翻譯／連育德
今年是本刊公布年度十大突破性技術的第20年，此次名單中，有的技術已經開始改變你我的生活，有的技術還有幾年才會成熟，都讓人得以一瞥未來的世界。
數據信託
要民眾各自管理數據恐怕不切實際，團結起來才是王道。
獲選原因：企業與政府一再誤用我們的數據，若能建立起數據信託，我們可以重拾更大程度的掌控權。
重要參與者：數位信託計畫（Data Trusts Initiative）、數位公眾（Digital Public）、開放資料研究所（Open Data Institute）、各國政府、歐盟執委會。
成熟期：2～3年。
每次遇到公司網站向你索取個資，你是不是立刻按下「同意」鍵？其實大家都差不多。每次使用一項服務，我們不可能都乖乖閱讀冗長的條款與條件，或評估所有風險，道理就像我們不可能每次喝口水，就得評估水是否安全。於是乎，我們按下「同意」，希望不會有事。
就算做足了功課，你的決定也可能無意間影響其他人：跟23andMe這類基因檢測公司分享DNA資訊，等於透露你家族的基因組成；在社群媒體分享資訊，可能影響你朋友的保費；你的財務損益表可能決定了鄰居能否申請到貸款。分享資訊的權利，應該全部操之在你嗎？
倘若這個只需個人同意的運作模式失效了，還能怎麼辦？數據的收集應該交由政府規範嗎？或許吧。各國政府陸續推動數據保護制度，要求企業徵詢消費者同意後才能收集數據，歐洲的通用資料保護規則（GDPR）即是一例。政府也能更進一步禁止數據遭到嚴重誤用而造成傷害。問題是，收集或使用數據的方式不勝枚舉，要做到全面規範恐怕不容易。
如果有個機制能夠捍衛我們的數據權，那該有多好，道理就跟工會維護勞權、醫生為病人做出明智決定一樣。數據信託是可能的做法之一。
數據信託的概念相對新穎，但迅速受到很多人的認同。2017年，英國政府首先提出數據信託，希望取得大數據訓練人工智慧。2020年初，歐洲執委會提議透過數據信託的方式，開放更多數據用於研究與創新。同年7月，印度政府計畫建立以數據信託為主軸的機制，讓社群更能掌控個資。
信託是一種法律實體，由某些人（受託人）代表其他人（受益人）看管其資產。應用到數據信託，受託人必須看管一群個體的數據或數據權。數據受託人有法律義務為維護受益人的利益行事，就跟醫生有責任以病患利益為考量一樣。
數據信託的實際應用會是如何？舉個例子，一群臉書用戶可以組成數據信託，受託人決定臉書在何種情況下可以收集與使用這些人的數據，例如規範臉書可以使用何種定向廣告。倘若臉書不守規定，數據信託將撤回臉書取得數據的權限。
一般人不易評估分享資訊對他人會有何影響，但數據受託人得以在個別利益與集體利害中做出取捨。理論上，數據信託代表一個共同體，因此可以代替我們協商條款與條件，讓身為數據創造者的我們行使權利，就跟工會讓勞工行使權利一樣。
數據信託聽起來立意良好，但真的符合現實面嗎？臉書恐怕不會同意跟數據信託交手，而我們身為用戶，能夠讓對方配合的方法並不多。我們固然可以成立數據信託，但除非大家願意全體離開臉書，或除非政府建置更強而有力的執行機制，否則數據信託的籌碼很少。
不過沒關係，數據信託還有很多用途。它可以讓大家匯集數據，供醫療研究等領域之用，進而造福大眾。重視個資的企業可將重大數據決策交給數據信託，由它保護用戶的數據權，而不以公司獲利為最大考量。
以Google的姊妹公司人行道實驗室（Sidewalk Labs）為例，它在2017年獲准在多倫多碼頭區（Quayside）部署大量感測器，將這裡打造成智慧社區。有些人樂見其成，說這是烏托邦的展現，但有些人認為這是大型科技公司的惡行再添一樁，侵犯公共領域的同時，還收集住戶數據。
人行道實驗室建議成立公民數據信託，確保當地數據的收集與使用能夠裨益公眾。根據這項提議，任何希望在碼頭區設置感測器的實體，皆必須申請執照才能收集與使用數據，並由社區成員組成的審查委員會監督與執行。
