14位顶尖科学家预测2018年惊人发展

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2017年，科学技术发展势头猛劲，卓越的发现和创新铸造了一个精彩非凡的2017。2018年会有哪些惊喜？这14位创新领域的顶尖科学家和思想领袖有话说。


肖恩·卡罗尔：深入了解量子时空的时机已到

▲肖恩·卡罗尔博士，加州理工学院理论物理学家

我斗胆预测：人类将会在时空的量子性质理解上取得令人瞩目的进展。我不会夸大这个可能性，因为众所周知，理论研究是缓慢且无法预知的。不过万事俱备，各种因素都在大力推动我们深入了解量子时空。

量子力学是一个在微观层面上解释世界运动的极为成功的理论，而爱因斯坦著名的广义相对论则认为空间与时间是相互关联的。

对理论物理学家来说，如何同时证明这两个理论的正确性就成了一个历久难解的谜题。最近，我们也在持续谋求新的方式寻找答案，比如说信息论、量子力学的多世界解释和加深对黑洞熵的理解。

时机已到，也是时候弄明白组成空间和时间的量子成分是什么了。

乔治·丘奇：医疗诊断费用将发生翻天覆地的变化
▲乔治·丘奇博士，哈佛大学医学院遗传学教授和提供个人基因组公司负责人

得益于教育质量的提高和软件的惊人发展，2018年公众终将能够见到便宜百万倍的个人基因组。诊断费用将发生翻天覆地的变化，通过彻底改造营养补充剂、兽药产品、酸奶、公众科学，防止野生动物携带疟疾或莱姆病，或许治疗费用也会随之下降。

机器学习将在药物传递和预防医学领域发挥作用。2018年将会有多个项目致力于研发比目前更加精准高效的基因编辑方式，使合成基因免受各种病毒的侵害。

在数百万个错综复杂的细胞和超分辨率染色体图片面前，显微镜将大放异彩。从老鼠身体和人类基因里收集的胚胎数据将成为实验室里人类身体的器官系统。

除此之外，这还推动了可用于脑机接口的新型合成神经细胞的发展，它可作为侵入性电极的较温和替代品。

埃丝特戴森：医疗成本有望大幅下降

▲埃丝特戴森，资深技术和医疗天使投资者

即使2018年美国的医疗系统正走向混乱，我们也可能开始进行更仔细的研究，运用大数据分析事态状况。我们将会学着如何降低成本——不仅是医疗和药品费用，还有失业率、低生产率和旷工成本，以及身体虚弱、毒瘾、抑郁、犯罪和药物过量这类社会成本。

按照惯例，我们会在医疗保健里运用临床试验，但是因为需要控制的变量太多，这些试验在人口健康和社会变革中没能发挥太大作用。现在有了大数据，健康档案和健身应用程序上可获得的信息和高中毕业率及人口统计这些公共数据，我们越来越能够了解在没有特定干预的情况下发生的情况。

医疗领域进步的缓慢有目共睹，因此现实状况不会很快改变。但幸运的是，一些团体将以身作则，政治决策者也会多加重视。

奥伦·埃奇奥尼：同一人工智能软件将能解决多个挑战

▲奥伦·埃奇奥尼，华盛顿大学计算机科学教授

2018年，人工智能将会从优势微弱、狭义的人工智能——为围棋和扑克比赛设计的人工智能，及其他局限特定任务、为了新的挑战需要手动重新设置的人工智能——到较广义的人工智能，即可使用同一软件解决多个挑战的多重功能人工智能系统。

举例来说，某一人工智能经过训练之后可以参与不同的比赛，回答政治、科学、烹饪和日常生活等各种问题。我们离广义的人工智能时代还有数十年，但是2017年人工智能依旧如履薄冰。

杰奎琳法赫蒂：真正看见星光璀璨的银河系

▲杰奎琳法赫蒂博士，纽约美国自然史博物馆天体物理学家

2018年将会是探秘银河系项目硕果累累的一年。4月，当代最具野心的项目欧洲航天局的“盖亚”探测器（Gaia Mission）将第二次公布银河相关信息，包括数十亿恒星的距地距离和几百万颗恒星的运行速度。科学家们等待这个从无法预知的位置精度水平计算达当今10000倍的恒星数量项目已有数十年。

我们可以利用这些新数据绘制精美细致的银河系3D地图，会发现之前不曾见过的星体架构，最近和很久以前形成的恒星痕迹。揭秘超高速恒星等外来物体，追踪和投射太阳系附近的恒星位置，或者识别过去或未来的恒星冲突。4月之后，结果立现，我们对银河系的形成和演变将会有革命性的洞察和领悟。

