人文關懷者（Humanitarians）
他們利用科技鑒別不公正的現象，為構建一個更加公平與美好的世界貢獻自己的力量。
Himabindu Lakkaraju
- 29 歲
- 哈佛大學
- 出生地：印度
她設計的人工智能程序旨在消除決策環節中的偏見。
Himabindu Lakkaraju 為法官以及醫生這樣的決策者設計了一種可以檢查偏見的人工智能程序。
機器學習和人工智能被越來越多地應用到各個方面。在法律實施領域，它用於判斷哪些被告人可以得到保釋；在醫療領域，它能夠決定病人的治療方式；在金融領域，它可以確定誰有資格獲得貸款。自動決策可能會有陷阱——當在檢視犯罪、醫療以及信用記錄時，軟件有可能會忽略掉一些內容上的細微差別。但是人類也會出現這樣的疏漏，他們也有自己的偏見——尤其是當他們被要求必須迅速做出改變人生的決定時。
Lakkaraju 的系統並沒有單純地依靠人類決策或者機器學習，而是結合了兩者各自的優點。她的大部分工作都與數據集有關。在這些數據集中，Lakkaraju 能夠發現人工智能以及人類決策所能產生的預期結果，並且找出偏見的來源。
她的研究成果被應用到了馬里蘭州蒙哥馬利縣的許多學校之中，以幫助發現問題學生，同時預測那些需要額外輔導或指導的學生。
Lakkaraju 表示「各個學區的教學資源往往是有限的。因此，了解該可能性指標將會有助於學區制定更好的干預措施，以幫助那些更有可能從中獲益的學生。」
Ida Pavlichenko
- 32 歲
- 哈佛大學 Wyss 研究所
- 出生地：阿塞拜疆
她的發明可以更低成本地治療兒童的耳部感染。
Ida Pavlichenko 對醫生常用的治療幼童耳部感染的耳管進行了一次重大改進。
耳管用於治療耳部積液，但是我們今天所使用的耳管常被生物膜所包覆，這就更加容易導致耳部感染。Pavlichenko 研發出了一種更加小巧且抗感染的耳管，動物實驗已經證明該耳管可以安全使用。這種耳管還能夠決定什麽樣的液體可以通過。這樣一來，藥物可以被輸送到患處，而來自洗澡和游泳過程中的水則不會流進耳朵。
Pavlichenko 希望這種改良版耳管同樣也能為聽力損失的治療帶來新的解決思路，目前全球有 4.5 億人飽受聽力損失的困擾。由於人口老齡化以及耳機聽歌音量過大所造成的損害，這一數字預計將在未來 30 年裏翻一番。
Pavlichenko 是哈佛大學 Wyss 研究所的研究員，同時也是初創公司 PionEar 的聯合創始人。當Pavlichenko 決定致力於中耳炎的研究時，她發現自己懷孕了。Pavlichenko 如今有了自己的孩子，她也清楚當孩子遭受病痛的折磨時，作為父母的感受。因此，帕夫利琴科更加迫切地想要解決這個問題。
她表示，「越早把孩子送到日托班，你就會越早感受到感冒以及無休止的抗生素藥品所帶來的恐懼。」Pavlichenko 還指出，有些孩子必須依靠多次植入耳管才能治好痛苦的感染癥狀，進而停止抗生素類藥物的使用。
耳管不僅僅會受到細菌汙染，而且在取出時也會遇到脫落或者卡住的情況。植入耳管時，還需要對患者進行全身麻醉。
解決成年人的耳部感染問題會更具挑戰性，因為耳管很難長時間地固定住，而且向成年人的耳朵內部輸送藥液也絕非易事。Pavlichenko 表示，她的耳管可以解決所有問題，同時還具有效果好、貼合度高以及副作用低的優點。
John Porter
- 33 歲
- 華盛頓大學
- 出生地：美國
他的科技創新可以幫助殘障人士更方便地使用各種產品。
John Porter 的工作就是確保殘疾人也能玩上電子遊戲。Porter 表示，對於身體健全的人來說，個人品味在很大程度上決定了哪款遊戲更適合自己。然而相比之下，殘疾人首先遇到的問題則是，他們能否玩得了這款遊戲。
對於患有脊髓性肌肉萎縮癥的波特來說，這些障礙並不僅僅存在於理論層面。他表示，「目前，許多遊戲並沒有說明這方面的信息。玩家能夠做的就是花上 60 美元購買一款新作，並且希望自己能夠正常遊玩。」
作為一名微軟公司的用戶體驗設計師，Porter 從開始就朝著讓所有人都能夠玩遊戲這一終極目標而努力。這就意味著他需要為那些患有運動障礙、感覺障礙以及認知障礙的人，開發一種無障礙遊玩評估系統。目前，Porter 正在考慮一系列有關運動交互的問題，這些問題十分客觀，答案僅涉及「是或否」：一款遊戲需要進行快速的按鍵操作，還是需要長時間按住某一鍵位？它是否還需要同時按住三個或者更多鍵位的操作？