這項計畫本身不無瑕疵，因此在2020年5月遭到人行道實驗室放棄，但當初的提議讓人看到數據信託的潛力。以數位信託管理在公共場域（如智慧城市或公衛計畫）收集到的數據，至今仍受到各界持續探討。
數據信託所希望解決的問題，只會愈來愈急迫。未來一年，隨著資金管道變多，相關的研究、實驗與政策建議將進一步增加。
個資隱私與安全的隱憂愈來愈多，數據信託當然不是唯一的解決方法。其他可能的機制採取不同方式解決類似問題，例如成立數據合作社或數據聯盟。團結就是力量，有了這些新的數據治理模型，我們將能重拾對數據的掌控權、執行數據權、確保數據分享能夠造福眾人。
數位接觸史追蹤
市場競爭對手聯手打造防疫工具，期能減緩疫情蔓延。
獲選原因：新冠肺炎的接觸風險通知系統雷聲大、雨點小，但仍有很多值得學習之處。
重要參與者：蘋果、Google。
成熟期：現在。
新冠肺炎教了大家寶貴的一課：人人都是生命共同體，只要互動夠頻繁，我可能把病毒散播給你，你可能把病毒傳染給我。於是乎，有了看似極具發展潛力的接觸風險通知系統，也就是用手機就能得知自己是否曾與感染者近距離接觸。
拜科技之賜，接觸史追蹤的傳統做法得以自動化，公衛調查人員請患者列出先前行蹤，藉此判斷在何地感染。對方是跟商店店員交談？是跟班上的小朋友互動？還是跟郵輪上的1,000名遊客接觸過？有了手機軟體，調查人員就不必仰賴患者個人的記憶，亦可減輕主管機關監測疫情是否爆發的壓力。
這個概念掀起一陣研發與合作的浪潮。有些程式開發人員幾週就推出系統，提供開放源碼，免費分享軟體，讓即便相隔遙遠的國家如加拿大與蒙古，也能使用同一套系統。在此同時，幾乎在所有領域都是死對頭的蘋果與Google，則聯手開發相關的手機系統，同時維持健康數據的匿名與隱私。截至今年1月，根據《麻省理工科技評論》的計算，各國政府使用的接觸風險通知手機軟體共計77款。
但是就跟許多旨在減緩疫情的措施一樣，數位接觸史追蹤技術的救命效果並不如人意，甚至幾乎不見正面影響。這是為什麼呢？
艱鉅的挑戰
許多國家的疫情過於嚴峻，透過接觸史追蹤已經難以解決。太慢行動、資訊混亂、處置不當、疏忽怠職等等，都是疫情失控的原因，即使祭出封城、限制旅遊與配戴口罩的措施，仍舊無濟於事。不管你是搭公車、晚餐聚餐，還是在白宮裡頭敬酒，沒有人能倖免。
接觸風險通知系統的效果不佳，也源自於民眾的不信任與主管機關未能提供清楚資訊。有些人不肯相信政府的疫情示警，有些人則認為矽谷在個資隱私保護的素行不良。正值民眾與科技公司處於緊張關係之際，即使企業並未投入接觸風險通知系統（如臉書），也可能間接拖累了軟體的普及度。
要是大家與科技公司剛好處於比較好的關係，又會是什麼情況？「我一直在想這個問題，」協助紐約州研發相關軟體的團隊主管珊姆爾絲（Julie Samuels）說：「鐘擺已經盪到另一邊了。」
個資隱私並不只是抽象的隱憂。有些社群如非裔美國人，無論是基於個人經驗還是歷史創傷，有充足的理由不信任主管機關，要他們將個資交給政府進行接觸史追蹤，可能難上加難。
政府未能加強爭取民眾的信任，似乎是目前最欠缺的一環，畢竟，愈多人參與接觸風險通知系統，它就愈有效。要提高採用率，需要先奠定起信任的基礎，這個基礎是強是弱，影響的是所有民眾，並非只有選擇不參加的人。
「病毒不會挑人，」任職非營利組織「志在救命」（Resolve to Save Lives）、主持美國防疫工作的梅菲爾德（Stephanie Mayfield）說：「如果我們不互相照顧，所有人都會付出代價。」
即使蘋果與Google這套系統強調會保護個資，但相關技術反而衍生出其他問題。這套系統並未連結到個人身分，也不追蹤個人所在地點，而是使用藍牙技術，匿名通知附近有同樣軟體的手機。然而，這項將陽性結果轉化成預警的技術極為複雜，公衛專家無法得知何處出現群聚感染，或是疫情的傳播途徑為何。