凯瑟琳·弗里兹：更多宇宙秘密将揭开面纱

▲凯瑟琳·弗里兹，密歇根大学安娜堡分校的物理学教授

2017年10月，激光干涉引力波天文台探测到了的中子星合并引力波，1.7秒之后70个不同的探测器发现了不同波长的光。这就意味着引力传播速度与光速是极为接近的。综合所有信息，便排除了爱因斯坦相对论之外的许多引力模型。随着探测到的星体活动越来越多，我们会对引力、中子星和不同质量黑洞的数量有更深入的了解。目前观测到的太阳质量30倍的黑洞已经令人叹为观止，其他质量的黑洞还有哪些，我们会一一揭晓。

2018年，我们也会对天文学家称为H0的宇宙膨胀率有所了解。现在，在宇宙微波背景实验测量（宇宙大爆炸之后遗留的光线）所得的H0数值和最近超新星（恒星爆炸）得到的数值之间有矛盾之处。LIGO和电磁探测器探测更多的的黑洞和中子星合并能够解决这个问题。矛盾差值是真实存在的吗？若果真如此，这项新的物理学发现又在预示着什么？

劳伦斯·克劳斯：将走出物理的纯粹推理阶段

▲劳伦斯·克劳斯博士，地球和太空探索学教授

大型强子对撞机和LIGO会观察与我们现今对物理学标准模型理论或黑洞物理学的认知不相符的运动。相比于预测，这更是一种希冀，如果我们想走出基础物理知识的纯粹推理阶段，就需要吸收新的经验。

自然告诉我们正确的行进方向，这两个前沿的实验则是我们拥有的最佳赌注。测量暗能量的实验不太可能再向世人揭示未知的信息，我也不认为明年下一代暗物质实验会及时在线报道出任何结果。

艾因·拉米雷斯：人们应该反思是否在制造“怪物”？

▲艾因·拉米雷斯博士，科学家，科学传播者

2018年是玛丽·雪莱长篇巨作《弗兰肯斯坦》问世的200周年，此书讲述了一位科学家不顾后果创造生命的故事。我猜想今年的诸多讲座和活动会大幅讨论技术给我们的生活带来的影响。这个讨论滞后已久，因为科学家们有时会对自己的创新太过激动而忘了扪心自问：“我是在制造怪物吗？”

2018年可以让人们暂时停下脚步，思考这个社会是否喜欢自己正在奔赴的未来。最近有些新闻讲的就是一位前脸书领导悔恨自己的发明，正值《弗兰肯斯坦》的200周年，人类也有了机会能够更好地理解我们创造的技术所造成的影响。

J. 马歇尔·谢泼德:天气预报更加智能

▲J.马歇尔·谢泼德，雅典市佐治亚大学佐治亚体育协会特聘教授

大众通常会觉得天气预测就是一种猜测。现在的气象学家没有一位能避免与预报精准度有关的玩笑。但其实这都是误解。得益于气象知识、卫星、雷达系统和电脑模型的飞速发展，当今时代的天气预报已然相当精准，比如2017年震撼社会的飓风季。我们现在拥有的技术已经可以在飓风登陆、潜在龙卷风暴和多日洪水事件到来之前提前预警，预留出相当长的准备时间。

我预测在2018年预报和预警模式的“其他”方面会取得重大突破，即气象学的社会科学。天气相关组织已经察觉到了飓风锥、龙卷风“多边形”警告和“观察-建议-警告”术语给人们造成的混乱。现在也已出现了调查天气信息、预警颜色和风险因素是如何影响大众以及人们如何理解这些因素并行动的研究。我觉得这类传达天气警报的语言和符号都会精简化，并根据心理学理论和文化规范等因素进行智能化设计。

塞思·肖斯塔克：发现太阳系中的超级地球

▲塞思·肖斯塔克博士，加利福尼亚山景城SETI协会资深天文学家

一代代的学生都用“受过良好教育的母亲刚给我们拿来了9个披萨”（这句英文每个单词的首字母都对应一颗行星的名字）这句话去笨拙地记忆太阳系中的九大行星。

然而在2006年，国际天文学联合会、打了这几个披萨的脸，因为它剥夺了冥王星（Pluto）的行星地位。在接下来的几十年里，太阳大家庭又遭受了另一个侮辱，因为我们意识到宇宙中最常见的星球类型其实是“超级地球”。其直径约为地球的两倍，表面由岩石组成。可惜的是，在太阳系里并未发现。