Porter 希望他的系統能夠讓制作者在遊戲開發初期就考慮到更多設計方面的問題。他表示，「當人們習慣了這種思考時，他們最初的設想就會發生轉變。」儘管 Porter 對遊戲充滿了熱情，但他還是認為自己的研究成果具有更廣泛的意義。Porter 還說，「我們可以問這樣一個問題，『這一項研究將會如何幫助電子設備以及數字環境更加適應我們的需求以及偏好？』接下來，我們會在自適應技術領域解決這一問題。」
創業家（Entrepreneurs）
他們創造新商機，以創新顛覆傳統。
Riana Lynn
- 33 歲
- Journey Foods
- 出生地：美國
她用人工智能讓包裝食品更完美。
Riana Lynn 由生物學家轉身為連續創業者，她希望生產的包裝食品不僅味道好，而且價格實惠、營養豐富、以素食為主。在參觀考察世界各地的農場和食品公司後，她意識到提高食品行業的研發效率是實現目標的最佳途徑。
Lynn 在芝加哥旅行食品公司，雇傭一名「內部自動化科學家」，即 Journey 人工智能。該公司以 Lynn 參與創建的人工智能算法為工具，依據營養和市場數據提出營養目標——「如果我們以更低的成本生產出富含維生素 C 和蛋白質的產品會怎樣」，然後設計一個食譜來實現這一目標。
該公司以水果零食起家。零食稱為「旅行零食」（Journey Bites），由果泥、天然調料產物（如辣椒和奇亞籽），以及該公司從水果、不同種類海藻和其它產物中提取的「營養促進劑」制成。
目前，該公司「為更多產品蓄力，」 Lynn 說。「我們要為意大利麵、餅乾、植物蛋白等構建數據集。在秋季之前研制飲料。」
Kathy Hannun
- 32 歲
- Dandelion Energy
- 出生地：美國
她致力於使「地熱能」切實可行。
Kathy 給地熱能供暖和降溫技術帶來了前所未有的突破：讓更多的人用得起。過去，地熱能是奢侈品——其系統造價高昂且必須定製，在紐約建造並安裝它們的價格遠高於六萬美元。
Kathy 表示：「地表下六英尺（約 1.83 米）至數百英尺的區間內，溫度相對恒定，終年保持在 50 華氏度（10 攝氏度）。因此，在地下回路中填灌丙二醇與水的混合溶劑，就有可能在地表與需供暖或降溫的房屋之間進行更高效的熱交換。水平地熱系統將回路鋪設在地表下 10 英尺（約 3 米）處』，Kathy 解釋道，「鋪設回路需要大面積場地，同時要挖掘大量地面」。過去，在院子裏鋪設地下回路是一項相當艱巨的工作，需要大量的鉆井設備，並對地表造成較大破壞。相反，Kathy 的 Dandelion Energy 公司利用石油和天然氣行業的技術創新成果，其建造的鉆井系統在達到與之前相同效果的條件下，對場地面積的要求和對地表的破壞程度均更小。並且安裝一套系統的總成本低於三萬美元。
Kathy 以 Google X 的項目經理的身份參與到這項技術研發中。她的目標是：使地熱能「沿著過去20年太陽能的路走下去」並且「讓地熱能從一項非常小眾的技術，轉變為可替代熔爐和鍋爐的大眾技術。」
Vivian Chu
- 32 歲
- Diligent Robotics
- 出生地：美國
她研發的機器人可以承擔部分繁重工作，從而使醫護人員有更多時間與患者相處。
Vivian 為名為 Moxi 的醫療機器人開發了人工智能軟件，並在得克薩斯州的四家醫院進行了測試使用。在試點醫院，Moxi 每周工作七天，每天工作 22 小時，剩余的 2 小時用於充電。Moxi 的工作是用它的抓手拿起注射器等用品，然後靈巧地移動手臂，把它們放進底部的托盤裡。隨後，它會小心地沿著走廊滾動前進，以免撞到人，並把物品放進病人房間外的抽屜裡。Moxi 還可以完成其他重覆性任務，例如運送實驗室樣品，搬運成包的髒床單等。這樣可以減輕醫護人員的工作量，讓他們騰出更多的時間與患者相處。
Vivian 的畢業論文研究了可結合周遭多種感官信息（視覺、聽覺和動態信息）的機器人，當其身處新環境時，這些信息可引導它們行動。例如，Vivian 研製的一個機器人，如果感知到抽屜已經半開，那麽它在拉把手時就會自動調整用力。Vivian 作為聯合創始人兼 CTO，在 2017 年創辦了 Diligent Robotics，她希望在未來版本的 Moxi 機器人中增添類似的功能。她說：「這會讓你的人生豐富健康，從而能夠了解這個世界。」
Vivian 在矽谷中心一個三代同堂的家庭長大，對於全家人照顧年邁祖輩的艱難，她深有體會。所以在未來她想運用自己所學的機器人專業知識來改變這一點，產生積極的影響。她希望提供給那些在療養院的老年人「一種工具，幫助他們優雅地、有尊嚴地老去，並且獨立生活得更長久。」
