年11月，OpenAI发布的免费聊天机器人ChatGPT引发全球关注。在短短几个月内，ChatGPT就成为发展最迅速的网络应用，让人们第一时间体验到语义理解能力强大的语言模型。
2023年，微软和谷歌正式公布将聊天机器人集成到搜索及办公软件中的计划。这不仅重新定义人机交互，也为AI服务注入新的动力。
虽然早期产品如微软必应聊天和谷歌巴德存在技术缺陷，但聊天机器人的概念已创造性应用到日常生活各个领域。它们能高效完成邮件编制、会议纪要和报告草稿工作。
随后，微软和Meta推出基于机器视觉的图片生成模型，用户只需简单描述即可获取图片需求。
从未有过这样激进的新技术能以如此快速的速度从实验原型跃升至消费品，并实现这样广泛的规模化。很清楚，我们甚至还没有开始理解这一切，更不用说权衡它的影响了。
它的光芒正在褪去吗？也许吧。每一次发布，惊人的效果都会变得更加平凡。但2023年的遗产是明确的：数十亿人现在已经直面AI。
超高效太阳能电池
主要参与者：Beyond Silicon、Caelux、First Solar、Hanwha Q Cells、Oxford PV、Swift Solar、Tandem PV
成熟期：3-5年
2023年11月，一项热门的太阳能技术再次刷新了电池效率的世界纪录。这项成就来自于一种称为钙钛矿层叠太阳能电池的新型太阳能技术。
钙钛矿层叠电池通过在硅基底板上堆叠含钙钛矿的材料结构，进行光能转换。与仅使用硅材料的太阳能电池不同，它能利用更宽的光谱产生电。
硅基电池的最高技术效率不超过 30%，而纯钙钛矿电池的实验效率已达到 26%左右。但在实验室中，钙钛矿层叠电池的效率已超过 33%。这就是该技术的诱人前景：如果大规模部署，钙钛矿层叠电池可以比传统太阳能电池产生更多的电力，而且成本更低。
但在实际应用方面，钙钛矿层叠电池却步履蹒跚。硅太阳能电池可以使用几十年，但很少有钙钛矿层叠太阳能电池面板通过室外环境测试。
尽管研究人员一直在努力在电池板周围建造更好的屏障，并转向更稳定的钙钛矿化合物，但钙钛矿的电化学构成意味着它们对吸水和热降解很敏感。
今年 5 月，英国牛津光伏公司（Oxford PV）表示，其商用尺寸的钙钛矿层叠电池效率已达到 28.6%，这比实验室中用于测试材料的电池大得多，该公司计划在 2024 年交付首批电池板并扩大生产规模。其他公司可能会在未来数年里推出类似产品。
苹果Vision Pro
主要参与者：苹果
成熟期：现在
2月2日，苹果首款头显设备Vision Pro将在美国率先开售，起售价3499美元(约2.5万人民币)，这是苹果公司推出的第一款混合现实头戴式设备。它是否会获得商业成功仍然是一个未知数，但Vision Pro无疑是一个技术突破产品，其显示效果远远超过以往任何设备。
在2023年6月举办的WWDC上，苹果详细介绍了Vision Pro，将其定位为观影、欣赏图片、联络友人以及阅读和创作的新方式。
Vision Pro采用混合现实技术，它通过内置相机与传感器实时捕捉环境，并在双显示屏上以增强现实方式加入数字内容。用户能在真实环境中看到电影或游戏画面。
Vision Pro采用了显著优于目前VR产品的双 micro-OLED 显示屏，为用户提供空前清晰、高质量的沉浸式体验。
然而，人们是否愿意长期佩戴头戴式设备，以及具体应用场景仍不明朗。此外， Vision Pro单项价格高达3499美元，是否被大众接受尚待观察。
不过，苹果在移动设备和软件方面的开发力量和营销实力，或有助Vision Pro在MR产品市场获得更广泛的关注度和应用。值得期待Vision Pro如何推动MR技术的发展。
减肥药
主要参与者：礼来公司、诺华公司、诺和诺德公司、辉瑞公司、Viking Therapeutics
成熟期：现在
美国约有三分之一的成年人面临肥胖问题，这一状况增加了他们患心脏病、糖尿病和癌症的风险。抗肥胖药物，如Wegovy和Mounjaro，为应对这一公共卫生挑战提供了新的希望。
