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麻省理工科技评论年度重磅精选:从超级电池、无电源设备到全AR办公

DeepTech深科技  · 公众号  · 科技媒体  · 2016-11-01 21:47

正文



硅谷最常说的一句话是“我们要颠覆”:通过那些奇迹般的技术创新来彻底改变目前的工作生活方式。但在更多时候,尤其是我们面临一些大的问题时,需要的是解决方案,而不是颠覆。当然,解决方案没有“颠覆”吸引眼球。


但大的问题往往伴随着很多其他因素,诸如文化、制度、价值观等,很难通过推倒重来的方式去解决。

 

在解决某些大问题时,研究机构需要发挥方向性的作用,而工业界要开发出有针对性、可规模化应用的技术,政府和大众则应该给予足够的关注度。要明白,从技术角度来说,并没有所谓的奇迹。

 

在众多创新者在MIT EmTech峰会上展示他们的远见与创新成果之前,麻省理工科技评论主编兼出版人杰森·庞廷(Jason Pontin)呼吁本届峰会的关注者们,不要认为创新有捷径可走,尤其是在解决诸如气候变迁、能源危机、医疗、教育等一些世界性难题时,创新的解决方案往往比颠覆性技术更重要。

 

随着社会分工的越来越明确,出现了科学圈、技术圈、创业圈等各种垂直社区。当然,从单一领域来看,这些社区的形成有助于资源的集中与效率最大化,但从“解决人类面临的难题”上来说,一个各领域相互渗透、更扁平化的社会结构可能是最优选择。本次 MIT EmTech 峰会正是为了这个目的而举办,以下是本届峰会的部分精选。





人类离超级电池诞生还有多远?


心怀探寻新能源、追求可持续发展的时代愿景,人类对清洁能源电网的期望前所未有。然而,我们若想在这野心勃勃的新能源事业中取得突破性进展,首先要创造出经济成本低廉、扩展性出色的超级电池组,这本身便是科研界所面临的核心挑战之一。



“如果世界想要摆脱对化石燃料的依赖,那么我们便需要非常多、非常大的电池组来替代风能、太阳能等间歇性能源。然而,在现阶段,我们并不具备足够成熟的技术来实现这种经济、格网式电力系统的建造”,麻省理工学院的Don Sadoway在大会上表示。


Sadoway 先生作为初创公司 Ambri 栅电池的联合创始人,正带领他的团队积极寻找上述难题的解决方案。受炼铝电解炉的启发,他们研发出一种利用两种液体金属作为电极和一种盐溶液作为点解质的电池单元。


在这场科技争霸赛中与该团队齐头并进的还有Eos Energy Storage、Aquion以及Sun Catalytix 等其他诸多初创公司。他们无一例外地将目标锁定在利用常见材料建造廉价蓄电机制的野望之上。


“要想制造出一款像土一样便宜的产品,那就用土来做。”Sadoway在会上调侃道。“稀有元素为原材料的电池技术不具备大规模扩展的可能性。”


如今,将近99%的栅极电力存储都以“抽水储能”的形式存在:水在电能充沛的时候被泵送到山上,而在电能短缺时则释放以支持下游的水力发电机运转。以每千瓦时为单位做比较,抽水储能的成本远低于现阶段所有的栅格电池组,后者只有攻克成本大关之后才有被广泛利用的可能。


目前来看,现有技术距离这一目标的最终实现还有很长的一段路要走。这些初创公司不仅要利用常见元素研发出全新的电化学体系,同时还要全力保障最终产品的可购性和可靠性。这其中充斥着技术和市场等方面的种种挑战,项目完善的困难程度不言而喻。


资金支持至关重要。然而,尽管美国政府每年在新能源研究方面的投资超过50亿美元,Sadoway却表示,大有前途的栅极电池组研发项目只能分到其中很小的一块蛋糕。“现今绝大部分的资金都在流向锂离子的渐进式改良技术,”Sadoway解释说。


“但是,我们有足够的勇气和信心断言,如果我们关于栅极电池网的种种伟大设想能被成功转化为现实,其影响一定是划时代的。”



科学家应该100%公开基因编辑实验计划,防止基因泄露引发生态危机


麻省理工学院生物学教授凯文·埃斯韦特(Kevin Esvelt)计划以一种不同寻常的方式使用自己的专利:他希望迫使基因科学家们开放实验室,并且完全公开自己的研究计划。

