1.灵巧型行走机器人

Atlas人形机器人由波士顿动力公司制造，该公司于2013年12月被谷歌收购。Atlas能够在高低不平的地面上行走，甚至能在平地上跑。虽然以前的机器人，比如本田公司的ASIMO、索尼公司的微型机器人QRIO也能行走，但却不能迅速调整平衡，所以常常看上去很笨拙，实用价值有限。Atlas拥有非常出色的平衡感，能够很容易地保持平稳，显示出它具备作为机器人在人类环境中安全、轻松活动的能力。

能够行走的机器人可能最终将在紧急救援行动中被派上更大的用场，也可能在一些日常工作中发挥作用，比如在家中帮助老人或残疾人做一些日常的杂活。

突破性：步行机器人能够跨凹凸不平的地形。

重要性：目前世界上有很多地方轮式机器人不能进去，但是步行机器人可以进去。

主要公司/机构：波士顿动力公司（Boston Dynamics）, Schaft, Honda

2.来自云南昆明的基因组编辑

直到最近，中国西南省份云南的首府昆明还主要以棕榈、蓝天、慵懒的氛围、被附近的群山和美景吸引来的源源不绝的外国背包客而著称，但是昆明偏僻贫困的形象正迅速发生变化。在城市郊区的一片地方，10年前的荒地变成了今天的基因组研究机构。科学家在这里完成了一项很有争议的实验，他们创造出了一对带有精确基因突变的恒河猴。

这对猕猴是通过体外受精技术出生的。在体外受精后，科学家用了新型DNA工程技术CRISPR在受精卵中编辑修改了3个基因。随后，这两颗受精卵被移植到代孕的猕猴母亲体内。

这对健康双胞胎的出生标志着CRISPR可以在灵长动物体内完成靶向遗传修饰——这也许将开启一个把猴子作为模式生物研究复杂疾病的生物医学新时代。

突破性：利用基因组工具构建出两只携带有特定基因突变的猴子。

重要性：为人类疾病研究提供了新的有价值的工具。

主要研发人员/机构：云南省灵长类生物医学重点实验室，Jennifer Doudna（加州大学伯克利分校），张峰（麻省理工学院），George Church（哈佛大学）

3.移动协作

智能手机的时代终于迎来了它所需要的办公软件。如今很多工作都是在办公室之外完成的，可在移动设备上卓有成效地创建并编辑文件的服务变得十分重要。

智能手机的时代终于迎来了它所需要的办公软件。如今很多工作都是在办公室之外完成的，可在移动设备上卓有成效地创建并编辑文件的服务变得十分重要。

通过Quip，合作者们可以对文章进行更改、添加注释，进行文字聊天，所有信息都由一个Facebook风格的新闻提要呈现出来。当莱文重新连上无线网络的时候，Quip即可将他的更改与其他人同步，以确保所有人都在同一个版本上工作。

突破性：人们能够卓有成效地在移动设备上创建和编辑文件。

重要性：如今很多工作都是在办公室外完成的。

主要公司/机构：Quip, Quickoffice, Box, Dropbox, 微软（Microsoft）,谷歌（Google）, CloudOn

4.脑部图谱

一幅由国际研究团队合作绘制的脑切片图，从中显示出20微米大小的结构。

最近几年，神经生物学家在理解脑部作用机理方面获得了重大的进展。在未来几年中，欧洲的人脑项目将尝试创建一个人脑的计算模拟，而美国的BRAIN项目将为脑部活动绘制一幅大范围的图像。这些雄心勃勃的项目将从一个新的资源中受益：全面详细的脑部结构和不同脑区的图谱。

突破性：高分辨率，以20微米的尺度展现了人类大脑的结构。

重要性：能够让神经科学家更完整深入地观察大脑结构，了解大脑不同区域之间的相互作用，脑结构及其对人行为的控制。

主要研发人员/机构：Katrin Amunts（德国尤利希研究中心），Alan Evans（蒙特利尔神经学研究所），Karl Deisseroth（斯坦福大学）

5.高通的神经形态芯片

在不久的将来，构造比传统芯片更像人脑的微处理器可能会使计算机对周遭事物的理解力变得敏锐的多。

和一头哈巴狗一般大小、名叫“先锋”的机器人慢慢向前翻滚着，逐渐靠近地毯上的玩具“美国队长”，它们对峙着站立的地方是一间儿童卧室，无线芯片制造商高通(Qualcomm)在一辆房车中搭建了这个空间。“先锋”的摄像头看到了这个动作，乖乖地照做了。

