近一個(gè)世紀(jì)來的發(fā)展,麻省理工學(xué)院已經(jīng)發(fā)展成全世界極為重要的高科技知識(shí)殿堂及研發(fā)基地。因?yàn)槎?zhàn)和冷戰(zhàn),美國(guó)政府在自然及工程科學(xué)上大量投資,使得MIT在這段時(shí)間內(nèi)迅速發(fā)展;過去50多年麻省理工也為美國(guó)政府制造許多威力極大的高科技武器。
20世紀(jì)MIT最主要的成就是由杰·弗里斯特領(lǐng)導(dǎo)的旋風(fēng)工程,其制造出了世界上第一臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)處理資料的“旋風(fēng)電腦”,并發(fā)明了磁芯存儲(chǔ)器。這為個(gè)人電腦的發(fā)展做出了歷史性的貢獻(xiàn)。而在1980年代,麻省理工大力幫助美國(guó)政府研發(fā)B-2幽靈隱形戰(zhàn)略轟炸機(jī),顯示出先進(jìn)的“精確飽和攻擊”能力。麻省理工就此贏得“戰(zhàn)爭(zhēng)學(xué)府”之美譽(yù)。
1900年,美國(guó)的第一個(gè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室首先在MIT建立。
1923年,諾伯特·維納,在他的“微分空間”的論文中,建立了現(xiàn)代隨機(jī)過程的教學(xué)基礎(chǔ),這是在控制理論、濾波器、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)理論等方面已被廣泛應(yīng)用的理論。后來,他將這些成果和自己后來研究的信息與通訊過程等一并輯成一本里程碑式的著作《控制論》。
1925年,凡立瓦·布什即已開始研究模擬計(jì)算機(jī),1940年,就領(lǐng)先研制出了18階的微分解析器,并在多篇論文中,指出了研究數(shù)學(xué)技術(shù)的主要方案,這一方案,雖然因第二次世界大戰(zhàn)而中斷,但仍舊可以確認(rèn)布什是最早研究計(jì)算機(jī)的先驅(qū)者之一。
1934年,哈羅德·伊格爾頓和肯尼斯·格爾少森設(shè)計(jì)了一種電子線路并發(fā)明了特殊的氣體放電管,使得高速攝影和閃頻觀察器的設(shè)計(jì)成為可能;在后來的一此年代里,依格爾頓真的開發(fā)出電子閃光設(shè)備和深水?dāng)z影的技術(shù)。
1934年,MIT研制出了百萬伏的電子靜電X射線發(fā)生器,這是一種可以廣泛用于癌腫治療的的設(shè)備。還在30年代,莫里斯·柯亨就著手研究金屬的原子和分子結(jié)構(gòu),這是一樁能導(dǎo)致研究和生產(chǎn)高強(qiáng)材料的工作。1937年,瓊·切普曼開始了領(lǐng)先25年的鋼鐵生產(chǎn)的研究,直到1962年的時(shí)候,人們才弄清楚鋼鐵生產(chǎn)中復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),其結(jié)果是,鋼的生產(chǎn)可以因此掌握精確的化學(xué)組合而大量進(jìn)行。1946年,MIT就開始進(jìn)行了低溫物理學(xué)的廣泛實(shí)驗(yàn)研究。
1947年,柏翠克·赫萊領(lǐng)先開始了確定地殼年齡和起源的研究,他的研究,由于與地球板塊理論有密切的關(guān)系而被廣泛承認(rèn)。1950年,杰·弗里斯特發(fā)明了磁芯存儲(chǔ)器,使得高速的數(shù)值計(jì)算機(jī)旋風(fēng)計(jì)算機(jī)得以真正運(yùn)轉(zhuǎn),并成為美國(guó)半自動(dòng)地面防空警備系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。
