第 一章 人工智能，吃一塹長一智的機器 /1

深度學習，人工智能的一大突破 /4

強化學習，人機圍棋大戰(zhàn)機器的勝利 /7

對抗性神經網絡，數(shù)字版的貓鼠游戲 /9

自動駕駛，車聯(lián)網的未來已來 /11

支付技術早已遍地開花 /16

巴別魚耳塞，耳朵里的實時翻譯 /18

給所有人的人工智能 /20



入選技術：

2013，Deep Learning，深度學習

2015，Vehicle-to-Vehicle Communication，車對車通信

2015，Apple Pay，蘋果支付

2016，Tesla Autopilot，特斯拉自動駕駛儀

2017，Reinforcement Learning，強化學習

2017，Self-Driving Trucks，自動駕駛貨車

2017，Paying with Your Face，刷臉支付

2018，Babel-Fish Earbuds，巴別魚耳塞

2018，AI for Everyone，給所有人的人工智能

2018，Dueling Neural Networks，對抗性神經網絡



第二章 人機交互，為解決交流障礙問題而生 /24

智能軟件助手：Hi ！Siri /26

手勢界面：讓人機互動徹底展現(xiàn) /29

語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 /33

Oculus Rift 與Magic Leap：體驗人機交互技術的風暴 /35



入選技術：

2009，Intelligent Software Assistant，智能軟件助手

2011，Gestural Interfaces，手勢界面

2013，Smart Watches，智能手表

2014，Oculus Rift

2015，Magic Leap

2016，Conversational Interfaces，語音接口



第三章 硬件與算法，好馬還需好鞍 /42

賽道內存與哈希存儲，雙管齊下創(chuàng)新存儲技術 /45

3D 晶體管，半導體器件的另一維度 /48

稀疏傅里葉變換，算法和人性解讀的結合 /50

攝影與游戲，算法和痛點的初次嘗試 /54

神經形態(tài)芯片，計算機的仿生樂章 /61

實用的量子計算機選擇獨舞 /62

材料的量子之躍，量子計算機與材料共舞 /65



入選技術：

2009，Hash Cache，哈希存儲

2009，Racetrack Memory，賽道內存

2010，Mobile 3-D，移動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，光場攝影

2014，Neuromorphic Chips，神經形態(tài)芯片

2017，The 360-Degree Selfe，360 度自拍

2017，Practical Quantum Computers，實用型量子計算機

2018，Materials Quantum Leap，材料的量子之躍



第四章 模式創(chuàng)新，賦予技術新的定義 /67

社交電視 ，觀眾從被動接受信息到主動創(chuàng)造內容 /70

實時搜索，讓信息更具時效性 /72

臉書的 時間線，讓信息從源頭就開始有序 /74

暫時性社交網絡，一種新型的信息分享模式 /75

移動協(xié)作工具，極大提升工作效率 /77

向潛在消費者融資的眾籌模式或許還有新玩法 /79

谷歌氣球，讓偏遠地區(qū)的人享受互聯(lián)網服務 /80



入選技術：

2010，Real-Time Search，實時搜索

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，臉書的時間線

2013，Temporary Social Media，暫時性社交網絡

2014，Mobile Collaboration，移動協(xié)作

2015，Project Loon，谷歌氣球

2016，Slack



第五章 云與數(shù)據共享，靈活應對信息的爆發(fā)式增長 /85

SDN，云計算時代的網絡管理 /88

云端信息流，讓應用在云端運行 /90

云編程，海量分布式動態(tài)數(shù)據的解決方案 /91

手機廉價，但上傳的大數(shù)據可不廉價 /92

傳感城市，讓城市治理更自主、更智能 /93

嵌入式系統(tǒng)的設計缺陷讓僵尸物聯(lián)網有機可乘 /95

保護個人隱私的超私密手機應運而生 /96

形式驗證技術支撐下的防崩潰代碼 /98

無需解密就能分析與應用數(shù)據的同態(tài)加密 /99

完美的網絡隱私 /101



入選技術：

2009，Software-De ned Networking，軟件定義網絡

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，來自廉價手機的大數(shù)據

2014，Ultraprivate Smartphones，超私密智能手機

2017，Botnets of Things，僵尸物聯(lián)網

2018，Perfect Online Privacy，完美的網絡隱私

2018，The Sensing City，傳感城市



第六章 機器人，從電影和小說里走出來 /105

藍領機器人：人類協(xié)同工作的好幫手 /107

知識分享型機器人：自己學習新技能 /110

靈巧型機器人：踉蹌后也能快速恢復平衡 /111

農用無人機：還要用手操控的機器人 /113

可回收火箭：人類火箭技術發(fā)展的里程碑 /115

生物機器：讓小型動物去完成任務 /117



入選技術：

2009，Biological Machine，生物機器

2013，Baxter: The Blue-Collar Robot，Baxter 藍領機器人

2014，Agile Robots，靈巧型機器人

2014，Agricultural Drones，農用無人機

2016，Reusable Rockets，可回收火箭

2016，Robots That Teach Each Other，知識分享型機器人



第七章 能源新技術，現(xiàn)在關注或許還能免受末日審判 /122

化石能源與核能，成熟能源技術的清潔化 /125

太陽能，路在何方 /131

電網對新能源的智能化適應 /138



入選技術：

2009，Traving Wave Reactor，行波反應堆

2010，Solar Fuel，太陽能燃料

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

2011，Smart Transformers，智能變壓器

2012，Ultra-Efcient Solar，超高效太陽能

2012，Solar Microgrids，太陽能微電網

2013，Ultra-Efcient Solar Power，多頻段超高效太陽能

2013，Supergrids，超級電網

2014，Smart Wind and Solar Power，智能風能和太陽能

2016，Solar Citys Gigafactory ，Solar City的超級工廠

2016，Power From the Air，空中取電

2017，Hot Solar Cells，太陽能熱光伏電池

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



第八章 先進材料，改變人類生活，助力社會發(fā)展 /152

3D 打印、反滲透淡化技術，產業(yè)結構正在被改變 /153

高速篩選電池、納米壓電器件，仍在迎難而上 /169



入選技術：

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

2014，Microscale 3-D Printing，微型3D打印

2015，Nano-Architecture，納米結構材料

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，用智慧辨識破壞，用科技逆轉傷害 /177

尋找重啟生命游戲的Plan B?D?D干細胞 /181

繪制通向未來的地圖，從大腦開始 /191

用更簡單的檢測手段撕下疾病的偽裝 /201

風起云涌的基因療法與免疫療法 /206



入選技術：

2009，Paper Diagnostics，診斷試紙

2010 ，Engineered Stem Cells，干細胞工程

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，大腦類器官

2016，Immune Engineering，免疫工程

2017，The Cell Atlas，細胞圖譜

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，讓人類更了解生命 /215

初識自我，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

改寫生命，體驗造物 /237



入選技術：

2009，$100 Genome，100 美元基因測序

2011，Seperating Chromosomes，分離染色體

2011，Synthetic Cells，合成細胞

2011，Cancer Genomics，癌癥基因組學

2012，Nanopore Sequencing，納米孔測序

2013，Prenatal DNA Sequencing，產前 DNA 測序

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

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

2016，DNA App Store，DNA 應用商店

2018，Genetic Fortune-telling，基因占卜



附錄 《麻省理工科技評論》2019 年全球十大突破性技術 /248

靈巧機器人（Robot Dexterity）

核能新浪潮（New Wave Nuclear Power）

早產預測（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）

無下水道衛(wèi)生間（Sanitation without Sewers）

流利對話的 AI 助手（Smooth-Talking AI Assistant）