突破性：电脑芯片的一种替代设计，能够实时模拟大脑处理信息的过程，有助于科学家们制造出能同周围环境实时交互的认知系统，促进人工智能技术发展。

重要性：传统芯片已经达到性能极限。

主要公司/机构：高通（Qualcomm），IBM，HRL实验室（HRL Laboratories），人类脑计划（Human Brain Project）

6.可制造含血管的生物组织

如果3D打印机可以用从活细胞到半导体等广泛的材料作为“油墨”，精确地混合打印的话，会怎么样呢？

虽然3D打印让人兴奋，但它的能力仍然相当有限。它可以用来制造出形状复杂的东西，但大多数时候只能用塑料。即使制造商使用更先进的3D打印技术增材制造，也只能使用少数几种合金作为打印材料。但如果3D打印机可以用从活细胞到半导体等广泛的材料作为“油墨”，精确地混合打印的话，会怎么样呢？

突破性：使用多种材料来打印东西，例如用生物组织打印血管。

重要性：促进人造器官和新颖的半机器零件产生。

主要研发人员/机构：Jennifer Lewis（哈佛大学），Michael McAlpine（普林斯顿大学），Keith Martin（剑桥大学）

7.智能风能和太阳能

大数据和人工智能带来了极为精确的预报，这样的预报将使得把更多可再生能源整合进电网成为可能。

在科罗拉多州东部开阔的平原上，风力发电正在蓬勃发展。从利蒙镇出发，沿着71号高速公路向北行驶7英里，之后向东转，上郡道，沿着新铺设的输电线路能看到大片覆盖着尘土的碎石，而在几分钟内，你就会被一列列绵延数英里的高耸的风力涡轮机包围。2011年后，在这个区域建成了3个大型风电场。今年还有一个新的正在建设中。

突破性：超准确地预测风能和太阳能。

重要性：对风能、太阳能这种间歇式可再生能源的处理对扩大它们的使用范围至关重要。

主要公司/机构：卓越能源公司（Xcel Energy）, GE Power, 美国大气研究中心(National Center for Atmospheric Research)

8.农用无人机

孔德不是一般的农民，他还是一名无人机驾驶员，而且不是唯一的一个。他是一个前卫农民群体中的一员，这些农民使用曾经的军用航空技术，从空中拍摄图片，来种出品质更好的葡萄。

这体现了使用传感器和机器人技术，引入大数据服务于精细农业的更广泛的趋势。对于孔德和越来越多像他一样的农民来说，“无人机”只是低成本航空拍摄平台的代名词：它们要么是微型固定翼飞机，要么是更常见的四翼飞机，或是其他小型多翼直升机。

突破性：超准确地预测风能和太阳能。

重要性：对风能、太阳能这种间歇式可再生能源的处理对扩大它们的使用范围至关重要。

主要公司/机构：卓越能源公司（Xcel Energy）, GE Power, 美国大气研究中心(National Center for Atmospheric Research)

9.虚拟现实

虚拟现实眼镜和沉浸式虚拟世界已经问世三十年了，到今天，这种技术终于做好了广泛应用的准备。高画质虚拟现实硬件的价格已经便宜到了可以在用户市场上销售的地步。

描述虚拟空间技术的科幻片《割草者》在1992年上映时，帕尔玛·勒基（Palmer Luckey）还没有出生。但是当他看到这部电影的时候，却立刻对其中设想的计算机生成的感觉沉侵技术产生了兴趣。他从此梦想在三维的虚拟世界中玩电子游戏，在这个梦想的激励之下，他收集了世界上最全的头戴式显示器，并最终制作出了自己的那一台。16岁那年，从未接受过工程训练的勒基在家中的车库设计出了第一台样机。

突破性：对消费市场来说，高品质的虚拟现实硬件已经足够便宜。

重要性：身临其境般的体验可能改变未来人们游戏和通讯的方式。

主要公司/机构：Oculus Vry, 索尼（Sony）, Vuzix, 英伟达（Nvidia）

10.超私密智能手机

它在安卓操作系统的一个特殊版本PrivatOS上运行，会阻止你的手机以多种方式泄露你的行动。虽然军队和政府领导人早就在使用定制的安全手机，这项努力可能标志着一个转折：大众的手机将变得远为私密和安全。

今年1月21日，聚集在基辅独立广场上的示威人士看到手机上纷纷闪现一条文字信息。当时，乌克兰总统维克多·亚努科维奇（Viktor Yanukovych）还在位并暴力镇压反对派。这条从号码“111”发来的短信写道：“亲爱的订户，你被注册为一场大规模骚乱的参与者。”人们普遍认为这条信息是由亚努科维奇的安全部门发送到游行示威区内的所有手机上。这是一种震耳发聩振聋发聩的提醒：你的手机沦为了别人监视你的工具。

突破性：传输最小限度的个人信息。

重要性：政府和广告商可能通过手机收集私人信息。

主要公司/机构：Blackphone, CryptoPhone, Open Whisper Systems

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