爱活2018年度进化榜 最佳技术奖

2018年是波澜四起的一年,全球经济格局在剧烈波动,至今看不出未来在何方。覆巢之下岂有完卵,科技圈碰撞同样激烈,共享经济再陷危机,科学再次与伦理发生冲突,苹果税引起种种不满,5G标准确立,在半导体工艺撞墙时转向新封装……

那在2018年里,有什么技术深刻改变了或即将改变了我们生活形态,又有什么样的产品代表了先进技术发展方向,会成为今后争相模仿的榜样,还有产品、科技、事件让我们感到退回上一十年。

在《爱活2018年度进化榜 最佳技术奖》、《爱活2018年度进化榜 最佳产品奖》《爱活2018年度退化榜 达尔文奖》连续三篇文章里,爱活会选出每一类别Top 10的科技/产品/事件,本文是继最佳产品奖后的最佳技术奖。

 爱活2018年度进化榜 最佳技术奖 

 第10名:谷歌Duplex 

在Google I/O 2018上,谷歌展示一项非常吸引人的技术,在Googel Assistant新增了能模拟人类自然语言,针对突发问题作出回复的Duplex。

相信大家都使用自动语音服务,它们只能完成一些预设服务,“说话”声音机械化。

有了Duplex会变得不同,它的核心是一个经大量匿名电话对话数据训练的RNN网络,针对音频特征、对话历史、对话参数设计了不同的理解模型,当语音输入先经自动语音识别系统处理,转换为文本并与相关数据一同输入RNN网络,最后生产应答文本再通过文本转语音系统读出来。

经此人工智能处理后,语音能模拟人类说话的抑扬顿挫,理解更复杂问题,例如帮助用户预约理发,几乎跟真人客服一样。看到谷歌Duplex功能后,恐怕最不开心是印度人了。

 爱活2018年度进化榜 最佳技术奖 

 第9名:终端人工智能 

人工智能(计算智能)是近几年科技圈最热门的话题,智能手机、智能电视、智能音箱无一往AI上靠。对于普通消费者来说,人工智能再2018年最大变化莫过于它不再局限在云端,不是虚无缥缈的功能,而是部署到终端上,能带来良好体验。

像是Google Pixel 3手机,得益于AI芯片,并发运算能力得到大幅度提升,只靠一个1/2.55英寸、f/1.8光圈摄像头,就能模拟出近乎真实的焦外虚化效果,或是实现无损的数码变焦,干翻所有多摄像头手机。

人工智能终端化真正打破了手机摄影的局限性,但这是一个小小应用场景,未来将在自动驾驶、视频编辑等方方面面发挥更大用途。

 爱活2018年度进化榜 最佳技术奖 

 第8名:SpaceX重型猎鹰 

在美国东海岸时间2018年2月6日16点45分,经历了多次跳票,两次临时推迟发射的SpaceX重型猎鹰(Falcon Heavy)携带一辆红色2018款特斯拉Roadster跑车,从卡纳维拉尔角LC-39A发射架上顺利升空。

由于芯级火箭减速发动机未完全点火,芯级火箭未能回收,但不能掩盖重型猎鹰首飞成功,因为在正常发射中,载荷远比火箭本身值钱。

受此首飞成功鼓舞,SpaceX在与联合发射联盟的竞争中,拿下了价值1.3亿美元的发射合同,将在2020年为美国空军发射代号AFSPC-52的秘密载荷。

与美国自产、现役运力最高的德尔塔IV型火箭相比,重型猎鹰运力更高,它能将63.8吨载荷送入近地轨道,几乎是前者的三倍,是现役火箭中运力最高的,在历史上仅次于美国土星5、苏联能源号与N1火箭。

而且重型猎鹰Merlin 1D发动机 数量多达27个,在发射中无一出现故障,体现出足够高的可靠性。

 爱活2018年度进化榜 最佳技术奖 

 第7名:人造胚胎 

2018年,来自剑桥大学Zernicka-Goetz教授领导的研究团队在《Nature cell biology》上发表了最新科研成果:利用三种小鼠干细胞直接构建人造胚胎。

