每年，我们都会寻找有望对世界产生真正影响的有前途的技术。以下是我们认为目前最重要的进步。

我们现在生活在人工智能时代。数亿人直接与 ChatGPT 等生成工具进行了互动，这些工具可以根据提示生成文本、图像、视频等。它们的受欢迎程度重塑了科技行业，使 OpenAI 成为家喻户晓的名字，并迫使谷歌、Meta 和微软大力投资该技术。

当 OpenAI 于 2022 年 11 月推出一款名为ChatGPT的免费网络应用程序时，没有人知道会发生什么。但那次低调的发布改变了一切。

到 1 月份，ChatGPT 已成为有史以来增长最快的网络应用，任何人都可以通过浏览器访问有史以来最强大的神经网络之一。我们既眼花缭乱又心烦意乱。

而这仅仅是个开始。今年 2 月，微软和谷歌公布了将聊天机器人与搜索相结合的竞争计划——这些计划将重新构想我们与互联网的日常互动。  

早期的演示并不好。微软的 Bing Chat 出了问题，很快就出现了一堆胡言乱语。谷歌的 Bard 在宣传中被发现犯了一个事实错误。但无论它有多奇怪，精灵都不会回到瓶子里。 

微软和谷歌已经不再局限于搜索，而是通过其办公软件将基于聊天机器人的助手交到数十亿人的手中。该技术承诺在几秒钟内总结电子邮件和会议、起草报告和回复、生成整个幻灯片集（标题、要点和图片）。

微软和 Meta 发布了图像制作模型，用户只需单击一下即可生成任何可共享的图像。这引发了一系列滑稽的混搭，以及数十篇关于米老鼠和海绵宝宝驾驶飞机撞向双子塔的帖子。

谷歌的新款手机现在使用人工智能来让你以前所未有的程度编辑照片，将悲伤的面孔替换为快乐的面孔，将阴沉的午后替换为完美的日落。

从未有过如此激进的新技术如此迅速、如此大规模地从实验原型转变为消费产品。显然，我们甚至还没有开始理解这一切，更不用说考虑它的影响了。

光芒正在褪去吗？也许吧。随着每次发布，令人震惊的事情变得越来越平淡无奇。但 2023 年的遗产是显而易见的：数十亿人现在已经直面人工智能。现在我们需要弄清楚到底是什么在回望。 

太阳能正在全球迅速普及，它是全球减少碳排放的关键。但如今照射到太阳能电池板上的大部分阳光并没有转化为电能。增加一层微小晶体可以提高太阳能电池板的效率。

2023 年 11 月，一项热门太阳能技术打破了另一项能效世界纪录。之前的纪录仅存在了大约五个月——而且很可能很快就会被打破。这种惊人的能效加速来自一种特殊的下一代太阳能技术：钙钛矿串联太阳能电池。这些电池将传统硅与具有独特晶体结构的材料分层。

在科学家们研究钙钛矿太阳能技术的十年中，该技术不断刷新自己的效率记录，该记录衡量了照射到电池上的阳光中有多少被转化为电能。钙钛矿吸收的光波长与硅电池不同，硅电池目前占据了太阳能市场的 95%。当硅和钙钛矿在串联太阳能电池中协同工作时，它们可以利用更多的太阳光谱，从而每个电池产生更多的电能。 

硅基电池的技术效率最高低于 30%，而钙钛矿电池的实验效率已达到约 26%。但钙钛矿串联电池在实验室中的效率已经超过 33%。这是该技术的诱人前景：如果大规模部署，钙钛矿串联电池可以以更低的成本产生比传统太阳能电池更多的电力。 

