3月25日，《麻省理工科技谈论》正式揭晓 2018 年“全球十大打破性技能”。

详细包含：给所有人的人工智能（云端 AI）、对立性神经网络、人工胚胎、“基因占卜”、传感城市、巴别鱼耳塞、完美的网络隐私、资料的量子腾跃、实用型 3D 金属打印机、零碳排放天然气发电等。

1、实用型 3D 金属打印机

尽管 3D 打印技能现已存在了几十年，但它之前仍然限制在业余爱好者和规划师的小圈子内，仅仅用来制作一次性原型。并且，之前的 3D 打印技能运用任何非塑料资料（尤其是金属）时，本钱非常贵重，速度也慢得让人无法承受。

不过现在，跟着本钱越来越低，运用也越来越简略，这项技能有望成为可用于零部件出产的实用技能。假如它被广泛运用，将有或许改动咱们大规模量产产品的办法。

• 2017 年，来自劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）的研讨人员宣告他们研发出了一种 3D 打印不锈钢零部件的办法，经过这种办法出产出来的零部件的强度是经过传统办法出产出来的两倍。
• 同样在 2017 年，坐落波士顿邻近的 3D 打印草创公司 Markforged 发布了第一台价格在 10 万美元以下的 3D 金属打印机。
• 而另一家坐落波士顿区域的 3D 打印草创公司 Desktop Metal 也在 2017 年 12 月开端交给他们的第一台 3D 金属原型打印机。该公司还方案推出体积更大的、用于工业制作的打印机，它们的速度将会比之前的 3D 金属打印机快 100 倍。

短期来看，有了这项技能后，制作商们将不再需求保持许多的库存，他们能够按需地打印一个部件。比方说，当顾客需求给旧车替换一个零部件的时分，就能够当即供给给他。

长时间来看，那些大规模出产某一特定零部件的大工厂将会被产品线丰厚的小工坊所代替。这些小工坊将能按照顾客的需求随时打印出各式各样的零部件。

依据美国资料实验学会旗下 F42 技能委员会拟订的相关规范，将增材制作，也便是俗称的 3D 打印，分为七大类技能办法，现在运用在“金属”的打印首要有四种技能，别离为金属粉床熔化（PBF，Powder BedFusion）、雷射金属堆积（LMD，Laser Metal Deposition）、黏着剂喷涂成型（Binder Jetting），以及分层实体制作（LOM，Laminated Object Manufacturing）。

在上述的技能中，现阶段最被看好且运用最多的是金属粉床熔化，在列印时披上一层粉末，再透过雷射进行烧熔出想要的形状，两点重要的原因：能够制作出各种杂乱形状的产品，以及假如金属粉末操控得宜，就能做出精美度很好的产品。举例来说，25 微米（Micrometer）的金属粉末颗粒就能打印出外表详尽度是 25 微米的产品，假如把金属粉末颗粒缩小至 2~5 微米，就可到达外表详尽度便是 2~5 微米，就会比传统 CNC 制程做出的更美丽，但条件是金属粉末有必要操控得宜。

但相较于传统的铸造或锻造工法，3D 金属打印还有几个阻止，一是机器设备以及金属粉末的本钱都仍偏高，二是尽管现在 3D 金属打印现已来到了四支雷射喷头可一起作业，但以用户的视点来看，速度仍是慢。

2、零常识验证——完美的网络隐私

关于许多加密钱银，尽管理论上来说，这些买卖都是匿名的，但经过与其他数据进行结合，仍是能够追寻到乃至辨认出买卖人。可是，零常识验证技能却有助于实在处理这个问题。并且有望进一步协助完结实在的互联网隐私。

举个比方，该东西能够让你不必走漏出世日期就能证明自己年满 18 岁，或许不必走漏自己的银行余额或其他细节，就能证明自己在银行有满足的存款能够完结金融买卖。这样就大大下降了隐私走漏或身份盗用的危险。

