《技术评论》选出2013年10大突破性技术（四）
(八)临时社交网络：让信息阅后即焚
随着人们隐私意识的逐渐觉醒，以Snapchat为代表的新型应用凭借着非永久性数据分享模式异军突起。这些服务所分享的数据带有“朝生暮死”的特性，信息能阅后自毁，不仅可以更好地保护人们的隐私，极大地缓解人们对隐私被泄露的担忧，还可以让人们更自由畅快地交流，因此，有可能成为社交网络未来的发展方向。
重要性：诸如脸谱(Facebook)和推特(Twitter)等社交网络会将我们的交流永远保存下来。
突破：新型临时社交网络拥有非永久性的数据分享模式，可以让信息阅后自毁。
主要参与者：照片分享服务网站Snapchat、安卓(Android)平台短信应用Gryphn、Burn Note(阅后即焚)网站、军事级防泄密应用Wickr，可加密、自动销毁信息并设置信息时效。
虽然社交网络的广泛普及拉近了人与人之间的距离，但是，各种隐私问题也接踵而至。隐私的一个关键属性就是能控制我们向他人泄露多少信息。不幸的是，现在，我们正在慢慢失去这种控制：出现在社交网站上的每张照片、每次对话以及每次更新都能被存储在云中。尽管我们愿意同某人来分享这些信息，但这并不意味着我们想让这些信息永远存在。
要是人们发在社交网站上的内容能自动销毁，不会再被别人发现就好了。其实，这样的服务早已经有了，比如Snapchat、Burn Note等手机应用程序都提供信息阅后即焚功能，现在，这种被称为“临时社交网络”的应用程序极受追捧。
两年前，斯坦福大学的两位大学生埃文·斯皮格尔和鲍比·墨菲一拍即合，构想出了开发“阅后即焚”应用程序Snapchat的想法。事情的起因是纽约市的议员安东尼·维勒不小心在自己的推特上发了一张不雅照片，于是被迫辞职。Snapchat的主要功能就是允许用户发送图片和视频并设置自动销毁时间，比如，用户设置10秒后自动删除所发送的图片，当其他用户收到该图片之后10秒，这张图片就会被自动删掉。
然而，Snapchat的出现也引发了不小争议，因为许多青少年通过这个应用程序来跟朋友们分享色情图片。据统计，Snapchat每天要发送上亿图片，其中色情图片的数量我们可想而知，但这就是追求隐私保护的必然结果。
这匹“黑马”的异军突起迫使竞争对手推出了类似的产品。去年12月，社交网络巨头脸谱发布了一款名为Poke的应用程序，与 Snapchat类似，该应用也允许用户发送“自毁式”媒体内容。然而，此举非但没有打压Snapchat，反倒助长了它的威风，让Snapchat这个社交网络新星有星火燎原之势。今年1月，美国科技博客TechCrunch将Snapchat选为2012年“增速最快的创业公司”。根据市场研究公司 App Annie的统计，在所有免费应用中，Snapchat的排名高居第19位。
那么，使得临时社交网络如此受欢迎的秘密是什么呢?Snapchat的创始人常常说，他们希望给人们提供一种新奇的方式(比如让自己的形象完美无缺)来更好地表现自己，而要在社交网站上做到这一点，需要不断花时间来维持自己的这种形象。与其他社交网络相比，使用Snapchat发送和接受图片可能更令人兴奋，因为照片存在的时间非常短暂，而且，它所提供的交流方式也更加自然。
脸谱和推特会将你所有的聊天记录记录并存储下来，而临时社交网络提供的交流方式更简洁、更私人、更自然，更像人类的交流模式：你可以自由发表言论，而不必担心你所说的会成为你的数字档案的一部分而永远记录在案，如烙印一般永远与你如影随形。
