MIT科技评论最新全球十大突破技术：人造胚胎基因占卜上榜(3)
需要说明的是，“十大突破性技术”榜单中所列出的“主要研究者”并非一个奖项，而是在入选技术的领域具有代表性的机构、公司或个人，供读者参考。编辑部在此也希望广大读者们更多的去关心我们甄选出的十大技术趋势，而不是去过分解读背后的厂商及其商业意义。
除了发布2018年《麻省理工科技评论》全球十大突破性技术榜单，DeepTech深科技也邀请多位专家参与解读此次公布的十大突破性技术，其中包括 Innovators Under 35 China 首届获奖人丛乐、王旭、韩壁丞、沈亦晨、陈成猛、朱明杰、曾晓东、李林鲜、韦福如等，另外还有多位国内重量级科技企业代表，如商汤－香港中大联合实验室教授李鸿升、达闼科技创始人兼CEO黄晓庆、台湾工研院雷射中心副主任洪基彬、阿里巴巴、科大讯飞等，以及DeepTech深科技内部专家群，逐一针对十项突破性技术进行深度剖析探究——这一板块的详细内容我们将集结成书在《科技之巅》系列丛书中出版。
以下是该份榜单详细内容及部分解读节选：
实用型3D金属打印机
入选理由：新型设备首次让3D打印金属零部件成为实用型技术
技术突破：3D金属打印机实现了低成本快速金属物体打印
重大意义：按需打印大型复杂金属物体的能力将为制造业带来变革
主要研究者：Markforged、Desktop Metal、GE等
成熟期：现在
不过现在，随着成本越来越低，使用也越来越简单，这项技术有望成为可用于零部件生产的实用技术。如果它被广泛应用，将有可能改变我们大规模量产产品的方式。
短期来看，有了这项技术后，制造商们将不再需要维持大量的库存，他们可以按需地打印一个部件。比如说，当顾客需要给旧车替换一个零部件的时候，就可以立即提供给他。
长期来看，那些大规模生产某一特定零部件的大工厂将会被产品线丰富的小工坊所取代。这些小工坊将能按照顾客的需求随时打印出各种各样的零部件。
这项技术的优势在于它可以生产出更轻、更坚固的金属零部件，以及用传统金属加工方法无法制造出来的复杂形状的零部件。它甚至还可以在制造过程中精确调控金属的微观结构。
2017年，来自劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（Lawrence Livermore National Laboratory）的研究人员宣布他们研发出了一种 3D 打印不锈钢零部件的方法，通过这种方法生产出来的零部件的强度是通过传统方法生产出来的两倍。
同样在2017年，位于波士顿附近的3D打印初创公司 Markforged 发布了第一台价格在10万美元以下的3D金属打印机。
而另一家位于波士顿地区的3D打印初创公司 Desktop Metal 也在2017年12月开始交付他们的第一台3D金属原型打印机。该公司还计划推出体积更大的、用于工业制造的打印机，它们的速度将会比之前的3D金属打印机快 100 倍。
3D 金属打印的操作如今也变得越来越容易。Desktop Metal 公司现在推出了一款用于 3D金属打印的软件。使用者只要在软件中输入他们所要打印的物体规格，软件就会生成一个适用于 3D 打印的计算机模型。
GE公司长期以来一直将3D打印技术用于它的航空产品生产中。早在2013年“十大突破性技术”中就曾提到“增材制造”（Additive Manufacturing）。该公司现在也正在测试一款新型3D金属打印机，该打印机打印速度很快，可用于大型零部件的生产。而GE计划在2018年开始销售该3D金属打印机。
专业解读
台湾工研院雷射中心副主任洪基彬：我认为，目前全球该领域的主要玩家还有：德国EOS、德国SLM Solutions、葡萄牙Adira、西安铂力特。
3D打印在 2012、2013年受到媒体热烈瞩目，在外界看来后续的发展虽从火热回归平实，但技术的演进并未停止，特别是有机会能改变传统制造业生产方式的3D金属打印，潜力更大。
根据美国材料试验学会旗下F42技术委员会订定的相关标准，将增材制造，也就是俗称的3D打印，分为七大类技术方法，目前应用在“金属”的打印主要有四种技术，分别为金属粉床熔化（PBF，Powder BedFusion）、雷射金属沉积（LMD，Laser Metal Deposition）、黏着剂喷涂成型（Binder Jetting），以及分层实体制造（LOM，Laminated Object Manufacturing）。