但钙钛矿在实际部署方面却 遇到了麻烦。硅太阳能电池可以持续使用数十年。很少有钙钛矿串联电池板在室外进行过测试。

钙钛矿的电化学组成意味着它们对吸收水分和在高温下降解很敏感，尽管研究人员一直致力于在面板周围创造更好的屏障，并转向更稳定的钙钛矿化合物。 

今年 5 月，英国公司 Oxford PV 表示，其商业尺寸钙钛矿串联电池的效率已达到 28.6%，这比用于实验室测试材料的电池效率要高得多。该公司计划在 2024 年交付首批电池板并提高产量。其他公司可能会在本世纪晚些时候推出。

苹果将于今年开始发售其首款混合现实耳机 Vision Pro。它的杀手级功能是此类设备有史以来分辨率最高的显示屏。会不会有杀手级应用？现在还为时过早，但这家全球市值最高的公司已经大胆下注，答案是肯定的。

历史上有很多注定失败的面部计算机。谷歌眼镜、微软 HoloLens 甚至 Meta 的 Quest 系列都未能成功。现在轮到苹果尝试了。 

今年晚些时候，苹果计划开始发售新款 Vision Pro，这是该公司的首款混合现实头戴设备。它的商业成功在很大程度上仍是一个悬而未决的问题，但 Vision Pro 无疑是一款突破性的设备，其显示屏比以往任何产品都要好得多。 

苹果公司在今年 6 月份的年度开发者大会上发布了这款头戴式设备（苹果称之为空间计算机），将其宣传为一种观看电影、体验照片、与他人联系甚至阅读和创作的更好方式。 

与虚拟现实不同，混合现实将数字内容叠加到您的真实世界环境中。头戴式耳机中嵌入的摄像头和传感器会捕捉房间内您周围发生的事情，并将其重现到一对屏幕上（每只眼睛一个）。然后，头戴式耳机会添加您选择的任何数字内容（例如，冲浪视频，虚拟投影到您的实际沙发前）。 

Vision Pro 的双微型 OLED 显示屏比大多数 VR 耳机中的液晶显示屏提供更高的分辨率和更清晰的对比度 - 这意味着除了提供混合现实之外，该耳机还可以提供我们见过的最身临其境的体验。 

剩下的一个大问题是：人们会用它做什么？苹果已经准备好了一套应用程序，开发人员可以自己开发，但它主要会是一个花哨的视频查看器吗？另一个问题是：人们真的会戴上它吗？苹果在前面增加了虚拟眼睛来显示佩戴者正在看什么，但在 6 月的活动中，它只分享了人们戴着耳机的视频。这些虚拟眼睛在现实中看起来有多好看或多奇怪？Vision Pro 的售价为 3,499 美元，比其他耳机贵了数千美元。 

尽管如此，多年来，没有其他公司在开发和营销消费技术方面取得过如此大的成功。苹果的投资可能为混合现实带来迄今为止最好的流行机会。 

世界卫生组织称全球肥胖症的增加是一种流行病。Mounjaro 和 Wegovy 等药物现在是患者和医生治疗肥胖症最有效的工具之一。有证据表明，它们甚至可以预防心脏病和中风。

三分之一的美国成年人患有肥胖症，这种疾病使他们更容易患心脏病、糖尿病和癌症。包括 Wegovy 和 Mounjaro 在内的减肥药可以帮助解决这一公共卫生危机。

从 Reddit 到 TikTok，网络上随处可见成功案例。生产两种畅销药物的诺和诺德公司利润飙升，而药店却难以保证药品库存。  

这些药物通过抑制食欲来帮助人们减肥。大多数药物最初是为治疗 2 型糖尿病而开发的，但在 2021 年 6 月，Wegovy 成为自 2014 年以来首个获批用于体重管理的药物。Semaglutide 是 Wegovy 和 Ozempic（一种经常用于减肥的糖尿病药物）中的活性成分，它模仿了肠道在进食后释放的一种激素，让你感到饱腹。患者每周在家注射一次药物，可以减轻约 12% 至 15%的体重（尽管许多人在那之后会陷入停滞状态）。 

