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突破性：高分辨率，以20微米的尺度展現(xiàn)了人類(lèi)大腦的結(jié)構(gòu) 。
重要性：能夠讓神經(jīng)科學(xué)家更完整深入地觀察大腦結(jié)構(gòu)，了解大腦不同區(qū)域之間的相互作用，腦結(jié)構(gòu)及其對(duì)人行為的控制。
主要研發(fā)人員/機(jī)構(gòu)：Katrin Amunts（德國(guó)尤利希研究中心），Alan Evans（蒙特利爾神經(jīng)學(xué)研究所），Karl Deisseroth（斯坦福大學(xué)）
5.高通的神經(jīng)形態(tài)芯片

在不久的將來(lái) ，構(gòu)造比傳統(tǒng)芯片更像人腦的微處理器可能會(huì)使計(jì)算機(jī)對(duì)周遭事物的理解力變得敏銳的多。
和一頭哈巴狗一般大小、名叫“先鋒”的機(jī)器人慢慢向前翻滾著，逐漸靠近地毯上的玩具“美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)”，它們對(duì)峙著站立的地方是一間兒童臥室，無(wú)線(xiàn)芯片制造商高通(Qualcomm)在一輛房車(chē)中搭建了這個(gè)空間。“先鋒”的攝像頭看到了這個(gè)動(dòng)作，乖乖地照做了。
突破性：電腦芯片的一種替代設(shè)計(jì)，能夠?qū)崟r(shí)模擬大腦處理信息的過(guò)程，有助于科學(xué)家們制造出能同周?chē)h(huán)境實(shí)時(shí)交互的認(rèn)知系統(tǒng) ，促進(jìn)人工智能技術(shù)發(fā)展。
重要性：傳統(tǒng)芯片已經(jīng)達(dá)到性能極限。
主要公司/機(jī)構(gòu)：高通（Qualcomm）， IBM ， HRL實(shí)驗(yàn)室（HRL Laboratories），人類(lèi)腦計(jì)劃（Human Brain Project）
6.可制造含血管的生物組織

如果3D打印機(jī)可以用從活細(xì)胞到半導(dǎo)體等廣泛的材料作為“油墨” ，精確地混合打印的話(huà)，會(huì)怎么樣呢？
雖然3D打印讓人興奮，但它的能力仍然相當(dāng)有限。它可以用來(lái)制造出形狀復(fù)雜的東西，但大多數(shù)時(shí)候只能用塑料。即使制造商使用更先進(jìn)的3D打印技術(shù)增材制造，也只能使用少數(shù)幾種合金作為打印材料。但如果3D打印機(jī)可以用從活細(xì)胞到半導(dǎo)體等廣泛的材料作為“油墨”，精確地混合打印的話(huà)，會(huì)怎么樣呢？
突破性：使用多種材料來(lái)打印東西，例如用生物組織打印血管。
重要性：促進(jìn)人造器官和新穎的半機(jī)器零件產(chǎn)生。
主要研發(fā)人員/機(jī)構(gòu)：Jennifer Lewis（哈佛大學(xué)），Michael McAlpine（普林斯頓大學(xué)），Keith Martin（劍橋大學(xué)）
7.智能風(fēng)能和太陽(yáng)能

大數(shù)據(jù)和人工智能帶來(lái)了極為精確的預(yù)報(bào)，這樣的預(yù)報(bào)將使得把更多可再生能源整合進(jìn)電網(wǎng)成為可能。
在科羅拉多州東部開(kāi)闊的平原上，風(fēng)力發(fā)電正在蓬勃發(fā)展。從利蒙鎮(zhèn)出發(fā)，沿著71號(hào)高速公路向北行駛7英里，之后向東轉(zhuǎn)，上郡道，沿著新鋪設(shè)的輸電線(xiàn)路能看到大片覆蓋著塵土的碎石，而在幾分鐘內(nèi)，你就會(huì)被一列列綿延數(shù)英里的高聳的風(fēng)力渦輪機(jī)包圍。2011年后，在這個(gè)區(qū)域建成了3個(gè)大型風(fēng)電場(chǎng) 。今年還有一個(gè)新的正在建設(shè)中。
突破性：超準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)風(fēng)能和太陽(yáng)能。
重要性：對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能這種間歇式可再生能源的處理對(duì)擴(kuò)大它們的使用范圍至關(guān)重要。
主要公司/機(jī)構(gòu)：卓越能源公司（Xcel Energy）, GE Power, 美國(guó)大氣研究中心(National Center for Atmospheric Research)

8.農(nóng)用無(wú)人機(jī)

孔德不是一般的農(nóng)民，他還是一名無(wú)人機(jī)駕駛員，而且不是唯一的一個(gè) 。他是一個(gè)前衛(wèi)農(nóng)民群體中的一員，這些農(nóng)民使用曾經(jīng)的軍用航空技術(shù)，從空中拍攝圖片，來(lái)種出品質(zhì)更好的葡萄。