虽然，作为脸谱的对手这一形象也是Snapchat魅力的一部分，但最终，其创立者也不得不面临同样让脸谱烦恼不已的隐私挑战。 Snapchat包含有一个显而易见的技术脆弱性：这些原本打算阅后即焚的图像也能被保存下来——接收图片的人只需要使用一种屏幕捕捉软件，在图片出现的短短几秒钟之内，将图片从信息中抓取出来，然后再将图片保存下来。当然，如果接收者这样做的话，Snapchat会通知发送者，但那时，发送者想要阻止图片被保存下来以及被分享就已经太迟了。而且，尽管Snapchat承诺会从它的服务器那儿将照片删除，但该公司的隐私政策又称，“它不能确保每条信息数据都会被删除”。只要某个名人有一张不雅的图片在网络上疯传，那么，该公司就可能遭大殃。
但是，不管Snapchat的最终命运如何，临时社交网站这一理念非常重要，因为其具有直白性和自发性——只对某人而不对其他人，这是友谊、个性以及创造力的要素。脸谱和推特确实有可能使用户将自己与更广阔的世界隔开，只同某些特定圈子里自己信任的人来分享某些信息，但是，因为这些信息会永远存在，从技术上来说，限制分享很难确保可以做到。而临时社交网络增强了我们对个人信息的控制能力，使我们朝着一个更细致的数字联系迈出了第一步。关于隐私、信息，临时社交网络或许只是一个新的开端。
(九)来自廉价手机的庞大数据：对抗疟疾显神通
对从手机那儿获取的信息进行收集和分析能让我们更好地洞悉人们的流动路径与行为模式，甚至有助于我们理解疾病如何扩散并最终在与疾病的长期作战中取得最终胜利。
重要性：不发达国家缺乏收集数据的基础设施;手机可以提供庞大数据。
突破：通过分析手机移动数据，想出对抗疾病的高招。
主要参与者：美国哈佛大学公共健康学院的流行病学家卡洛琳·巴基、全球经济论坛的威廉姆·霍夫曼、麻省理工学院人体动力学实验室主管亚历克斯·彭特兰、英国南安普顿大学的安迪·塔特姆。
美国哈佛大学公共健康学院的流行病学家卡洛琳·巴基正使用从手机那儿获取到的人口移动的详细数据建立精确的新工具以便对抗疟疾的传播。巴基指着电脑上一幅肯尼亚西部高地地图上的一处说，这是肯尼亚数千个手机塔中的一个。巴基解释道，在与疟疾的斗争中，从肯尼亚凯里乔镇附近的这个手机塔发送出的数据一直是流行病学领域的金矿。
她和同事研究这些数据后发现，通过这个手机塔打电话或者发短信的人们离开这个地区的次数是当地人平均离开次数的16倍。而且，这里的人前往维多利亚湖区东北部某个地区的可能性也要多3倍。肯尼亚健康部门的记录显示，维多利亚湖区是疟疾的高发地，因此，这个手机塔附近很可能存在着一个重要的疟疾传播原点。卫星图像显示，可能的罪魁祸首是：充斥着四面八方来的工人的一个忙碌茶园。巴基说：“不言而喻，这儿有很多疟疾感染者。”
巴基正在将这些研究结果放入她正在开发的一套新的预测模型中。这些模型表明，尽管茶园中可以发现很多疟疾病例，但是，采取措施控制此地的疟疾对该疾病传播和扩散的影响，不如将火力点集中在疟疾的来源地：维多利亚湖区。该地区一直被看成是疟疾的传播源，但此前，研究人员一直没有获得游客的旅行模式的详情：有多少人到来，多少人离开;他们什么时候来，什么时候离开;他们打算去哪些特定的地方;哪些地方吸引的游客最多等。
巴基表示，目前收集这类旅行数据的方法大多数都不太可靠。有时候是公共健康部门工作的工人统计运输设备上的人数;或者是遥远诊所的护士询问新确诊的疟疾病患他们最近去过哪些地方。她说：“在非洲很多边境上，他们用小纸片记下这些情况，但是小纸片丢失了，也没有人跟踪。我们拥有抽象的通用的旅行模型，但目前还无法很好地做这些事情。”