撇開個資隱私的顧慮不管，接觸風險通知系統還有其他實際面的問題。高風險族群的手機必須下載這類軟體嗎？跨州或跨國如何運作？檢測規模原本就足夠嗎？
研發出這類系統的公司都知道這不是萬靈丹，但推廣過程頻頻遇挫，在在突顯出一點：即使研發人員的立意良善，科技有時也無法解決問題。
若要讓接觸史追蹤的效果發揮到最大，應該做到專家有時所謂的「瑞士乳酪模型」（Swiss Cheese Model），亦即同時搭配好幾層的策略，因為某個方法可能像一層乳酪會有漏洞，但幾個方法加起來就能萬無一失。
范科亞（Rajeev Venkayya）曾任職於協助小布希總統擬定未來疫情作戰計畫的團隊，他說，如果能做到這點，「幾乎就能阻斷疫情。」
以這次疫情來說，恰當的幾層策略包括大範圍檢測、做好接觸史追蹤、落實社交距離等等，但由於實際到位的策略少之又少，於是疫情迅速擴散。疫情一旦蔓延，光有接觸史追蹤也沒用。
未來前景
數位接觸史追蹤固然有缺點，但未來仍舊值得期待。隨著多款疫苗問世，感染人數可望降到可控制的範圍。范科亞說，到時「握有所有的工具會變得很重要，包括嚴謹的檢測和接觸史追蹤等等。現在只是追著疫情跑，降低損害程度而已。」
在美國，隨著拜登走馬上任，政府將會推出相關防疫措施（例如全國性的接觸史追蹤軟體），再搭配監測工具如藍牙信標（Bluetooth Beacon）、追蹤手環、進入咖啡廳或工作場所必須掃描的QR碼等等，疫情可能獲得控制。
然而，這場接觸風險通知系統的全球實驗中，最重要的一課或許不在技術本身，而是落實的方法。從它的效果不彰可明顯看出，無論是這次疫情還是未來的災難，創新技術的推動需要我們建立起信任、提升使用的管道與公平性，並考量科技在複雜防疫系統中所扮演的角色。
往前看當然才能進步，但正如接觸史追蹤的道理一樣，檢討過去同樣重要。
超精準定位
上有人造衛星升級，下有地面系統增強，未來的定位技術可達幾公分的精準度。
撰文／辛玲（Ling Xin）
獲選原因：GPS定位徹底改變許多產業的樣貌，也催生出共乘服務等新型領域，如今再出現超精準定位，將帶來更多應用面。
重要參與者：中國國家航天局、美國空軍、ColdQuanta。
成熟期：現在。
去年7月6日，中國大陸湖南省發生幾10年來最嚴重的山崩，席捲杜方明（音譯）的家。「我們家倒了，山羊也被土石流沖走，」他在災後接受國內媒體採訪時說。所幸他平安無事，連同他在內的33名村民事前順利撤離，這全多虧了中國大陸的先進定位技術比過去更加精準，得以及時發布預警。
這項技術是中國大陸最新建置完成的北斗衛星導航系統，搭配地面主控站，位置感測器能夠在中國境內山崩頻繁地帶監測到地表的細微變化。地表移動個幾公尺，系統就能及時察覺，而經過後期處理（Post-Processing）後，準確度可達幾公釐。
也就是說，泥土只移動了鉛筆筆尖的距離，遠在2萬1,000多公里以外的太空也偵測得到。山崩前12天，杜方明的村莊收到代表數據異常的橘色預警，顯示地表在連日大雨後加速滑動。
這裡跟湖南省其他100多個據點一樣，建置有災害監測與預警系統。「如果衛星定位的精準度還停留在幾公尺或公寸的階段，這個系統服務就不可能存在，」任職於北京中國科學院空天信息創新研究院、花了數10年時間研發北斗衛星系統的袁洪說。
無論是判斷目前身處方位，還是鎖定物體的位置，我們現在對定位技術的依賴更勝以往。精準農業、無人機送貨、物流、叫車服務與空運等等，都需要借重從太空準確判斷位置。拜諸多技術部署與升級之賜，全世界最精良的全球衛星定位系統更上一層樓，精準度從幾公尺縮小到幾公分。
也就是說，你的手機不但知道你走在哪條路，還知道是在路的哪一邊。有了這樣的精準度，未來自駕車或送貨機器人行駛在馬路或人行道上將更安全。
衛星系統再進化
