第 一章 人工智能，吃一塹長(zhǎng)一智的機(jī)器 /1

深度學(xué)習(xí)，人工智能的一大突破 /4

強(qiáng)化學(xué)習(xí)，人機(jī)圍棋大戰(zhàn)機(jī)器的勝利 /7

對(duì)抗性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字版的貓鼠游戲 /9

自動(dòng)駕駛，車(chē)聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)已來(lái) /11

支付技術(shù)早已遍地開(kāi)花 /16

巴別魚(yú)耳塞，耳朵里的實(shí)時(shí)翻譯 /18

給所有人的人工智能 /20



入選技術(shù)：

2013，Deep Learning，深度學(xué)習(xí)

2015，Vehicle-to-Vehicle Communication，車(chē)對(duì)車(chē)通信

2015，Apple Pay，蘋(píng)果支付

2016，Tesla Autopilot，特斯拉自動(dòng)駕駛儀

2017，Reinforcement Learning，強(qiáng)化學(xué)習(xí)

2017，Self-Driving Trucks，自動(dòng)駕駛貨車(chē)

2017，Paying with Your Face，刷臉支付

2018，Babel-Fish Earbuds，巴別魚(yú)耳塞

2018，AI for Everyone，給所有人的人工智能

2018，Dueling Neural Networks，對(duì)抗性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)



第二章 人機(jī)交互，為解決交流障礙問(wèn)題而生 /24

智能軟件助手：Hi ！Siri /26

手勢(shì)界面：讓人機(jī)互動(dòng)徹底展現(xiàn) /29

語(yǔ)音接口接下交互界面革新的接力棒 /31

智能手表：用手腕處理事務(wù) /33

Oculus Rift 與Magic Leap：體驗(yàn)人機(jī)交互技術(shù)的風(fēng)暴 /35



入選技術(shù)：

2009，Intelligent Software Assistant，智能軟件助手

2011，Gestural Interfaces，手勢(shì)界面

2013，Smart Watches，智能手表

2014，Oculus Rift

2015，Magic Leap

2016，Conversational Interfaces，語(yǔ)音接口



第三章 硬件與算法，好馬還需好鞍 /42

賽道內(nèi)存與哈希存儲(chǔ)，雙管齊下創(chuàng)新存儲(chǔ)技術(shù) /45

3D 晶體管，半導(dǎo)體器件的另一維度 /48

稀疏傅里葉變換，算法和人性解讀的結(jié)合 /50

攝影與游戲，算法和痛點(diǎn)的初次嘗試 /54

神經(jīng)形態(tài)芯片，計(jì)算機(jī)的仿生樂(lè)章 /61

實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)選擇獨(dú)舞 /62

材料的量子之躍，量子計(jì)算機(jī)與材料共舞 /65



入選技術(shù)：

2009，Hash Cache，哈希存儲(chǔ)

2009，Racetrack Memory，賽道內(nèi)存

2010，Mobile 3-D，移動(dòng)3-D

2012，3-D Transistors，3D 晶體管

2012，Sparse Fast Fourier Transform，稀疏傅里葉變換

2012，Light-Field Photography，光場(chǎng)攝影

2014，Neuromorphic Chips，神經(jīng)形態(tài)芯片

2017，The 360-Degree Selfe，360 度自拍

2017，Practical Quantum Computers，實(shí)用型量子計(jì)算機(jī)

2018，Materials Quantum Leap，材料的量子之躍



第四章 模式創(chuàng)新，賦予技術(shù)新的定義 /67

社交電視 ，觀眾從被動(dòng)接受信息到主動(dòng)創(chuàng)造內(nèi)容 /70

實(shí)時(shí)搜索，讓信息更具時(shí)效性 /72

臉書(shū)的 時(shí)間線，讓信息從源頭就開(kāi)始有序 /74

暫時(shí)性社交網(wǎng)絡(luò)，一種新型的信息分享模式 /75

移動(dòng)協(xié)作工具，極大提升工作效率 /77

向潛在消費(fèi)者融資的眾籌模式或許還有新玩法 /79

谷歌氣球，讓偏遠(yuǎn)地區(qū)的人享受互聯(lián)網(wǎng)服務(wù) /80



入選技術(shù)：

2010，Real-Time Search，實(shí)時(shí)搜索

2010，Social TV，社交電視

2011，Social Indexing，社交索引

2012，Crowdfunding，眾籌模式

2012，F(xiàn)acebooks Timeline，臉書(shū)的時(shí)間線

2013，Temporary Social Media，暫時(shí)性社交網(wǎng)絡(luò)