这些药物的成功案例在社交媒体平台上广泛传播，尤其是在Reddit和TikTok上。诺和诺德公司（Novo Nordisk）作为这些药物的制造商，其利润显著增长，而药店则在努力维持这些药物的供应。
这些药物通过抑制食欲来辅助减肥。大多数药物原本是为了治疗2型糖尿病而开发的，但Wegovy在2021年6月成为自2014年以来首个获得体重管理批准的药物。
Wegovy和Ozempic（一种通常在处方外用于减肥的糖尿病药物）的活性成分是Semaglutide，它能模拟肠道在进食后释放的一种激素，从而产生饱腹感。
患者每周在家自行注射一次，体重可减轻约12%至15%，尽管许多人在注射后会出现体重停滞。这些药物并非没有副作用，常见的包括恶心、腹泻和呕吐。
许多患者需要长期服药以维持体重，而这些治疗方法的长期影响尚不明确。此外，这些药物价格昂贵，每月费用超过1000美元，且大多数保险计划不包括减肥药物。
尽管如此，这些治疗方法有可能改善数百万人的健康。一些研究还表明，这些药物可能有助于缓解心力衰竭的症状。
现在，有数十家公司正在研发这些减肥药物的新版本，其中一些可以口服。例如，2022年11月，美国食品和药物管理局（FDA）批准了礼来公司的糖尿病药物Zepbound用于治疗肥胖症。
目前，约有70种新的肥胖症疗法正在开发中，其中6种正在等待监管机构的审查。预计在需求激增的推动下，未来一年将有更多的公司进入临床试验的最后阶段，并寻求批准。
减肥药
主要参与者：AltaRock Energy, Fervo Energy, Utah FORGE lab
成熟期：3-5年
地热能作为一种丰富的无碳能源，是化石燃料的理想替代选择，其产量不受天气或时间变化的影响。然而，传统地热发电需要特定的地质条件，如有水源和渗透性良好的岩石，这限制了其在全球可再生能源发电中的占比，不足1%。
但随着增强型地热系统（EGS，Enhanced Geothermal Systems ）技术的发展，这一比例有望得到显著提升。
自20世纪70年代以来，EGS技术一直在不断研发中，最近的进展表明其在提高可再生能源产量方面的潜力。例如，Fervo Energy在内华达州成功测试了EGS系统，并证明了其商业可行性。该公司计划在犹他州建设新项目，目标是在2026年提供稳定的清洁电力。
EGS技术的核心在于利用水力压裂技术（通常用于石油和天然气行业）来破解较硬的岩石，这些岩石通常位于比现有地热井更深的地下。随后，通过注入水来产生蒸汽，蒸汽驱动涡轮机发电。Fervo Energy还计划利用EGS技术为电网创建大型地下储能系统，通过调整地热井的压力来在需求低时储存能量，在需求高时释放能量。
尽管EGS技术前景广阔，但它也带来了潜在的环境风险，尤其是关于水力压裂技术是否会引发地震活动的问题。科学界对此存在争议，尽管有人认为地震风险很小，但2017年在韩国发生的一起事件与一个EGS项目有关。
目前，多家公司和实验室正在推进EGS领域的试点项目和研究。例如，总部位于华盛顿的AltaRock Energy正在开发提取极热岩石的技术，这有望大幅提升能源产出。
由美国能源部支持的犹他州FORGE项目正在钻探一口可作为EGS技术试验台的水井。尽管许多项目仍处于试验阶段，但EGS技术无疑已成为能源领域的热点话题。
小芯片
主要参与者：Advanced Micro Devices, Intel, Universal Chiplet Interconnect Express
成熟期：现在
封装技术，这个看似平凡的领域，在构建先进计算机系统中扮演着至关重要的角色。随着摩尔定律的节奏放缓，芯片制造商们正面临着缩小晶体管尺寸和制造复杂芯片的高昂成本挑战。
为了应对这一挑战，制造商们开始转向更小、功能更专一的“小芯片”（chiplets）。这些小芯片专为特定任务设计，如数据存储或信号处理，并通过连接组合来构建整个系统。小芯片因其尺寸小，缺陷概率更低，有助于降低制造成本。