全球定位系統（GPS）是全球最早誕生的衛星定位系統之一，已改變了數10億人的行動方式。自1993年以來，至少已經有24顆GPS衛星繞著地球運行，不斷廣播位置。只要衛星群（Constellation）當中至少3顆衛星發出訊號，進行三角測量後，任何一個GPS接收器幾秒內就能找到目前位置。
訊號經過接收器處理後，GPS的精準度通常能到5至10公尺內。如今，GPS系統正處於長達多年的升級過程，完成後，第三代GPS的精準度預計達1到3公尺（見圖表）。到了2020年11月，計畫中的10顆第三代GPS衛星已有4顆發射升空，其他預定在2023年前發射。儘管消費者不會立刻注意到差別，但汽車導航系統與手機追蹤程式可望跟著改善。
2020年6月，中國大陸完成北斗衛星系統的部署，準備以此取代GPS。經過長達20年的部署工作，北斗衛星系統從區域型擴大成全球型網絡，目前共有44顆人造衛星運行於3條不同軌道，提供定位服務，精準度平均達1.5到2公尺。然而，由於北斗衛星系統傳統上以中國大陸與亞洲地區為主，因此區域用戶的位置資訊會比較好，精準度可達1公尺。
從地面增加精準度
即使有這些進展，定位訊號仍會遇到干擾和其他狀況，導致資訊失準，因此必須仰賴另一層技術修正錯誤。
北斗衛星系統與GPS的訊號都必須經過地面增強，將定位精準度提升到公分。其中一個常用的作法是「即時動態定位」（RTK），亦即使用間隔幾公里的參考站接受器與移動站接受器，接收衛星訊號，並計算出地球電離層所造成的誤差，藉此將精準度提升到3公分以內。
有項類似但更新穎的技術稱為「精密單點定位」（Precise Point Positioning），只需要一個接收器，而且在地表任何地方都能運作，精準度達公寸到公分。
中國大陸的即時動態定位增強技術相對成熟，國內建置了數千座基地台。袁洪說：「我們正在研發結合兩者優點的新技術，希望幾年後上路。」
衛星定位之外
隨著衛星定位的精準度進一步改善，應用面無疑會跟著增加。但發展到最後，傳統衛星系統的精準度將達到極限（或許是公釐水準），因此研究人員正在研發新的定位技術，希望突破限制，或至少降低對人造衛星的依賴程度。
有個方法是利用物質的量子性質來定位與導航，不靠外在參考訊號。原子冷卻到接近絕對零度時，會達到量子態，對外力特別敏感。如果我們這時知道某物體的初始位置，又能透過雷射光束測量原子的變化，就能計算物體的移動情況，即時找出它的位置。
遇到沒有GPS或北斗衛星系統的情況，例如深太空或水底，量子定位特別有用，它也可當作是自駕車導航技術的支援。位於卡羅拉多州波爾德市（Boulder）的ColdQuanta，研發出初期版本的量子定位系統，目前正在國際太空站運作。
為了找到所在方位，古人仰望星空與看著羅盤，我們現在則使用人造衛星上的原子鐘。新型定位技術已經翻轉我們的農作、貨運與導航方式，經過近期改良後，將使得全世界的運作更加準確。隨著定位技術進步到公釐級以下的精準度，應用面的限制將不是技術性能，而是取決在我們的創造力與法律和道德界線。
TikTok推薦演算法
影音平台TikTok在2020年大躍進，靠獨特的演算法超前競爭對手。
撰文／歐海瑟（Abby Ohlheiser）、攝影／卡特（Sierra & Lenny）
獲選原因：改寫誰能在網路出名的遊戲規則。
重要參與者：TikTok。
成熟期：現在。
要不是疫情，凱普蔓（Deven Karpelman）這輩子應該不會加入TikTok，更沒料想到自己會出名。但TikTok就是有辦法讓好的內容受到更多人瀏覽，把新的創作者推薦給各種類別的粉絲。57歲的凱普蔓從事特教工作，因為封城時期太無聊才開始拍影片，拜TikTok的演算法之賜，他的帳號累積了32.7萬名追蹤者，其中許多還是青少年。
凱普蔓在去年7月爆紅，點開其中的高人氣影片，可以看到他設法重現1970年代晚期的妝容。他一頭波浪白髮，通常不修邊幅放下，一副老奶奶的模樣，此時用髮夾夾成飛機頭，整張臉撲成白色，眼睫毛塗成黑色，再擦了細細的黑色唇膏。畫面這時停住，等到他再出現時，就是一臉「玩咖」妝容了。黑色眼影一大抹蓋住他的眼睛，彷彿有人氣呼呼地拿油漆朝他臉上刷了一筆。