尽管研讨人员现已研讨了几十年，但直到上一年人们对零常识验证的爱好才开端暴增，某种程度上，这要得益于人们对加密钱银日益增长的热心。一起，很大必定程度上也得益于 2016 年底树立的电子钱银——Zcash 把零常识验证运用于实践。Zcash 的研发人员运用一种叫做 zk-SNARK（简明非交互零常识验证）的办法让用户进行匿名买卖。一般，这在比特币以及其他公共区块链体系中是不或许完结的，比特币以及其他公共区块链体系中的买卖对所有人都是揭露通明的。

不过尽管 zk-SNARK 许诺种种优点，但核算量大，运转缓慢。一起，zk-SNARK 需求“信赖设备”，所生成的密钥假如落入坏人之手就能够损坏整个体系。不过，研讨人员正在尽力研讨代替方案，期望能够愈加高效地布置零常识验证，一起不需求上述密钥。

3、零碳排放天然气发电

在可预见的未来，咱们或许要一向将天然气作为首要的发电动力之一。现成又廉价的天然气宣布的电占美国总发电量的 30%, 全国际发电量的 22%。天然气尽管比煤炭清洁得多，仍造成了许多的碳排放，而现有技能体系一般是进一步增设 CO2 吸附、脱硫脱硝、降灰等环保设备来完结。

可是，这些手法大都是弥补性质的，会添加发电本钱和能耗，下降经济效益。而现在，美国动力公司Net Power彻底摒弃传统的以水蒸气为工质的热能循环进程，选用全新的以高压高温超临界 CO2 为介质的 Allam 循环进程。这样就从本质上处理了 CO2 排放和 NOx 污染的问题，且收回的 CO2 还变废为宝，可运用于采油或作为化工原资料等运用。

该技能发电归纳功率更高，设备大幅简化，固定出资少，占地面积小。假如该技能老练并完结产业化，将引领热力发电范畴的技能革命，不仅对天然气发电含义严重，对煤电范畴也有非常重要的参考价值。

4、人工胚胎

英国剑桥大学的胚胎学家们运用干细胞培养出了一种传神的小鼠胚胎。值得一提的是，该胚胎并不是由卵细胞与精子结合而来的，只运用了从另一个胚胎中得到的细胞。

团队担任人Zernicka-Goetz 称，她的“组成”的胚胎或许不会发育成老鼠。尽管如此，它们也意味着，咱们很快就能够完结在没有卵子的情况下育出哺乳动物。

据了解，人工组成的人类胚胎将是科学家们的福音，这能够让他们梳理出胚胎在前期展开中阅历的进程。并且，由于这些胚胎是从易操作的干细胞展开而来的，实验室将能够运用各种东西，例如基因修改技能，在它们成长的进程中对它们进行研讨。

5、对立性神经网络

人工智能辨认物体的才能现已越来越强了：给它看一百万张图片，它就能够用惊人的准确度来告知你终究哪张里边有个行人在过马路。可是 AI 简直不或许单独生成行人的图片。假如它能够完结这一点，它将能够发明许多看似实在的组成图片，把行人放在各种环境下。而主动驾驶体系或许足不出户就能运用这些图片进行练习。

但问题在于，从无到有发明一个东西需求想象力，而这正是人工智能技能一向难以完结的才能。

直到 2014 年，其时仍是蒙特利尔大学博士生的 Ian Goodfellow 忽然想到了这个问题的答案，这便是“对立式生成网络”（GAN）。

“对立式生成网络”运用两个神经网络，并且运用同一个数据集进行练习。其间一个神经网络叫生成网络，它的使命便是按照所见过的图片来生成新的图片，比方一个多长一条手臂的行人。而别的那个神经网络叫判别网络，它的使命则是判别它所见得图片是否与练习时的图片相似，仍是由生成模型发明出来的“假货”，比方，判别那个长着三个手臂的人有没有或许是真的？

渐渐的，生成网络发明图片的才能会强到无法被判别网络识破的程度。基本上，经过练习之后，生成网络学会了辨认并发明看起来非常实在的行人图片。

这项技能现已成为了在曩昔十年最具潜力的人工智能打破，协助机器发生乃至能够诈骗人类的效果。一些专家信任，GAN 在某种程度上现已开端了解它们所见到，所听到的国际的底层结构。而这意味着，跟着人工智能开端取得想象力，它们也或许开端了解它在这国际上所看到的东西。