这种数据采集工作将有助于相关人士设计出预防疟疾传播的新措施，这种措施很可能包括廉价的、有针对性的文本发送活动——例如，警告进入凯里乔塔信号区的参观者晚上使用蚊帐。而且，它也将有助于官员们在疟疾肆虐的地方选择在何处进行控蚊和灭蚊行动。巴基说：“你并不希望通过朝所有水沟喷洒灭蚊药来消灭蚊子的幼虫，如果你知道某个地方有很多蚊子，你可能会集中对付这些地方。现在，我能指出疾病的源头，这一点尤其重要。”
巴基的最新研究发表在去年出版的《科学》杂志上，该研究基于1500万肯尼亚人的手机记录，也是她与丈夫、Jana公司的首席执行官圣内森·伊格尔携手合作的结果，伊格尔研究如何利用手机数据已超过十年时间，Jana公司目前主要在发展中国家开展手机调查业务。
2005年，他还在麻省理工学院工作时，就因为从志愿者的手机采集数据的相关研究引起了广泛关注，自此，他开始接到手机运营商的电话，咨询他一些问题，比如客户为什么取消他们的手机计划之类。伊格尔开始同移动运营商合作。2006年，这对夫妇开始在非洲进行为期18个月的研究。那段时间，巴基研究疟原虫的遗传特性;而伊格尔则研究基于不同目的的呼叫数据，以试图理解包括肯尼亚首都内毕罗贫民窟的种族隔离以及霍乱如何传播等现象。巴基的结论显示，技术可以被切实有效地用来解决公共健康问题。伊格尔表示：“这证明，我们真正能提供的不仅仅是洞见，而且，也包括一些可行的措施。技术在这方面确实能发挥作用。”
巴基的实验有力地向我们展示了如何利用数据来建造工具，以便保健工人、政府官员和其他人用来探测和检测流行病，管理灾难并让交通系统达到最优化。而且，同样也有科学家利用这些数据来实现各种各样的目的，包括厘清巴黎上下班的交通模式以及管理比利时的节日拥堵。但是，采集手机数据在不发达的地方和地区可能更有用，因为这些地方常常缺少或者说根本就没有收集数据的基础设施。比利时鲁汶大学的应用数学教授、收集手机数据领域的著名研究专家文森特· 布隆德尔表示：“利用手机数据这一领域才刚刚起步。手机用户数量呈指数增加;再加上移动商现在也愿意公布数据，这让我们能获得有望改变一切的技术工具。”
目前，全球60亿手机用户生成了大量数据，囊括了位置追踪、商业活动、搜索历史、社交网络交流等方面的信息。全球有很多研究组织和商业机构正进行各种不同形式的数据收集工作。而且，在这60亿手机用户中，50亿用户生活在发展中国家，他们中很多人使用的是仅提供打电话和发短信功能的廉价手机。但是，所有这些活动在手机塔那儿都有记录，这就为追踪人们的活动轨迹提供了一种概略的方式。科学家们获得的原始数据不仅有助于进行流行病研究，而且也有助于分析就业趋势、社会压力、贫困情形、交通状况以及经济活动等。
收集手机数据对发展中国家来说尤其诱人，在这些国家，与上述情况有关的详细新信息很少。麻省理工学院人类动力学实验室的亚历克斯·彭特兰说：“在发展中国家，没有很好的人口普查活动，所以，你并不知道交通拥堵发生在何处，你也没法一直使用政府用来收集数据的基础设施。”彭特兰一直对从手机用户那儿收集到的数据提供的信息非常感兴趣，他说：“但是，突然某一天，似乎人人手里都有了一部手机，尤其在过去几年内，手机能给予用户发达国家的所有基础设施提供的一切信息。”