Tim Ellis
- 29 歲
- Relativity Space
- 出生地：美國
為製造一枚完整的火箭，他開發了一種大型 3D 金屬打印機。
Tim Ellis 使用 3D 金屬打印、機器學習和自動化生產技術製造火箭和衛星。Relativity Space 用這種方法打造的火箭只有 1000 個運動部件。相較之下，一枚常規火箭有 10 萬個運動部件，這不僅導致火箭的價格高昂，也增加了發射失敗的概率。
Ellis 的第一步是建造了一個高約 20 英尺（6 米）的巨大 3D 金屬打印機，可以打印 10 英尺（約 3 米）直徑和100英尺（約 30 米）高度之內的 95% 的火箭部件。第二步是編寫代碼使大部分進程自動化，並利用機器學習來優化需要打印哪些部件及如何打印。
Relativity Space 公司表示很快就能在 60 天內完成打印和叠代設計的過程，相較於行業標準的 18 個月，這無疑極大地降低了成本。這為公司贏得了第一份合同，從 2021 年起，Relativity Space 將為加拿大主要衛星運營商 Telesat 建造火箭，用以發射該公司的衛星。
「公司創建伊始，我們就定下了長遠目標，要在火星上打印出第一枚火箭。」Ellis 表示。「隨著時間推移 ，我們將把工廠縮小到可以發射到其他星球的程度。」
Anurag Bajpayee
- 34 歲
- Gradiant
- 出生地：印度
他的方法可以處理汙水，高效淡化海水。
Anurag 建立了一間專門凈化世界上汙染最嚴重的水的一站式車間。僅用了 6 年時間，他的 Gradiant 公司在波士頓總部就擁有了 200 多名員工，同時在全球運營著 20 多家處理廠。
Anurag 和他的實驗室搭檔 Prakash 一起創辦了 Gradiant 公司，他們都致力於研究海水淡化技術。由於水力壓裂技術的進步，石油和天然氣行業正處於頁巖氣繁榮的頂峰時期。就在那時，Anurag 和 Prakash 敏銳地察覺到客戶想利用 Govindan 公司的技術從水力壓裂法產生的汙水中提取潔凈水。這樣一來，既能降低對凈水的需求量，也能將地下處理井中的有毒鹵水含量降至最低。
Anurag 說，從那時起，他們已經開發了一個廣泛的專利組合，並將另外兩種處理技術商業化——一種可有效地從工業廢水中提取特定汙染物的技術，它可使水資源可重覆利用；另一種是在不使用漂白劑等化學物質的情況下對水進行消毒的技術。今年，Gradiant 公司將推出第一個基於新技術的商業體系，該技術可安裝在海水淡化廠中，將淡水回收率提升至 85%。
在麻省理工學院讀博士期間，Anurag 發明了一種無膜海水淡化技術，被《科學美國人》（Scientific American）雜志評為年度十大改變世界的創意之一。但是Anurag 意識到這離商業可行性還有很長一段路要走，只圍繞單一技術建立起來的企業成功機會渺茫。相反，他決定開發收集多種技術，這樣他的公司就可以解決各種水汙染問題。
胡啟朝
- 33 歲
- SolidEnergy Systems
- 出生地：中國
他的研究，有望迎來電池技術的下一次重大突破。
胡啟朝認為，他即將迎來業界最令人期待的發展之一：下一次電池革命。
作為 SolidEnergy Systems 公司的創始人兼 CEO，胡啟朝與行業中其他人一樣致力於將鋰金屬制成的可充電鋰電池並商業化。他的研究有望使電池的能量密度達到現有幾乎所有電子和電動汽車行業所使用的鋰離子電池標準的兩倍。
自 1870 年鉛酸電池問世以來，電池技術只有五項重大突破——能量密度大約每 30 年翻一番。如果這一模式成立，下一個突破即將到來：鋰離子電池，其陽極通常由石墨或矽制成，在 1991 年由索尼公司首次商業化。
鋰金屬電池帶來的能量密度提高，可有效地讓電動汽車的行駛裏程翻倍。但問題是，鋰是一種活躍性極強的金屬。早期鋰金屬電池原型在充電時會形成針狀結構（即枝晶），這會造成電池短路，導致電池起火或爆炸。
胡啟朝生於中國，12 歲時搬至紐約。他發明了一種由高濃度的鹽溶劑構成的液體電解質，可以減少枝晶的形成。基於這一方案，SolidEnergy Systems 公司於 2016 年開發了一條鋰金屬電池試產線，目前正在無人機上進行測試。2019 年下半年，該公司將在上海開設全球最大的鋰金屬電池制造工廠，胡啟朝希望可將工廠的產量提升到每月數萬塊。