2018年人们可能会针对这些侮辱进行补救。或许会找到冥王星的替代品——不仅是字面意义上的代替它的位置，而是能够合理地得到第九颗行星这个称号。加州理工学院的天文学家迈克·布朗和康斯坦丁·巴特金正在搜集间接证据寻找一个直径是地球两倍，距离太阳的距离是冥王星10倍的物体。狩猎即将开始，如果天文学家们能够成功捕获这个猎物，那肯定是一个大新闻。它会给我们的太阳系带来一个我们可以研究或者可能拜访的超级地球，我们也可以给学生们一个一直渴求的第九颗行星。不管它叫什么，都得以“P”开头。

埃里克·托普：基因编辑帮助治愈更多疾病

▲埃里克·托普，加利福尼亚斯克里普斯研究所分子医学教授

有两项并行且强大的技术最终将给医学界带来重大变革：CRISPR基因编辑技术和深度学习人工智能。2017年年末见证了第一例因罕见疾病接受基因编辑治疗的病人。2018年，将有10个以上的不同医疗症状进入临床试验，包括罕见眼部疾病、血友病和镰状细胞性贫血。基因编辑能够治愈许多从未得到有效治疗的疾病。

同样，人工智能的子集深度学习将会在医学界展现重大潜能。在医学扫描、皮肤病变、心率异常和病理切片领域，算法已被证明比专家医师更优秀。深度学习将掌控诊所，最开始是提高医生的诊断精确度和效率，最终则会成为病人的虚拟医学教练。

雪莉·特克：机器要像人类一样“思考”

▲雪莉·特克博士，麻省理工学院社会科学技术研究系洛克菲勒教席教授

一直以来，机器人似乎就是召唤来代替人们去做危险工作的骑兵。不过我们也在幻想着机器人可以做更多的事情：比如充当我们的心灵伴侣。现在，梦想成真了。我预测：2018年，社交机器人能够通过情感版本的图灵测试（Turing Test，现在的机器智能必须要通过的行为测试）证明其具有情感。在图灵测试中，机器要像人类一样“思考”。不过模拟思考（比如说玩象棋）可以看作思考，但是模拟感情并非感情，模拟的爱情也永远不是爱情。我们在研制模拟感情类机器人上取得的“成功”，含有欺骗成分，将招致严重的后果。

《时代杂志》将“年度最佳发明”头衔颁给了Jibo，一个可以回答“嘿, Jibo”想要成为家庭好伙伴儿的社交机器人。随着我们的“幻想成真”，一个问题浮现了，那就是我们和机器人之间不真实的关系，因为不管它们“说”什么，都不含有喜爱和同情。与此同时，人类就会变得无比脆弱。机器人专家了解到：关怀就是一个杀手级应用。当我们教导或者关怀一个机器人的时候，就设想这个机器人也能够反过来报答我们。当我们给自己的孩子社交玩具和数字宠物的时候，实际上是在着手做一个让孩子成为人类受试者的实验。

我们能够诚实地面对这种在机器人梦中度过余生的情感缺陷吗？

摩西·瓦迪：硅谷将自食恶果？

▲摩西 Y.瓦迪，休斯顿莱斯大学计算机工程学院教授

2017年人们突然意识到了信息技术带来的几种不良社会后果，比如自动化造成的岗位流失和舆论操纵导致的严重政治后果。与这种感知相伴的，是长期以来被视为创新和经济发展中心的硅谷对公众看法认知的急剧下降。例如，《华尔街日报》专栏作家佩姬·努南称科技公司的CEO是“美国的实际霸主”，认为他们是“采用诡异的后现代伦理思维的精神上的火星人。”

我希望2018年这将会成为一个重点讨论的问题。让各大技术组织努力担起社会责任，让各级政府开始讨论技术管控的可行办法。越来越多的科技公司创始人将会对他们发布的令人上瘾的技术发出悔恨之声。我们将视加密货币为影子银行体系展开讨论，进行限制或严格监管。

温德尔·瓦拉赫：致命技术将引发惨剧？

▲温德尔·瓦拉赫博士，黑斯廷斯中心高级顾问和耶鲁大学技术研究项目的主席

2018年，某项致命技术将引发一场悲剧，这场悲剧可能来自于一个毁坏了电力网等关键基础设施的广泛部署的网络武器，或者一次暴露了敏感用户信息的数据库入侵。悲剧的惨烈后果会引起国际领导人的注意，受迫于公众压力，他们最终将承担起艰难而又必要的使命：实现对新兴技术的有效监督和管控。

那么突然之间，限制致命武器发展、严格控制社交媒体和其他公司处理敏感用户信息的协议会更易实现。一些产业领导者们会担心对他们行为的限制最终会走向对数字技术的更为细致的监督。

来源：全球技术地图

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