这些药物并不完美——常见的副作用包括恶心、腹泻和呕吐。许多患者必须终生服用这些药物才能保持体重，而且这些治疗的长期影响仍不清楚。这些药物也很昂贵，每月花费超过 1,000 美元，而且大多数保险计划不涵盖减肥费用。 

尽管如此，这些治疗方法可以改善数百万人的健康。一些研究甚至表明，它们可以缓解心力衰竭的症状。目前，数十家公司正在开发这些减肥药的新版本，其中一些可以口服。 

11 月，美国食品药品管理局批准了礼来公司的糖尿病药物 Zepbound，用于治疗肥胖症。目前约有 70 种新型肥胖症治疗药物正在研发中，其中 6 种正在等待监管部门的审查。

随着需求的猛增，预计在未来一年将有更多公司进入试验的最后阶段并寻求批准。 

地热能源清洁、随时可用，而且几乎取之不尽。然而，由于工程方面的挑战，我们对其潜力的挖掘还远远不够。新的钻井技术可以挖掘得更深，到达以前无法到达的地方，释放出更多的地球热量来生产清洁能源。

地热是一种储量丰富且无碳的能源，可替代化石燃料，且不受天气或时间的影响。然而，传统的地热发电厂需要特定的地质条件，特别是有水源的透水岩石。

因此，地热占全球可再生能源发电量的不到 1%。但一项新兴技术可以让我们更多地利用脚下的地热。 

自 20 世纪 70 年代以来，增强型地热系统一直在开发中。最近的进展表明，它们可以大幅提高可再生能源的产量。Fervo Energy去年在内华达州测试了一个这样的系统，并证明了其商业可行性。该公司正在犹他州建设另一个项目，目标是到 2026 年提供稳定、清洁的电力。

随着地热能的增强，企业可以在新的地点获取地热能。水力压裂技术（石油和天然气行业广泛使用）现在被用来裂开相对坚固的岩石，深度远远超过现有的地热井。然后将水注入这些岩石中产生蒸汽，随后推动涡轮机发电。 

Fervo 还希望利用增强型地热技术为电网打造巨型地下电池。通过增加或释放井内压力，它可以在需求低时节省能源，在需求上升时增加发电量。

这项技术并非没有潜在风险。特别是，科学界对水力压裂如何影响地震活动存在分歧。虽然一些人认为地震风险很小，但 2017 年韩国发生的一起地震与增强型地热项目 有关。

目前，其他几家公司和实验室正在推进该领域的试点项目和研究。总部位于华盛顿的AltaRock Energy正在开发获取极热岩石的专门技术，这可以大幅提高能源产量。由美国能源部赞助的犹他州 FORGE 正在钻探一口井，可以作为增强地热技术的试验台。其中许多项目仍处于实验阶段，但越来越明显的是，增强地热是能源界的热门话题。 

让晶体管变得更小变得越来越难，而这一趋势正是摩尔定律的体现，几十年来推动了计算领域的进步。工程师现在必须找到让计算机运行速度更快、效率更高的新方法。小芯片是小型专用芯片，可以连接在一起完成传统芯片的所有功能，甚至更多。

这听起来可能很无聊，但它是构建计算机系统的一个重要部分。现在，各家公司正在定义新一代机器的包装是什么样子。 

几十年来，芯片制造商通过缩小晶体管尺寸并在芯片上塞入更多晶体管来提高性能。这一趋势的流行名称是摩尔定律。但那个时代即将结束。进一步缩小晶体管尺寸并制造当今高科技行业所需的复杂芯片的成本变得极其高昂。 

为了应对这种情况，制造商开始转向更小、更模块化的“小芯片”，这些小芯片专为特定功能而设计（例如存储数据或处理信号），可以连接在一起构建系统。芯片越小，可能包含的缺陷就越少，制造成本就越低。

多年来，包括 AMD 和英特尔在内的多家公司一直在营销基于小芯片的系统。但小芯片能否帮助行业保持摩尔定律的速度，将取决于封装，即将它们并排放置或堆叠，在它们之间形成快速、高带宽的电气连接，并将它们封装在保护性塑料中。 