2014，Mobile Collaboration，移動(dòng)協(xié)作

2015，Project Loon，谷歌氣球

2016，Slack



第五章 云與數(shù)據(jù)共享，靈活應(yīng)對(duì)信息的爆發(fā)式增長(zhǎng) /85

SDN，云計(jì)算時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)管理 /88

云端信息流，讓?xiě)?yīng)用在云端運(yùn)行 /90

云編程，海量分布式動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的解決方案 /91

手機(jī)廉價(jià)，但上傳的大數(shù)據(jù)可不廉價(jià) /92

傳感城市，讓城市治理更自主、更智能 /93

嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)缺陷讓僵尸物聯(lián)網(wǎng)有機(jī)可乘 /95

保護(hù)個(gè)人隱私的超私密手機(jī)應(yīng)運(yùn)而生 /96

形式驗(yàn)證技術(shù)支撐下的防崩潰代碼 /98

無(wú)需解密就能分析與應(yīng)用數(shù)據(jù)的同態(tài)加密 /99

完美的網(wǎng)絡(luò)隱私 /101



入選技術(shù)：

2009，Software-De ned Networking，軟件定義網(wǎng)絡(luò)

2010，Cloud Programming，云編程

2011，Cloud Streamin，云端信息流/ 流媒體

2011，Crash-Proof Code，防崩潰代碼

2011，Homomorphic Encryption，同態(tài)加密

2013，Big Data from Cheap Phones，來(lái)自廉價(jià)手機(jī)的大數(shù)據(jù)

2014，Ultraprivate Smartphones，超私密智能手機(jī)

2017，Botnets of Things，僵尸物聯(lián)網(wǎng)

2018，Perfect Online Privacy，完美的網(wǎng)絡(luò)隱私

2018，The Sensing City，傳感城市



第六章 機(jī)器人，從電影和小說(shuō)里走出來(lái) /105

藍(lán)領(lǐng)機(jī)器人：人類(lèi)協(xié)同工作的好幫手 /107

知識(shí)分享型機(jī)器人：自己學(xué)習(xí)新技能 /110

靈巧型機(jī)器人：踉蹌后也能快速恢復(fù)平衡 /111

農(nóng)用無(wú)人機(jī)：還要用手操控的機(jī)器人 /113

可回收火箭：人類(lèi)火箭技術(shù)發(fā)展的里程碑 /115

生物機(jī)器：讓小型動(dòng)物去完成任務(wù) /117



入選技術(shù)：

2009，Biological Machine，生物機(jī)器

2013，Baxter: The Blue-Collar Robot，Baxter 藍(lán)領(lǐng)機(jī)器人

2014，Agile Robots，靈巧型機(jī)器人

2014，Agricultural Drones，農(nóng)用無(wú)人機(jī)

2016，Reusable Rockets，可回收火箭

2016，Robots That Teach Each Other，知識(shí)分享型機(jī)器人



第七章 能源新技術(shù)，現(xiàn)在關(guān)注或許還能免受末日審判 /122

化石能源與核能，成熟能源技術(shù)的清潔化 /125

太陽(yáng)能，路在何方 /131

電網(wǎng)對(duì)新能源的智能化適應(yīng) /138



入選技術(shù)：

2009，Traving Wave Reactor，行波反應(yīng)堆

2010，Solar Fuel，太陽(yáng)能燃料

2010，Light Trapping Photovoltaics，光捕捉式太陽(yáng)能發(fā)電

2011，Smart Transformers，智能變壓器

2012，Ultra-Efcient Solar，超高效太陽(yáng)能

2012，Solar Microgrids，太陽(yáng)能微電網(wǎng)

2013，Ultra-Efcient Solar Power，多頻段超高效太陽(yáng)能

2013，Supergrids，超級(jí)電網(wǎng)