他上網分享了這個化妝實驗後幾個小時，影片出現在TikTok的重要功能「為您推薦」（For You）頁，被幾10萬人瀏覽。這段影片為什麼曝光度這麼高，他並不清楚，但其實要歸功於TikTok的推薦演算法。
大放異彩
2016年，TikTok在中國大陸初登場（中國大陸名稱為「抖音」），這幾年逐漸成為全球互動程度最高、規模成長最快的社群媒體之一，全球下載次數逾26億次，美國用戶達1億人。它對於內容的搜尋與呈現有獨到之處，是吸引用戶的一大主因。
創作者認為TikTok有別於其他社群媒體平台，在於它有「為您推薦」頁，誰都有可能因此爆紅。TikTok的演算法能讓用戶看到一連串符合個人喜好的影片，所以好的內容能夠更快受人賞識。其他社群媒體偏好推薦爆紅內容，反觀TikTok的演算法特別擅長把創造者推薦到小眾社群，這些人或是有共同興趣嗜好，或是有特定的身分認同。
某支影片有多少機率會出現在你的「為您推薦」頁，決定在標題、聲音、主題標籤等因素。此外，跟其他社群媒體一樣，TikTok根據你的使用方式來選擇推薦影片，例如你按讚了哪些影片、又創作了哪些內容，只是TikTok做得更厲害。
已經出名的創作者確實更容易受到注目，但TikTok在決定向哪個社群推薦哪個內容時，並不會直接考量創作者的追蹤者人數或爆紅紀錄。正因為如此，「為您推薦」頁會混雜爆紅影片與無名創作者的影片，後者有些只有少少的瀏覽次數。
久而久之，TikTok的演算法愈來愈會預測用戶感興趣的內容，不只推薦用戶有興趣的影片，也會介紹有內容有部分交集的新領域。有支影片把TikTok的社群分類畫成藏寶圖：要抵達「青蛙」社群，必須要先離開「異性戀」社群，找到路前往「斯通納女巫」或「田園風」，再經過「跨性別與非二元性別」，才能穿越入口進到應許之地。
凱普蔓會開始拍化妝影片，是因為TikTok有青少年糾正他對某個年代的美感概念，但他分明才是躬逢其盛的人。「他們想教我什麼才是硬派搖滾風和另類風，我心想這些小朋友沒見識過老娘的厲害。」他在去年12月透過Zoom受訪時說。
他說，他的影片現在常常出現在LGBTQ+與心理健康議題的社群，最近也吸引到大學年齡的女性觀眾。追蹤者說他有「奶奶級的活力」，他對這樣的形象時而擁抱、時而避免。
成長之路遇顛簸
去年對TikTok來說有如洗三溫暖，雖然成為大眾文化的當紅炸子雞，卻面臨重重挑戰。先是被印度禁用，後來川普政府也揚言封殺，除非TikTok從母公司分拆。
TikTok最後逃過封殺命運，但必須公布更多演算法的運作資訊，藉此稍微緩解各界對公司所有權的安全疑慮。競爭對手如Instagram、Snapchat與Triller紛紛複製TikTok的做法，學習它在影片推薦的成功術。
在此同時，TikTok也成為散播假新聞愈來愈重要的媒介，讓它不得不思考解決之道。許多黑人創作者表示，平台上充斥著種族歧視與騷擾行為，令人憂心。
對凱普蔓而言，TikTok讓他有機會與陌生人互動，度過漫長而孤獨的封城時期。但煩惱也伴隨名氣而來，粉絲會請教他嚴肅的心理健康與人際衝突問題，有時還會提出他能力所不能及的要求。
他的教學經驗這時就派上用場，並設定界線，協助年輕粉絲學會為自己發聲。「我們來查查Google，」他說：「看一下你們高中的行政部門。啊，你們學區好像有個心理學家，我可以幫你寫信，你先寄給我，我校稿後寄回給你，你再寄給專家。試試無妨。」
但凱普蔓還找到其他方式跟年輕觀眾互動，那就是聊大家的共同點。他在有支影片中邊說邊演，說自己在購物中心遇到過度熱情的店員時，會假裝在打手機避開對方。「很多年輕人留言說沒想到大人也會社交焦慮。我看了很驚訝，」他說：「年輕人沒有想過長輩也是人啊。」