AMD、英特尔等公司已经基于小芯片技术推出了市场产品。然而，小芯片是否能以摩尔定律的步伐推动行业性能提升，将取决于封装技术，这包括将芯片并排放置或堆叠，建立它们之间的高速、高带宽电气连接，以及将它们封装在保护性的塑料中。
制造商们仍在探索如何在成本和性能之间找到最佳平衡点。2022年美国的CHIPS法案，旨在加强国内芯片产业，其中110亿美元用于“先进半导体”研究，并建立了国家先进封装制造计划，以促进学术界与工业界的合作。
目前，小芯片技术的采用受到了缺乏统一封装技术标准的制约。但这一局面正在改变，业界已经开始采纳名为“通用小芯片互连快道”（Universal Chiplet Interconnect Express）的开源标准。
理论上，这些标准将简化不同公司制造的小芯片的集成过程，为芯片制造商在AI、航空航天和汽车制造等快速发展领域提供更大的灵活性。
首个基因编辑治疗
主要参与者：CRISPR Therapeutics、Editas Medicine、Precision BioSciences、Vertex Pharmaceuticals
成熟期：现在
CRISPR基因编辑技术的首个治愈性疗法已经问世，患者们对其效果赞不绝口，称其为“生活改变者”。
仅仅11年前，科学家们首次开发出了CRISPR这一强大的DNA剪切技术。如今，CRISPR已从实验室走向现实世界的医学治疗，成功治愈了镰状细胞病的症状。
镰状细胞病是由于遗传了两个有缺陷的基因副本，这些基因负责产生血红蛋白。患者会经历剧烈的疼痛发作，平均预期寿命仅为53岁。在美国，每4000人中就有1人患有此病，其中几乎全部是非裔美国人。
那么，为什么镰状细胞病成为了CRISPR技术的第一个成功案例呢？部分原因是生物学上的偶然。我们的身体在出生时会关闭另一种制造血红蛋白的途径。研究人员发现，通过在骨髓细胞中进行简单的DNA编辑，可以重新激活这一途径。
尽管许多CRISPR疗法仍在临床试验阶段，但在2022年，位于波士顿的Vertex Pharmaceuticals公司率先将其一种疗法提交给监管机构审批，用于治疗镰状细胞病。经过骨髓编辑后，几乎所有参与试验的志愿者都不再感到疼痛。
然而，这种基因编辑疗法预计的价格高达200万至300万美元，而且Vertex公司目前没有计划在非洲提供这种疗法——非洲是镰状细胞病最为普遍的地区，也是该病仍然导致儿童死亡的地方。
公司解释称，这是因为治疗方案非常复杂。它包括住院治疗，医生需要移除骨髓，编辑细胞，然后将它们移植回体内。在那些仍在努力满足基本健康需求的国家，这种程序仍然过于复杂。因此，未来可能会有更简单、成本更低的CRISPR传递方式出现。
百亿亿次计算机
主要参与者：美国橡树岭国家实验室、德国于利希超级计算中心、中国无锡超级计算中心
成熟期：现在
2022年5月，全球超级计算机排名因Frontier的问世而发生了重大变化。这台超级计算机位于美国田纳西州橡树岭国家实验室，现已成为世界上最快的超级计算机，每秒能够执行超过百亿亿次（1后面跟着18个零）的浮点运算，它的单位是 exaflop。
简而言之，Frontier的计算能力相当于10万台笔记本电脑在一秒钟内完成的计算量。
Frontier的推出标志着超大规模计算时代的正式开启。
在美国，研究人员正在安装两台预计将比Frontier快一倍的超级计算机：位于加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的El Capitan，以及位于伊利诺伊州阿贡国家实验室的Aurora。
欧洲的首台exascale超级计算机Jupiter预计将在2024年底投入使用。中国据称也拥有exascale级别的超级计算机，尽管尚未公布标准基准测试结果。
科学家和工程师们正迫不及待地利用这些高性能计算机来推动多个科学领域的发展。天体物理学家已经开始利用Frontier模拟银河系内外气体的流动；他们的模型不仅能够模拟银河尺度的运动，还能精确模拟恒星爆炸等现象。这展示了超级计算机在同时模拟不同尺度物理过程方面的独特能力。