在上述的技术中，现阶段最被看好且应用最多的是金属粉床熔化，在列印时披上一层粉末，再透过雷射进行烧熔出想要的形状，两点重要的原因：可以制作出各种复杂形状的产品，以及如果金属粉末控制得宜，就能做出精致度很好的产品。举例来说，25微米（Micrometer）的金属粉末颗粒就能打印出表面细致度是25微米的产品，如果把金属粉末颗粒缩小至 2~5 微米，就可达到表面细致度就是 2~5 微米，就会比传统 CNC制程做出的更漂亮，但前提是金属粉末必须控制得宜。
目前3D金属打印的趋势有三，分别是大尺寸、精致化、自动化。在3D打印最专业的展览、于德国法兰克福举办的Formnext 2017上，GE展出可打印出尺寸可达1米*1米*0.3米的航空零部件，並強調未來可以提高到1米*1米*1米。另外，在自动化部分，GE 也以燃油喷嘴尖端（powerfuel nozzle tip）为例，透过3D金属打印，制造工期可由15～18个月缩为3～5个月，而且此喷射引擎的零件可由20件整成1件。3D金属打印也可与机器手臂、工业4.0概念结合，提升制造业的自动化程度。
主要积极研究3D金属打印的应用行业，包括航太、医材以及顶级跑车，主要是高价、客制化需求高。而未来的发展又是如何？从 Formnext 2017上业者展出的不少设备都已量产，或是朝量产的方向走去，显示金属3D打印的商业运转已经可行，但相较于传统的铸造或锻造工法，3D金属打印还有几个阻碍，一是机器设备以及金属粉末的成本都仍偏高，二是尽管目前3D金属打印已经来到了四支雷射喷头可同时工作，但以用户的角度来看，速度还是慢。
完美的网络隐私
入选理由：原本为加密货币的交易过程开发的一种工具，现在能让你在上网时避免透露任何非必要信息
技术突破：计算机科学家正在完善一款加密工具，可以在不透露非必要信息的前提下完成验证。
重大意义：如果你需要透露个人信息以在网上完成某件事，这个方法可以让你在免除隐私泄漏或身份被盗窃风险的同时轻松实现
主要研究者：Zcash、摩根大通、荷兰国际集团等
成熟期：现在
尽管研究人员已经研究了几十年，但直到去年人们对零知识验证的兴趣才开始暴增，某种程度上，这要得益于人们对加密货币日益增长的热情，以及大多数加密货币都为机构所拥有的的现实。同时，很大一定程度上也得益于2016年末建立的电子货币——Zcash把零知识验证应用于实际。Zcash的研发人员使用一种叫做 zk-SNARK（简明非交互零知识验证）的方法让用户进行匿名交易。通常，这在比特币以及其他公共区块链系统中是不可能实现的，比特币以及其他公共区块链系统中的交易对所有人都是公开透明的。
尽管理论上来说，这些交易都是匿名的，但通过与其他数据进行结合，还是可以追踪到甚至识别出交易人。世界第二大区块链网络以太坊创始人Vitalik Buterin 将zk-SNARK称为一项“彻底改变游戏规则的技术”。对银行来说，这样就可以在支付系统中使用区块链了，同时还能保护客户隐私。
去年，摩根大通将 zk-SNARK 添加到自己基于区块链的支付系统中。不过尽管zk-SNARK 承诺种种好处，但计算量大，运行缓慢。同时zk-SNARK 需要“信任安装”，所生成的密钥如果落入坏人之手就可以破坏整个系统。不过，研究人员正在努力研究替代方案，希望可以更加高效地部署零知识验证，同时不需要上述密钥。
专业解读
氪信创始人兼 CEO朱明杰：如果有一个系统能够在机制公开透明的同时又能够保证用户的隐私得到充分的保证，那么这个系统就会有足够的吸引力，尤其是在区块链中，所有的交易是全网公开的，基于零知识证明的区块链系统就可以以完全公开透明的形式实现信息的隐私保护，这无疑是有着巨大的现实意义的。Zcash 以及 JP Morgan 的区块链系统都基于此实现。
现在，更多的区块链系统将要或正在集成零知识证明这一技术。区块链中有部分成熟的应用，其交易相关的隐私数据需要对任意第三方保密，如在供应链系统中一旦暴露就会造成巨大的后果。对于这类不能将信息暴露给潜在第三方的系统，零知识证明毫无疑问是一个“刚需”。搭上区块链高速发展的快车，零知识证明技术可望在不远的将来得到广泛的应用，成为下一代价值互联网的基石。
达闼科技创始人兼 CEO 黄晓庆：如果认同零知识证明的创新性，这的确是 Zcash 的非常突破的创新，因为它解决了比特币等区块链技术交易完全透明的问题，但在应用方面仍必须要考虑到根密钥的问题，这会是最大的限制所在。事实上，现在也有其他区块链技术如以太坊也开始集成零知识证明功能。
零碳排放天然气发电
入选理由：一种针对天然气发电厂的新工程学方法，将二氧化碳回收再利用
技术突破：一家发电厂能够以廉价高效的方式捕捉天然气燃烧释放的碳元素，避免了温室气体的排放
重大意义：天然气发电为美国提供了近 32% 的电力，其碳排放量也达到电力部门总碳排放量的 30%
主要研究者：8 RiversCapital、Exelon 电力公司、CB&I等
成熟期：3-5 年