1951年,余·溫·李和杰羅姆·維斯勒,在信號(hào)檢測(cè)和分析方面,開發(fā)和應(yīng)用了自相關(guān)方法,這項(xiàng)成果可以用于探測(cè)雷達(dá)信號(hào)自月球返回地面的種種科學(xué)試驗(yàn),并且仍是進(jìn)行遠(yuǎn)距離通訊,包括進(jìn)行空間探索的主要方法。同年,馬丁·斗茨發(fā)現(xiàn)了電子偶素,一種由邊界電子和正電子組成的原子系統(tǒng),這一發(fā)現(xiàn)在凝聚態(tài)物理學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)方面都有十分重要的應(yīng)用。
1957年,經(jīng)過九年的研究,瓊·錫汗首次完成了盤尼西林的化學(xué)合成。同年,隨著《句法結(jié)構(gòu)學(xué)》一書的出版,羅姆·喬斯基促進(jìn)了人們對(duì)說話者掌握語言用詞造句和理解句子的詞匯的能力的了解,這一成就,被認(rèn)為是20世紀(jì)語言學(xué)的最主要的成就之一。
1958年,弗農(nóng)·英格拉姆完成了證實(shí)個(gè)別基因缺陷是引起血紅蛋白分子變態(tài)和伴隨鐮形血球性貧血的原因的工作。同年,布魯諾·羅西和希爾伯特·布里奇開創(chuàng)的空間研究課題,直接導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)X射線,并且首次實(shí)測(cè)太陽風(fēng)。
1959年,杰羅姆·萊蒂文的關(guān)于感覺和動(dòng)物行為的研究,導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了“特性探子”,對(duì)人們了解直觀感覺過程提供了關(guān)鍵性的闡釋,同年,瓊·麥卡錫制訂了LISP語言,這是一種進(jìn)行人工智能研究的主要語言。
1970年,戴維·馬爾開創(chuàng)了對(duì)腦功能的計(jì)算技術(shù)、生物學(xué)和心理學(xué)的綜合性研究局面,他的杰作——《視覺:人類視覺信息的反映和過程的計(jì)算研究》(Vision: A computational investigation into the human representation and processing of visual information(ISBN 0-7167-1567-8))
1974年,諾爾曼·列文森對(duì)數(shù)學(xué)中最難也是最著名的問題之一黎曼猜測(cè),取得了求解的實(shí)破性進(jìn)展。
1975年,丹尼爾·麥克法登大大推進(jìn)了人們對(duì)投入產(chǎn)出比與生產(chǎn)產(chǎn)量之間的關(guān)系的認(rèn)識(shí)和了解。同年,勞倫斯·楊利用國(guó)家航空宇航局的空間運(yùn)載器,領(lǐng)先完成了人類失重反應(yīng)的研究,這項(xiàng)研究一直延續(xù)到80年代中期,使人們基本上掌握了運(yùn)動(dòng)病的問題。
70年代后半期,MIT的科學(xué)家發(fā)明了第一個(gè)可實(shí)際使用的公共保密鍵系統(tǒng),它對(duì)計(jì)算機(jī)的任何一對(duì)用戶之間進(jìn)行保密性交流提供了方便;他們還將雷達(dá)技術(shù)運(yùn)用于空間飛行器的各種試驗(yàn),研究了致癌基因使細(xì)胞生長(zhǎng)失控的過程。
80年代初,MIT發(fā)明的一種有機(jī)合成方法,在醫(yī)藥、工業(yè)和農(nóng)業(yè)化學(xué)方面都有極重要的實(shí)踐意義;還產(chǎn)生
出了毫微微秒(10-15)級(jí)的持續(xù)時(shí)間的光脈沖,這在信息與數(shù)據(jù)處理過程中有重要的應(yīng)用;還發(fā)明了一種繪制人類基因圖的方法。
1985年,馬丁·魏澤曼,建立了一種基于“利益分享”原則的“伙伴經(jīng)濟(jì)”理論,引起了英格蘭和其它歐洲國(guó)家的極大興趣。同時(shí),哈里·戛托斯和他的學(xué)生制造了第一種半絕緣材料:銦的磷化物,這種材料的研制成功,對(duì)于電子工業(yè)開創(chuàng)了一個(gè)廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。