 

此前,埃斯韦特开发了一种名为“基因驱动”的技术。这种基因修饰技术可用于消灭引起疟疾的蚊子,或者太平洋岛屿上的老鼠等侵入性物种。


埃斯韦特表示,自己担心过早使用CRISPR这项技术有引发生态危机潜在危险。




如今,他提出了一项前所未有的专利实施计划,要求大学教授或科学家在进行基因编辑实验之前公开全部的研究计划。


埃斯韦特说:“我们必须知道这些实验室正在发生什么,他们想做什么。重要的是我们不应该关起实验室大门来各自开发‘秘密’生物技术。


关于埃斯韦特的做法能否在法律上得到支持,纽约法学院的法学教授雅各布·谢尔科(Jacob Sherkow)的回答是:“答案是肯定的。专利所有人有权利按照自己的意愿支配专利的使用方式,虽然这意味着有时候不得不通过起诉来保障自己的权利。”


埃斯韦特的这一想法与软件开发人员的行为很相似。他们申请专利不是为了赚钱,而是要通过版权来确保代码的开源。埃斯韦特要求,实验室人员应该严格遵守安全制度,防止基因外泄引发的生态危机。


埃斯韦特有足够的能力来实现这一计划,因为他是哈佛大学基因驱动专利的共同申请者。目前,他正在积极和哈佛大学及麻省理工学院的律师们商讨,如何有效利用学校的CRISPR基因编辑专利来保证这一领域的开放透明。


埃斯韦特认为,一些科学家不喜欢开放,但大多数人的态度都是“只要别人开放,我们就无所谓”。生物学研究一般都是高度保密的,因为一旦公开之后就很容易被其他人窃取。


其实,在此之前就已经有使用专利来限制基因驱动技术传播的先例。 9月,孟山都(Monsanto) 公司从麻省理工和哈佛大学购买了CRISPR专利许可,以便对植物进行基因改造。但这一许可附带一项特殊的条件:孟山都禁止开发“基因驱动”产品,因为它们具有“破坏生态系统的风险”。


2014年,埃斯韦特首先提出了CRISPR基因驱动技术的想法,并提交了相关专利。他因为担心该技术潜在的风险,从而转向单纯发展理论工作。然而数月后,加利福尼亚的一个实验室独立提出了相同的构想,并将之使用在黑色果蝇身上。


“如果一只苍蝇逃跑了怎么办?我经常梦到漫天的果蝇散布在全国各地”,埃斯韦特说,“如果引发严重的生态危机,我无法想象如何面对铺天盖地的负面媒体报道和不信任的浪潮”。



数以亿计的通讯设备未来将有可能彻底实现无电源化?



WiFi隐形眼镜的一个原型产品(左)和脑移植芯片能够通过WiFi在无电池的情况下实现通信。


华盛顿大学(University of Washington)的助理教授 Shyam Gollakota 发明了一种能使无线设备不用电池就可以运行的方法,即通过回收利用Wi-Fi设备或者电台和电视台等的信号实现免电池设备。并且,该技术几乎可以应用于任何对象连接互联网,甚至是一次性设备。

 

Gollakota开发的技术原型,将周围来自电视台、手机信号塔和其他来源的射频噪声光纤陀螺仪(fog)作为一种能源供应和通信方式。通过吸收和反射这些外界信号,设备可以互相发送信息,甚至连接到网络。

 

Gollakota表示:“在这个房间内,有无数的无线电信号像空气一样环绕着我们,通过这些信号我们能够捕获能量并利用反射来传输信息。”


这项技术称为“反向散射体”(backscatter),其从Wi-Fi路由器回收的信号,能够覆盖长达一公里的范围,或者穿过三层楼高的房间从而建立连接。


而这项技术真正的神奇之处在于大幅降低了设备连接的成本。换句话说,未来可能实现的场景是:数以亿计的通讯设备将有可能彻底实现无源化(即无需插电)




MIT Technology Review主编Jason Pontin(左)和ShyamGollakota(右)