制造商仍在研究如何平衡成本和性能。2022 年美国立法机构《芯片法案》旨在巩固国家芯片产业，该法案耗资 527 亿美元，其中 110 亿美元用于“先进半导体”研究，并创建了国家先进封装制造计划，以促进学术界和工业界之间的合作。 

到目前为止，由于缺乏封装技术标准，小芯片的采用一直受到阻碍。这种情况正在改变：该行业已经采用了一种名为“通用小芯片互连标准”的开源标准。理论上，标准将使不同公司生产的小芯片更容易组合，这可以让芯片制造商在人工智能、航空航天和汽车制造等快速发展的领域拥有更多自由。 

基于 CRISPR 的新疗法已酝酿多年。2023 年最后几周，Vertex 的一项疗法成为首个在英国和美国获得监管部门批准的疗法，因为它能够治愈一种危及生命的疾病——镰状细胞病。这不会是最后一个。

首个基因编辑疗法问世。心存感激的患者称其“改变了生活”。

仅仅 11 年前，科学家才首次开发出名为 CRISPR 的强效 DNA 剪切技术。如今，他们已将 CRISPR 从实验室带入实际医学领域，研发出一种可治愈镰状细胞病症状的治疗方法。

镰状细胞病是由遗传了两个坏的血红蛋白基因引起的。症状包括阵发性剧烈疼痛，患病者预期寿命仅为 53 岁。在美国，每 4,000 人中就有 1 人患有镰状细胞病，几乎全部为非裔美国人。 

那么这种疾病是如何成为CRISPR 的首个成功疗法的呢？生物学中的一个偶然事实是答案的一部分。我们的身体拥有另一种制造血红蛋白的方法，这种方法在我们出生时就会被关闭。研究人员发现，对骨髓细胞进行简单的 DNA 编辑就可以将其重新开启。

许多 CRISPR 疗法尚在试验中，但 2022 年，总部位于波士顿的 Vertex Pharmaceuticals 率先将一种疗法提交给监管机构审批。该疗法用于治疗镰状细胞病。在编辑骨髓后，几乎所有参加试验的志愿者患者都不再感到疼痛。 

但基因编辑治疗的预计价格为 200 万至 300 万美元。Vertex 目前没有计划在非洲提供这种治疗，而非洲是镰状细胞病最常见的地区，并且这种疾病仍然夺走儿童的生命。

该公司表示，这是因为治疗方案非常复杂。它需要住院；医生取出骨髓，编辑细胞，然后将其移植回去。在那些仍然难以满足基本医疗需求的国家，这一程序仍然过于苛刻。因此，下一步可能会出现更简单、更便宜的 CRISPR 递送方法。 

世界上最快的超级计算机现在可以执行超过 1 亿亿次浮点运算（即 1 后面跟着 18 个零）。能够以这种速度处理科学数据的新机器将使科学家能够对气候、核裂变、湍流等进行更复杂的模拟。

2022 年 5 月，Frontier 的推出改变了全球超级计算机排名。它是目前世界上最快的超级计算机，每秒可执行超过 1 千万亿 (10 18 ) 次浮点运算。这是一个 1 后面跟着 18 个零，也称为百亿亿次浮点运算。从本质上讲，Frontier 一秒钟可以执行相当于 100,000 台笔记本电脑的计算量。

随着位于田纳西州橡树岭国家实验室的 Frontier 的启动，百亿亿次计算时代正式开启。很快将有更多百亿亿次计算机加入其行列。在美国，研究人员正在安装两台速度约为 Frontier 两倍的机器：位于加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的 El Capitan 和位于伊利诺伊州阿贡国家实验室的 Aurora。欧洲首台百亿亿次超级计算机 Jupiter 预计将于 2024 年底上线。据报道，中国也拥有百亿亿次机器，尽管它尚未公布标准基准测试的结果。