不过， GAN 的效果并非完美：它们或许生成有两套把手的自行车，或许眉毛错位的脸。

6、云端 AI——给所有人的人工智能

人工智能一向以来都仅仅亚马逊、百度、谷歌和微软等大型科技公司，以及少量草创公司的玩物。关于其他范畴的许多公司来说，人工智能太贵也太难，无法全面遍及。

这个问题该怎么处理？根据云端的机器学习东西正在将人工智能带给更广泛的集体。现在，亚马逊旗下的 AWS 子公司简直统治了云 AI 商场。谷歌则企图经过 TensorFlow 这款能够开发机器学习体系的开源人工智能结构来应战它的位置。而谷歌近来刚揭露的 Cloud AutoML 也是一套经过预先练习，能够让人工智能变得更简单运用的体系。

7、基因占卜

将来有一天，婴儿出世时就会得到一份 DNA 检测陈述。这些陈述将供给婴儿患心脏病或癌症的几率、是否对烟草上瘾，以及是否比一般人更聪明的猜测。由于大型基因研讨（部分研讨触及人数超越 100 万人）的展开以及科学前进，这样的陈述很快就会从概念变成实际。

尽管新的 DNA 测验仅仅供给了概率揣度，而不是直接得出确诊定论，但仍然能够极大地谋福医学的展开

8、传感城市

现在，全球许多才智城市方案都已停滞，要么下调了从前雄心壮志的方针，要么由于日子本钱原因逼走了超级富豪之外的一般居民。而多伦多的一个叫 Quayside 的项目，却期望从头开端从头规划一个社区，用最新的数字技能将其重建，打破现有的失利局势。

Alphabet 旗下坐落纽约市的 Sidewalk Labs 将和加拿大政府进行协作，让这一高科技项目落地在多伦多 Waterfront 工业区。

该项意图方针之一便是让全部关于规划、方针以及信息科技的决议方案都以一个巨大的传感器网络为根底。这个网络将搜集各种信息：空气质量、噪声水平以及人们的行为等数据。

在该规划中，全部车辆都是主动驾驶的同享车辆，地下也将跑着担任送快递这种初级体力劳动的机器人。Sidewalk Labs 表明，他们方案让正在规划的软件与体系开源，能够答应其他公司在其上创立服务，相似为手机开发 APP 的做法。

9、巴别鱼耳塞——ai翻译

在风行一时的科幻经典《银河系周游攻略》中，你把一条黄色的巴别鱼塞到耳朵里，就能够听到实时翻译。在实际国际中，谷歌现已研讨出了一个过渡性的处理方案：一副叫做 Pixel Buds 价值 159 美元的耳塞。这副耳塞能够在 Pixel 智能手机上经过谷歌翻译运用进行实时翻译。需求一个人佩带耳塞，另一个人手持手机。

谷歌翻译之前就现已有了对话功用，其 iOS 和安卓版运用都能够主动辨认说话者的言语，然后主动翻译。但布景噪音会添加运用了解言语的难度，一起也会让运用很难判别说话人何时中止，何时开端翻译。Pixel Buds 有用处理了这些问题，由于佩带人能够在说话的一起用手指点击和长按右边的耳塞。将交互别离放在智能手机和耳塞上，能够让两边都能操控麦克风。

10、资料的量子腾跃

新式量子核算机功用强大，不过它的展开道路上仍然笼罩着一层迷雾：量子核算机有着当今核算机无法比拟的核算力，可是咱们至今没有弄清楚这种才能能被用来做什么。一个远景无限的运用方向正在向量子核算机招手：准确分子规划。

未来，科学家能够运用这项技能规划出新式蛋白质，用于研发更有效果的药物，或是规划出新式高效电池中的电解质、直接将太阳能转化为液态燃料的奇特化合物以及更高效的太阳能电池。

可是，量子核算还有不少需求打破的当地，首要，量子核算的精度适当低，尽管用在深度学习等精度需求不高的核算上适当适宜，但要处理传统核算机的通用核算作业，或许就力有未逮了。其次，量子核算这种高度并行的核算环境需求结构的适配，以及编译器的针对性优化，这种开发逻辑与现有的核算架构彻底不同。