Gollakota创立了自己的公司Jeeva Wireless,希望能够帮助该项技术实现大规模商业化。Gollakota称,他的公司目前已经在与一个大型制药公司商谈,从而能够为一次性医疗产品添加通信功能


出于商业保密性,Gollakota拒绝透露该产品或公司的任何商业资料。但该项交易将有可能会顺利协助他实现先前设定的10亿设备的目标。


Gollakot说:“如果项目成功,每年将会生产数以百亿计的这种设备。”



和显示器说再见!这家公司要将员工的电脑屏幕换成现实增强眼镜


如果一家初创公司获得了7300万美元的资金,通常都会花上一些钱,来确保员工们的办公桌上能摆上所有必须的工具。


然而,Meta的创始人兼CEO梅若 · 格里贝茨(Meron Gribetz)却不这么想,正计划将清空员工的桌子完全清空。

 

Meta之所以要这么做,是因为想让员工使用公司生产的AR(增强现实)眼镜来进行办公。

 

格里贝茨承诺,这一切将在2017年3月之前完成。如果一切顺利,他将得以证实他在论文中的设想——将显示器中的一切变成漂浮在周围的3D对象。格里贝茨认为,这样能提高员工的工作效率,当然前提是,你要能习惯这种充满未来科幻感的工作方式。

 

格里贝茨在峰会上表示:“虽然在最初的几个月里,我们的工作效率也许会下降,但是当几个月后,人们就能够将他们的想法空间化后,届时效率将会成倍提升。”




格里贝茨今年入榜《麻省理工科技评论》的“TR 35”。Meta的投资者中包括了康卡斯特(Comcast)和联想。

 

戴上Meta眼镜后,你可以看到虚拟的物体叠加了在真实世界上,相关的操作则将主要通过手势来完成。这副眼镜的预购价格为949美元。

 

Meta眼镜的主要竞争对手为微软的Hololens,此外还有另一家资金雄厚的初创企业Magic Leap。

 

相较于这些竞争对手,Meta更加专注于如何能够通过AR来提高人们工作效率。格里贝茨表示,他的灵感来自于神经科学领域的相关研究——当面对屏幕的时候,人类大脑中的许多与运动相关的部分会处于“发呆”状态,而当所有工作对象散落于空间中,并且必须通过手势来完成操作时,这些“发呆”的部分就会被“激活”,从而显著提高工作效率。

 

格里贝茨认为,这一技术有朝一日将会取代你的电脑、手机、平板和电视。”而Meta公司将优先发展现实增强的界面,这将成为该公司的一个至关重要的业务优势。


事实上,新型计算技术(如智能手机)的成功将主要取决于界面,而非底层硬件。

 


最新的无人驾驶汽车公司将雇佣半数女性员工


蔚来汽车(NextEV)北美公司的首席执行官伍丝丽(Padmasree Warrior)在这个竞争激烈的领域看到了机会。


电动汽车行业中充满了新兴公司,其中最著名的是特斯拉,并且传统汽车制造商如通用汽车和福特也试图为自己再造一个新的时代。当然,也有不少新兴公司在激烈竞争中遭到淘汰。


然而,科技领域最成功的女性高管之一、思科的前首席技术官以及微软董事会成员伍丝丽选择加入竞争。去年12月,她在加入蔚来汽车时说,“我要睁大眼睛来看看”。

 

伍丝丽在大会上表示:“我认为竞争激烈是好事,这意味着人们将这看作一个机会。”


根据公司创始人李斌(William Li)所描述,蔚来汽车旨在成为一个“全球性的新兴公司”。自2014年在中国上市,该公司已经筹集了5亿美元的资金。


据报道,该公司正在南京建造一家工厂,每年可生产28万辆电动车。它的第一批批量生产汽车将于2018年初上市。



伍丝丽与杰森·厐汀(Jason Pontin)在EmTech 2016上进行访谈

 

它的下一个市场将是美国,伍丝丽负责开展这个业务。她认为,这将不同于中国的业务,因为消费者以及他们的需求是不同的。除此之外她还负责监管蔚来汽车全球的软件开发。


伍丝丽预计,随着时间的推移,这个拥挤的汽车行业将会进行自然淘汰。“将会发生很多的公司合并,而且一些大型公司将无法实现转型。”