科学家和工程师们渴望利用这些强大的计算机推动一系列领域的发展。天体物理学家已经在使用 Frontier 来模拟银河系内外的气体流动；除了模拟我们银河系规模的运动外，他们的模型还可以聚焦爆炸的恒星。该应用程序展示了超级计算机同时模拟多个规模的物理对象的独特能力。 

进步不会止步于此。在过去的三十年里，超级计算机的速度大约每四年就会提高 10 倍。而这些机器的管理者已经在规划下一代机型：橡树岭工程师正在设计一台比 Frontier 快三到五倍的超级计算机，很可能在未来十年内推出。 

但一个巨大的挑战迫在眉睫：能源足迹。Frontier 已经采用了节能创新技术，即使在空转时也能消耗足够的电力来为数千户家庭供电。工程师们需要弄清楚如何建造这些庞然大物，不仅要考虑速度，还要考虑环境可持续性。 

不要被名字所迷惑。热泵是一种既能为建筑物降温又能为其供暖的电器，广泛采用热泵可以大幅减少排放。热泵的销量在世界各地都有所增长；在美国，热泵销量首次超过了燃气炉。运行温度更高的新型热泵也可以帮助工业脱碳。

我们已经进入热泵时代。 

热泵是一种利用电力来冷却和加热空间的设备。如今，许多建筑物仍然使用化石燃料（特别是天然气）来供暖。改用使用可再生能源的电动热泵可以帮助家庭、办公室甚至制造工厂大幅减少排放。 

虽然热泵自 20 世纪中叶以来就已在建筑物中使用，但这项技术正在以新的方式取得突破。2022年，全球热泵销量增长 11%，这是连续第二年实现两位数增长，尽管这一增长率在 2023 年可能有所放缓。欧洲经历了最显著的变化，到 2022 年，热泵安装量将增长 40%，这主要是受俄罗斯-乌克兰战争引发的能源危机以及摆脱天然气的努力推动。 

亚洲是另一个热点，中国在全球热泵安装领域处于领先地位，自 2010 年以来，中国和日本共占热泵技术新专利申请的一半以上。新方法使热泵能够达到更高的温度，这可以使该技术通过提供电力来产生用于食品加工和造纸的 蒸汽，从而帮助清洁工业制造。

总体而言，到 2030 年，热泵有望减少全球 5 亿吨的排放量，相当于目前欧洲道路上所有汽车的排放量。这就要求到 2030 年，安装的热泵总数达到约 6 亿台。（这约占全球所有建筑物供暖需求的 20%）。 

热泵仍面临巨大挑战，包括提高产量以满足不断增长的需求，以及确保电网足够强大，为这些技术和其他以气候为重点的技术提供电力。但所有迹象都表明，热泵正在进入鼎盛时期。 

在过去 17 年的大部分时间里，全球范围内的对话纷乱不休，有时有趣，有时可怕，永无休止，但都有一个共同点：Twitter。如果你想知道现在发生了什么，人们在谈论什么，Twitter 就是你唯一的选择。 

但后来埃隆·马斯克收购了 Twitter，将其更名为 X，解雇了大部分员工，并基本取消了其审核和验证系统。他建立了一种新的财务结构，激励创作者传播和放大谎言和宣传。许多人已经开始寻找替代服务——理想情况下是一种不受任何个人控制的服务。 

去中心化或联合式社交媒体允许使用 ActivityPub、AT 协议或 Nostr 等网络协议跨独立托管的服务器或平台进行通信。它提供更精细的审核、更高的安全性，可防止企业主或政府审查者的随意行为，并有机会控制您的社交图谱。您甚至可以从一台服务器移动到另一台服务器并关注相同的人。 

以肯定的是，去中心化 Twitter 式服务的梦想已经存在多年。历史上有很多失败的尝试——最著名的是 App.net 和 Identi.ca。真正的竞争对手从未出现，因为没有足够多的人有充分的理由离开 Twitter，或者即使他们离开了也没有地方可去。现在他们两者兼而有之。