2014，Smart Wind and Solar Power，智能風(fēng)能和太陽(yáng)能

2016，Solar Citys Gigafactory ，Solar City的超級(jí)工廠

2016，Power From the Air，空中取電

2017，Hot Solar Cells，太陽(yáng)能熱光伏電池

2018，Zero-carbon Natural Gas，零碳排放天然氣發(fā)電



第八章 先進(jìn)材料，改變?nèi)祟?lèi)生活，助力社會(huì)發(fā)展 /152

3D 打印、反滲透淡化技術(shù)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在被改變 /153

高速篩選電池、納米壓電器件，仍在迎難而上 /169



入選技術(shù)：

2009，Liquid Battery，液態(tài)電池

2009，Nanopiezo Electronics，納米壓電器件

2010，Green Concrete，綠色混凝土

2011，Solid State Battery，固態(tài)電池

2012，High-Speed Materials Discovery，高速篩選電池材料

2013，Additive Manufacturing，增材制造技術(shù)

2014，Microscale 3-D Printing，微型3D打印

2015，Nano-Architecture，納米結(jié)構(gòu)材料

2015，Megascale Desalination，超大規(guī)模海水淡化

2018，3-D Metal Printing，3D金屬打印



第九章 生物醫(yī)療，用智慧辨識(shí)破壞，用科技逆轉(zhuǎn)傷害 /177

尋找重啟生命游戲的Plan B?D?D干細(xì)胞 /181

繪制通向未來(lái)的地圖，從大腦開(kāi)始 /191

用更簡(jiǎn)單的檢測(cè)手段撕下疾病的偽裝 /201

風(fēng)起云涌的基因療法與免疫療法 /206



入選技術(shù)：

2009，Paper Diagnostics，診斷試紙

2010 ，Engineered Stem Cells，干細(xì)胞工程

2010，Dual-action Antibodies，雙效抗體

2010，Implantable Electronic，植入式芯片

2012，Egg Stem Cells，卵原干細(xì)胞

2013，Memory Implants，移植記憶

2014，Brain Mapping，腦部圖譜

2015，The Liquid Biopsy，液體活檢

2015，Brain Organoids，大腦類(lèi)器官

2016，Immune Engineering，免疫工程

2017，The Cell Atlas，細(xì)胞圖譜

2017，Reversing Paralysis，治愈癱瘓

2017，Gene Therapy 2.0，基因療法2.0

2018，Arti cial Embryos，人造胚胎



第十章 基因研究，讓人類(lèi)更了解生命 /215

初識(shí)自我，拆分生命的單位?D?D基因 /218

解讀生命密碼，了解那些命中注定 /229

改寫(xiě)生命，體驗(yàn)造物 /237



入選技術(shù)：

2009，$100 Genome，100 美元基因測(cè)序

2011，Seperating Chromosomes，分離染色體

2011，Synthetic Cells，合成細(xì)胞

2011，Cancer Genomics，癌癥基因組學(xué)

2012，Nanopore Sequencing，納米孔測(cè)序

2013，Prenatal DNA Sequencing，產(chǎn)前 DNA 測(cè)序

2014，Genome Editing，基因組編輯

2015，Supercharged Photosynthesis，超高效光合作用

2015，Internet of DNA，DNA 的互聯(lián)網(wǎng)

2016，Precise Gene Editing in Plants，精確編輯植物基因

2016，DNA App Store，DNA 應(yīng)用商店

2018，Genetic Fortune-telling，基因占卜



附錄 《麻省理工科技評(píng)論》2019 年全球十大突破性技術(shù) /248

靈巧機(jī)器人（Robot Dexterity）

核能新浪潮（New Wave Nuclear Power）

早產(chǎn)預(yù)測(cè)（Predicting Preemies）

腸道顯微膠囊（Gut Probe in Pill）

定制癌癥疫苗（Custom Cancer Vaccines）

人造肉漢堡（The Gow-Free Burger）

捕獲二氧化碳 （Carbon Dioxide Catcher）

可穿戴心電儀（An ECC on Your Wrist）

無(wú)下水道衛(wèi)生間（Sanitation without Sewers）

流利對(duì)話(huà)的 AI 助手（Smooth-Talking AI Assistant）