在实验中,Zernicka-Goetz团队通过经基因改造的小鼠胚胎干细胞(ESCs)、滋养层细胞(TSCs)以及干细胞(PESCs),使人造胚胎产生了正确的原肠胚结构,在培育14天后,Zernicka–Goetz基于“14天准测”,结束了实验。

Zernicka-Goetz团队的人造胚胎实验是人类第一次仅利用干细胞,没有使用精子、卵子下培育成新的胚胎。暂且放下生物伦理争论,这次实验将是研究人类生命起源的重要一步。

 爱活2018年度进化榜 最佳技术奖 

 第6名:北斗三号 

12月27日下午举行的国务院新闻办公室新闻发布会上,中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其宣布:北斗三号基本系统完成建设,于今日开始提供全球服务。

北斗系统是我国自主建设、独立运行卫星导航系统,从2012年面向亚太区域提供服务到全球服务一共耗费了6年时间。相比今天普遍使用GPS系统,北斗系统更为先进,支持双工通讯,是世界唯一使用三种轨道导航卫星的系统。

北斗由地球静止轨道GEO卫星定、倾斜同步轨道IGSO卫星与中高轨20000千米高MEO卫星组成,抗干扰能力更强,在全球范围内提供了水平10米、高程10米定位精度,0.2米每秒测速精度,20纳秒授时精度(95%置信度),以及优于95%系统服务可用性,在亚太地区定位精度更是高达水平5米、高程5米。

在2019-2020年,我国还计划发射10颗左右北斗卫星,进一步优化服务质量,跟GPS展开正面竞争。

 爱活2018年度进化榜 最佳技术奖 

 第5名:ToF技术 

随着人脸识别功能兴起,2018年里涌现了越来越多解决方案啊,关键一种是ToF。ToF是Time of Fight的简写,直译意思为飞行时间,是一种飞行时间法3D成像技术。

在工作时,通过给被摄目标连续发射光线,传感器接受从目标反射的光线,利用探测光线飞行往返时间得到被摄物的距离。听起来ToF与3D激光测距相似,不同的是3D激光测光是逐点扫描的,而ToF相机同一时间获得整幅图像深度信息。

ToF相机一般由光源、镜头、CMOS传感器、控制电路、数字电路组成,比普通手机摄像头略微复杂,比双摄像头测距要简单,而且算法简单,对DSP性能要求低,测量精度受距离影响低。

除了用在人脸识别、美颜瘦身,ToF在汽车自动驾驶、机器人等领域能发挥出更大的作用。

 爱活2018年度进化榜 最佳技术奖 

 第4名:对抗性神经训练 

人工智能所使用的深度学习是一项依赖海量学习样本的技术。

打个比方说,让AI识别图片中的小狗,在看了100张图片后AI会把一个头、四条腿的猪牛羊狗全识别为小狗,在看了1000张图片后,它会剃除带角的牛羊,只把猪、狗识别为小狗,随着看的图片越多识别准确率越多。

这种学习方式效率非常低,在2014年美国人伊恩·古德费洛提出了一个更高效的人工智能学习方法——对抗性神经网络。

对抗性神经训练由生成神经网络与判别神经网络组成,前者根据已有数据传造出新的数据,比如说根据已有图片合成出新图片,后者负责判断新数据的真伪,二者在不断对抗中不断提高识别准确率,比单纯海量学习更高效。

该技术有助于提高机器翻译、人脸识别、搜索的准确,预计在自动驾驶、安防监控方面大有用处。

 爱活2018年度进化榜 最佳技术奖 

 第3名:噬菌体展示 

2018年诺贝尔生理学或医学奖授予两位免疫学家,一是位美国的詹姆斯·艾利森,另一位是日本的本庶佑,二人获奖与2014年获FDA批准上市的药物PD 1抗体Pembrolizumab(Keytruda)密切相关。