她以前经历过了产业动荡。在成为思科的首席技术官之前,伍丝丽在摩托罗拉担任过同样的角色,她负责监管50个国家由26000名工程师所组成的团队。摩托罗拉设计制造了各式各样的手机,但没能在iPhone时代幸存下来。2014年,剩余的业务被联想收购。


而这次,伍丝丽则希望能够打破这种宿命。她已经聘请了220人来开展美国的业务,差不多是其目标人数的三分之一。她说,早期聘请的人员为具有数据、用户体验、音频、视频、车辆工程和电气工程专业知识的人。她的目标是让公司女性员工的比例达到50%,而目前的比例为26%。


伍丝丽亲力亲为,甚至是该公司圣何塞办事处接待来宾的女士她都要亲自面试。她在寻找有好奇心、有创意并且愿意努力工作的人,她说,“现在雇佣的一百人将雇佣之后的一千人”。


伍丝丽拒绝透露蔚来汽车将如何开展美国业务的行动细节,但她正在考虑各种生产的可能性,包括在中国制造或在美国寻找合作伙伴进行生产。她设想,其收入不仅来自于销售汽车,还来自于各种汽车类型所相关的服务。跟传统的汽车相比,这更像是销售一个移动的客厅。


比特斯拉晚10年,比谷歌也晚几年,蔚来汽车没有这些公司那么多的的驾驶数据和经验,这可能会是一个问题。而且,伍丝丽希望,随着时间的推移,像数字地图这样的东西能够成为一种公共设施。伍丝丽说,她的优势是不需要再开发新的系统,并能够专注于消费者,创造一个电动的自动驾驶车辆。这有利于环境,使通勤的时间更有效率,并在消费者花这一大笔钱时获得更多的快乐。


汽车正在逐渐成为计算机和机器人的综合体”,伍丝丽说。“我告诉我的团队,我们不是在造汽车,而是在造一个看起来像汽车的机器人”。



谷歌员工告诉你:如何让人们真正爱上VR电影


谷歌内部 VR 影视制作者已经提出,如何通过VR 头戴设备改善电影内容的方法。


制作一部引人入胜的虚拟现实电影的关键是——忘记故事叙述,而专注于创造沉浸式的世界。




谷歌 VR 影视制作者——Jessica Brillhart,已快速成为 VR 电影内容领域的领军人物。在大会上,Brillhart将她的工作描述成帮助人们创造高质量的 VR 内容,尤其是用户通过他的智能手机和轻量级 VR 头戴设备可以在线观看的360度全景短片。


这是谷歌十分感兴趣的一个领域。早在去年,YouTube(谷歌在线视频业务部门)已开始支持360度视频播放。现在,谷歌又发布了一个名为Daydream的移动VR平台,以及一款兼容该平台的头戴设备和一部智能手机。


为了使人们购买谷歌的VR配件,并收听YouTube的节目,谷歌需要抛砖引玉。


因此,Brillhart 正为 YouTube 制作 VR 电影来帮助公司发展,并且撰写和讲述在过去一年半当中她从这种新型媒体的使用中学到的东西(拍摄技巧)。


Brillhart的一个主要发现是传统叙事型电影其实并不适合VR电影一个360度的VR电影实际上是一系列潜在的故事,而不是一个单一的故事。


她解释道,由于 VR 电影可以从不同角度被观看,所以忽略了这一 VR 电影基础特质的电影制作者很可能会惹恼观众,并且无法利用上这个技术特质。


去年,在Brillhart编辑她第一个VR电影时,她发明一个名为‘World Tour’的技术。起初她以传统电影方式一帧一帧的编辑电影,但很快她通过VR 头戴器观察到这是个粗糙的剪辑,无法正常工作。


在经历了许多尝试之后,她在一个晚上抬头看天花板时,一个圆形灯泡给了她灵感,她便开始描绘圆圈。


下图是她所编辑的电影的图形样式,也就是‘World Tour’的原型。一个个圆圈代表了电影中不同的场景,而其中的黑色和白色像素点代表了观影者最可能进入和退出场景的位点。



相比电影,这个技术更流行于视觉游戏。Brillhart表示,游戏设计者明必须白,他们正在创建一个潜在故事的体验中心,而不是一个直观的一对一故事体验。









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编辑、视觉设计、实习生(编译)

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