当呼叫同固定的基站相连时，该基站会记录手机的ID号以及呼叫的持续时间，以后，这一信息可以被用来理解人们的区域移动情况以及社交网络的情况。手机上的购物记录也是无价的：购买农产品的记录可以被用来预测食品供应是否短缺。而且，手机支付系统收集到的金融数据也能用于查询个人的信用记录。彭特兰说：“这种数据库分析方法和计算机都非常标准。我们要做的就是进行科学研究，然后找出正确的模式。某些移动模式可能与疾病的传播有关;某些购物模式可能标志着某人职位和收入的变化;人们的行为变化或移动模式可能与疾病的出现有关。”
廉价手机提供的数据在2010年的海地地震中大显神威，也是这些数据有用性最强有力的证明。2010年1月，海地爆发大地震，造成20万人死亡。瑞典卡罗林斯卡研究所的研究人员从海地最大的移动运营商Digicel公司那儿获得了数据。他们收集了200万部手机用户每天的移动数据——从地震爆发前42天到地震结束后158天共200天。对这些数据进行分析后，Digicel公司得出结论说，三周之内，地震当天在太子港的人中有63万人离开了该地，而且，他们几乎能实时计算出有多少人离开了太子港。另外，他们也证明，在收到数据后的12小时内，有多少人离开了一个被霍乱爆发所影响的地区以及去了什么地方。
最重要的是，基于这些研究，他们做出了一个模型，能够引导人们对未来可能会出现的疾病的反应。分析人们在地震前的旅行习惯数据之后，该瑞典的研究团队发现，海地人一般会飞往他们度过圣诞节和新年的地方。这样的发现使相关人士可以预测当灾难降临时人们会前往何处。
直到最近，这些研究都需要科学家同移动运营商进行某些特殊的安排来获得相关数据，当然，伊格尔通过其学术联系获得数据。但去年，法国电信运营商Orange公司对全球的手机数据研究机构发布了他们基于500万科特迪瓦人的、为期5个月的多达25亿个匿名呼叫记录的数据。这个庞大的试验计划的第一部分是弄清楚这些数据有哪些用途。
全球几乎有100个研究团队接受了Orange公司提供的数据并打算对此进行详细分析。研究结论发表在5月份于麻省理工学院举办的一次名为 “数据服务发展”的会议上。会议主席布隆德尔表示：“这是移动运营商首次大规模地公布手机数据。”其中的一篇论文记录了一个传统的南北种族隔离地区的社交和旅行关系，提供了一些关于如何避免冲突的洞见;而另一篇论文则提出了一些工具，可以标示疟疾传播和探测疾病的突然暴发。另外一个实验室则建立了一个交通模型，使用手机数据来追踪539辆公共汽车、5000辆小型公共汽车以及1.1万辆共享出租车上的乘客人数。
但是，伊格尔表示，即使该实验在科特迪瓦共和国取得了成功，也并不意味着可以在其他地方照葫芦画瓢，全球的移动运营商拥有庞大的数据金矿，广泛使用这些数据将需要新的商业模式和隐私保护机制，以便预防数据被滥用。
对此，Orange公司表示，他们已经尽量让数据匿名，但是，要想让这些数据广泛应用于商业领域，还需要征得人们广泛的同意。彭特兰表示： “生活在一个数据驱动的社会里风险与好处并存。但问题是，谁拥有这些数据，谁又控制这些数据呢?”彭特兰正在想方设法制造一个数据平台，以提供更大的透明性、可信性以及有效性，可以告诉我们什么地方发生了不寻常的事件、极端事件以及什么地方的基础设施正在遭受损坏等。
目前，巴基和伊格尔正对其进行肯尼亚研究的数据采集工具进行精炼和完善。伊格尔的目的是使通过更大规模地采集手机数据制造的图片更有说服力。伊格尔说，仅仅拥有呼叫记录常常并不足够，有时候人们会做出错误的假设，比如，有一次，当他们分析卢旺达的手机记录时发现，发生洪水后，人们并没有大规模地移动。起初，她认为，其中的很多人或许已经因为霍乱而卧床不起了。但结果表明，是因为洪水冲垮了道路导致人们无法离开。