然而，超级计算机的发展不会就此止步。在过去的三十年里，超级计算机的性能大约每四年提高10倍。这些机器的管理者们已经在规划下一代超级计算机：橡树岭的工程师们正在设计一台预计比Frontier快三到五倍的超级计算机，预计将在未来十年内亮相。
然而，一个巨大的挑战也随之而来：能源消耗。即使在空闲时，Frontier也采用了节能技术，但其消耗的电力足以为数千户家庭供电。工程师们将面临如何设计这些巨型计算机，既要追求速度，又要兼顾环境可持续性的挑战。
热泵
主要参与者：大金、三菱、菲斯曼
成熟期：现在
我们正迈入热泵时代。
热泵是一种利用电力进行空间制冷和供暖的设备。尽管许多建筑至今仍依赖化石燃料，尤其是天然气进行供暖，但转向运行在可再生能源上的电动热泵有望显著降低家庭、办公室乃至制造设施的碳排放。
热泵技术自20世纪中叶以来就在建筑中应用，但如今它正以新的方式取得突破。
2022年，全球热泵销售量增长了11%，这是连续第二年实现两位数增长，尽管这一增长速度在2023年可能会有所放缓。欧洲经历了最显著的转变，2022年热泵安装量增长了40%。
亚洲是另一个热泵技术迅速发展的地区，中国在全球安装量中领先，中国和日本共同占据了自2010年以来热泵技术新专利申请的一半以上。新的技术方法使得热泵能够达到更高的温度，这可能使热泵技术有助于通过为食品加工和造纸等行业提供蒸汽动力来清洁工业生产。
总体来看，热泵技术有望在2030年减少全球排放5亿吨，这相当于将目前欧洲所有汽车从道路上移除。为实现这一目标，全球安装的热泵总数需要达到约6亿台（约占全球建筑供暖需求的20%）。
热泵技术仍面临诸多挑战，包括提高生产能力以满足日益增长的需求，以及确保电网足够强大，能够为热泵和其他气候友好型技术提供稳定的电力供应。尽管如此，种种迹象表明，热泵技术正迎来其发展的鼎盛时期。
Twitter杀手
主要参与者：Bluesky, Discord, Mastodon, Nostr, Threads
成熟期：现在
在过去的17年里，Twitter一直是全球热议、滚动新闻、争论不休、时而幽默、时而令人震惊、永无止境的对话的核心平台。如果你想了解正在发生的事情以及人们正在讨论的话题，Twitter是唯一的选择。
然而，当埃隆·马斯克收购Twitter并将其改名为X，解雇了大部分员工，并在很大程度上取消了其内容审核和认证系统后，情况发生了变化。
他引入了一种新的财务结构，激励创作者传播和放大虚假信息和宣传。许多人开始寻找替代服务，最好是那些不受任何个人控制的服务。
去中心化或联邦制的社交媒体允许在独立托管的服务器或平台上进行通信，使用如ActivityPub、AT Protocol或Nostr等网络协议。
这种模式提供了更精细的审核控制，更强大的安全防护，以及对社交网络的控制权。甚至可以在不同的服务器之间迁移，同时保持对同一人群的关注。
尽管去中心化的类似Twitter的服务理念已经存在多年，但历史上充满了失败的尝试，如App.net和Identi.ca。真正的竞争对手从未出现，因为人们没有足够的动力离开Twitter，也没有合适的去处。现在，情况发生了变化。
根据Similarweb的数据，X的流量同比下降了近20%。Apptopia的另一项研究显示，每日活跃用户从1.41亿减少到了1.2亿。与此同时，像Mastodon、Bluesky和一些基于Nostr的客户端等去中心化服务的人气正在上升。
但真正的赢家是来自Meta的Threads。Meta在9月披露，Threads已经拥有近10亿月活跃用户。（截至发稿时，Threads尚未实现ActivityPub，但它承诺将实现这一目标。）
极客们钟爱的Mastodon以150万活跃用户位居第二，且用户数量正在增长，而仍处于邀请制的Bluesky（基于AT Protocol）则拥有200万用户。
那么，真正“杀死了”推特的人是谁？当然是埃隆·马斯克。