Similarweb 的数据显示，X 的流量同比下降了近 20%。Apptopia 的另一项研究发现，每日活跃用户数量从 1.41 亿下降到 1.2 亿。与此同时，Mastodon、Bluesky 和一些 Nostr 客户端等去中心化服务的人气飙升。

但 Meta 的 Threads 才是最大的赢家。Meta 在 9 月份披露，Threads 的月活跃用户数已接近 1 亿。（截至发稿时，Threads 尚未实现 ActivityPub，但承诺会实现。）书呆子最爱的 Mastodon 以 150 万活跃用户数位居第二，但用户数正在增长，而仍需邀请才能使用的基于 AT 协议的 Bluesky 则拥有 200 万活跃用户。 

当然，真正的 Twitter 杀手是谁？那就是伊隆·马斯克。 

每年，《麻省理工科技评论》的记者和编辑都会调查科技领域，并选出我们认为未来几年最有可能改变我们生活的 10 项技术。我们考虑了各个领域的进步，从生物技术和人工智能到计算、机器人技术和气候技术。这是我们第 23 年发布此列表，下面是未入选的：

治疗阿尔茨海默病的新药

阿尔茨海默症患者长期以来一直缺乏治疗选择。目前，几种新药已被证明可以通过清除大脑中的有害斑块来减缓认知能力下降，尽管效果不大。今年 7 月，FDA 批准了卫材和百健的 Leqembi，礼来公司的 donanemab 可能很快就会成为下一个批准的药物。但这些药物有严重的副作用，包括脑肿胀和出血，在某些情况下可能是致命的。此外，这些药物很难给药——患者通过静脉注射给药，并且必须定期接受 MRI 检查以检查脑肿胀。这些缺点让我们犹豫不决。 

可持续航空燃料 

用食用油、剩余动物脂肪或农业废弃物制成的替代航空燃料可以减少飞行产生的排放。这些燃料已经开发多年，科学家们正在稳步推进，最近进行了几次示范飞行。但这些燃料的生产和使用需要大幅增加，才能对气候产生有意义的影响。虽然它们看起来很有希望，但今年的可持续航空燃料名单上并没有一个关键时刻或“突破”值得它占有一席之地。 

太阳能地球工程

抵消全球变暖的一种方法是向平流层释放粒子，反射太阳能量并冷却地球。这个想法在科学界引起了很大争议，但一些研究人员和公司已经开始通过启动一系列小规模的高空飞行测试来探索是否可行。今年早些时候，一次这样的发射促使墨西哥禁止了太阳能地球工程实验。目前还不清楚地球工程将走向何方，也不清楚这些早期的努力是否会停滞不前。在这种不确定性中，我们决定暂时搁置。 

雄性-雄性繁殖

今年 3 月，科学家宣布他们从两只雄性小鼠身上提取细胞，并将其中一些细胞转化为卵子，培育出了健康的小鼠幼崽。概念验证研究表明，这项技术可以实现同性动物之间的繁殖，甚至可能让动物在没有伴侣的情况下进行繁殖。这一进展也许有一天会让其他动物——甚至人类——进行同性繁殖。但在小鼠身上测试某种东西与在人身上测试相差甚远，所以我们推迟了这一计划。 

非处方纳洛酮

今年 3 月，美国 FDA 批准了首个非处方纳洛酮鼻喷雾剂，该喷雾剂可逆转阿片类药物过量。这种喷雾剂目前在全国各地的零售商处有售，包括 CVS、Walgreens 和沃尔玛，两剂售价约为 45 美元。鉴于阿片类药物过量每年导致 8 万多名美国人死亡，让这种药物更广泛地无需处方即可获得无疑将挽救生命。但我们认为，这里真正的进步是一种新的分发方法，而不是科学或技术突破。