巴基希望能够通过收集手机数据找到对付抗药性疟疾寄生虫菌株的药物。她警告说，如果允许出现在柬埔寨和其他地方的这些菌株扩散的话，可能会让人们在对抗疟疾方面取得的进展功亏一篑。因此，她想将这些与寄生虫传播有关的数据同移动模式结合在一起，以找出靶向抗病策略。巴基说：“这是流行病学的未来。如果我们想要根除疟疾，这是我们应该做和将要做的事情。”
(十)超高效太阳能电池：最大限度地利用太阳光
美国加州理工学院的材料科学和应用物理学教授哈里·阿特沃特表示，他的实验室已成功研发出光电转化效率为目前2倍的超高效太阳能电池，实现太阳能设备的光电转化效率翻番将会完全改变可再生能源的面貌。
重要性：太阳能电池的效率越高，在同化石燃料竞争时越具有优势。
突破：通过管理光来利用更多太阳能。
主要参与者：美国加州理工学院的材料科学和应用物理学教授哈里·阿特沃特、荷兰阿姆斯特丹原子和分子物理研究所(AMOLF)的物理学家阿尔伯特·波尔曼、美国加州大学伯克利分校电气工程与计算机科学系教授伊莱·雅布罗诺维奇、陶氏化学公司。
哈里·阿特沃特认为，其实验室能制造出经济可行且光电转化效率为目前太阳能电池板2倍的太阳能电池，因为他们现在已经能在非常微小的尺度操纵光了。
目前，市场上的太阳能电池板中的电池都由单层半导体材料——通常是硅制成。因为这种材料只能吸收太阳光谱上很窄范围内的光线，所以，大部分太阳光的能量都作为热浪费了，这就使得这些太阳能电池板的光电转化效率一般不足20%。但是，阿特沃特和同事构想出的太阳能设备的光电转化效率至少可以达到50%。他们的设计方法就像分光光谱一样，可以非常有效地将太阳光分配到6到8个波长范围内，每个波长会产生不同颜色的光，每种颜色都会被“发配”到由一种能吸收这种光线的半导体制成的电池内。
阿特沃特的团队目前正在对三种设计方案进行研究。他们已经制造出了第一种设计方案的模型。在这一方案中，一种能反光的金属槽将太阳光收集起来，随后朝一定角度引导太阳光进入一个由一种透明的绝缘材料制成的结构内。这种透明结构的外部涂层是多种太阳能电池，每种太阳能电池都由6到8种不同的半导体中的一种制成。一旦光线进入这种材料内，它会越到一系列纤薄的光过滤器。每一种过滤器允许一种颜色的光通过来照亮能吸收它的电池，其余颜色的光被反射到其他能让其通过的过滤层。
第二种设计思路将使用纳米尺度的光学滤光器，其能过滤来自各个角度的光线。第三种设计方案将使用全息照相设备代替过滤器来分隔光谱。尽管设计思路不同，但基本原理是一样的，那就是将传统方法设计出的电池同光学技术结合在一起，以便有效地利用太阳光谱上的各种光线并让能量损失最小。
阿特沃特表示，目前还不清楚哪种设计方案做出的太阳能电池的效率最高。但是，与目前市面上的光学设备相比，这些预想中的设备会更简单一些。他表示，这使他很有信心，一旦一种有竞争力的模型被建造出来并且被最大程度地优化，他们就可以进行商业化的生产和开发。
阿特沃特说，获得超高的光电转化效率应该是太阳能电池产业的主要目标。在过去几年间，太阳能电池板的价格大幅跌落，因此，再继续专注于降低太阳能电池板的成本对降低整个太阳能系统的成本的影响微乎其微，而其实，更多的成本发生在实验室内。提高太阳能电池板的光电转化效率意味着，获得同样多能量需要的太阳能电池板更少，因此，硬件和安装成本将会大大减少。“在未来几年内，”阿特沃特说，“太阳能电池的光电转化效率不可能低于20%。”
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