Keytruda是利用跨膜受体CTLA-4、免疫抑制受体分子PD 1实现抗癌的药物,2015年美国前总统卡特经此药治疗消除了脑内肿瘤。

在研发时为了筛选出抗体,Genetech 科学家使用了一项名为噬菌体展示的技术,它的大致原理是利用噬菌体表达上亿的不同蛋白质短肽片段,用于快速筛选能结合特定分子的短肽。

换言而之,噬菌体展示能把大海捞针变成嫁接培育,大大缩短了获得抗体所需时间。用噬菌体展示成功找到抗体,代表了人类寻找到一条更高效获得抗体方法,离克服癌症再进一步。

 爱活2018年度进化榜 最佳技术奖 

 第2名:Intel Foveros封装 

在线宽不断缩小下半导体工艺遇到严重瓶颈,以至ITRS宣布不再制定新的技术路线图,半导体芯片要在单位空间下继续提升性能,只能从封装技术着手。

在继EMIB(嵌入式多芯片互连桥接)2D封装之后,Intel在架构日活动上展示了划时代的Foveros 3D封装技术,该技术不但具备3D堆叠的优势,而且允许不同类型、不同工艺芯片堆叠在一起。

早在2013年,AMD就推出了HBM(High Bandwidth Memory)显存,HBM显存通过TSV(硅穿孔)技术将多块DRAM堆叠在一起,进而获得更高的带宽,更大的容量。

无独有偶,索尼的堆栈CMOS传感器也是通过TSV将CIS、DRAM、DSP堆栈在一起。

这些技术存在明显局限性,HBM只能将相同芯片堆栈起来,索尼堆叠CIS要求逻辑芯片、模拟芯片线宽差异小,芯片必须划出专用的TSV区域。

Intel的Foveros没有种种限制,它可以在基础芯片(Base Compute Die)叠上低功耗逻辑单元B和电源管理C芯片,B上再叠高密度存储A、高速存储 E、高性能逻辑单元F、射频单元G四块高性能芯片,C上再叠光纤模块H,各种芯片采用不同工艺,兼顾了高性能、低功耗、高速互联。如果说HBM是把纸杯叠在一起,那Foveros就是乐高积木,可以实现无限可能。

 爱活2018年度进化榜 最佳技术奖 

 第1名:5G 

在2018年6月14日,3GPP冻结了独立建网标准,完成了5G第一阶段标准化工作,5G即将普及。

相比今天使用的4G、4G+,5G优势是多方面的,普通消费者最明显的感受是速度变快,比如说Qualcomm的全集成5G新空口毫米波及6GHz以下射频模组,使用“全新”毫米波段进行传输,让Gbps级别实际下行速度成为可能。

更大的提升是在物联网、C-V2X蜂窝车联网方面,5G连接数量以数量级提升,满足了大规模物联网需求,第一次制定了切实可行蜂窝车联网标准,为汽车与汽车、汽车与道路设施互联订立了规范,缺少5G支持自动驾驶没法真正上路。

在2018年里,技术革新是多元化的,人类取得的科学成果不再局限在一台电脑,或是一台手机当中,对生命起源,抗癌延寿,日常出行,探索无垠的宇宙都取得新发展,成为人类迈向未来的台阶。不过也有产品、事件开了历史的倒车,在下一篇文章里,我们会带来《爱活2018年度退化榜 达尔文奖》。

合肥科生景肽生物科技有限公司成立于2018年,目前已经打造了全球领先的以肽为核心的生命分子发现、合成生产、结构优化、递送平台,主要瞄准肽发现及靶向递送,专注于为各大制药企业、生物技术公司、科研单位提供一站式的定制化研发服务。 公司独有的KPDS™平台(KS-V Peptide Discovery Services Platform)是国际领先的的多肽药物发现平台,我们致力于创新药物的高效和精准开发,以科生景肽专有KPDS技术为核心,提供一站式,定制化的多肽发现服务,以灵活的产品形式和服务模式助力广大客户各类药物发现项目的快速推进和应用探究,包括但并不限于疾病诊断及保健功能产品、多肽药物、核素偶联药物(RDC)、基于小分子的肽药物偶联物(PDC)和多功能肽偶联物等。
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