1986年,史蒂芬·本頓和他的學(xué)生在MIT的材料實(shí)驗(yàn)室,發(fā)明了一種全息照相術(shù),這在醫(yī)療、設(shè)計(jì)和通訊方面都會(huì)產(chǎn)生積極的影響。
2006年,麻省理工學(xué)院研究人員以病毒建造電池,2006年度美國(guó)高等學(xué)府捐贈(zèng)基金回報(bào)排名榜,此次麻省理工學(xué)院脫穎而出,以23%的回報(bào)率力壓排名第2的耶魯大學(xué),名列全美能力最高的大學(xué)捐贈(zèng)基金。另外,麻省理工也研發(fā)出了世界上第一個(gè)有人類感情的機(jī)器人Kismet。
2007年1月,一位麻省理工生物系教授發(fā)現(xiàn)了一組最新的核糖核酸(RNA)綱,這對(duì)于未來基因的組合來說是一個(gè)重大的突破。2007年4月,麻省理工電機(jī)系的一研究隊(duì)發(fā)明了不用電池就能使用的筆記本電腦,預(yù)計(jì)在不久的將來將會(huì)轟動(dòng)整個(gè)電子市場(chǎng)。2007年5月,麻省理工一組太空科學(xué)研究隊(duì)發(fā)現(xiàn)了宇宙中最熱的行星(2040℃)。2007年6月,麻省理工學(xué)院宣布,他們已經(jīng)運(yùn)用電磁共振技術(shù),不須使用電線,就能隔空傳輸電力,讓一顆六十瓦的燈泡發(fā)光。這意味手機(jī)、筆記型電腦等小家電,未來可以無線充電,無須使用電池或充電插座。
2009年,麻省理工學(xué)院教授Daniela Rus、研究員劉歡等人研制出一種機(jī)器人,能為小西紅柿澆水、采摘和播種;研究人員表示,這種機(jī)器人技術(shù)將得到進(jìn)一步完善,有朝一日成為居民家中的機(jī)器人園丁。
2009年10月23日為配合提升美國(guó)經(jīng)濟(jì)及應(yīng)對(duì)金融危機(jī)的國(guó)策-新能源革命,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在拿到諾貝爾和平獎(jiǎng)后便親臨麻省理工考察并做了動(dòng)員演講,再次凸顯麻省理工在美國(guó)及世界上引領(lǐng)新技術(shù)浪潮的領(lǐng)導(dǎo)地位。
2013年麻省理工學(xué)院研發(fā)“4D打印”技術(shù),可以讓大型的3D打印部件按照預(yù)先設(shè)定的結(jié)構(gòu)和外觀模式自行組裝完成。這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)將有可能在未來徹底顛覆傳統(tǒng)的制造工業(yè),讓制造行為在一些嚴(yán)苛的環(huán)境條件,如外太空,變得更加容易。這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)是由麻省理工學(xué)院自組裝實(shí)驗(yàn)室主任斯凱勒·蒂比斯領(lǐng)導(dǎo)的,這是人類首次將變形這一屬性內(nèi)在地添加進(jìn)了材料本身之中。據(jù)蒂比斯介紹:“4D打印本質(zhì)上其實(shí)就是利用復(fù)合材料進(jìn)行的3D打印,通過這種方式你增加了一項(xiàng)功能,那就是變形。這就像是機(jī)器人,只是沒有了電線和馬達(dá)!睋(jù)了解,4D打印技術(shù)牽涉到對(duì)特殊材料的應(yīng)用,這些材料在感知到運(yùn)動(dòng)狀態(tài),或是暴露于水、空氣、重力場(chǎng)、磁場(chǎng)或感知到溫度改變時(shí)會(huì)改變自身的形狀。這里所說的第四維便是指材料的這種“自組裝行為”。 蒂比斯還透露麻省理工自組裝實(shí)驗(yàn)室正在與波士頓一家公司開展合作,用4D打印技術(shù)開發(fā)創(chuàng)新的基礎(chǔ)設(shè)施管路制造方案。
2013年2月麻省理工學(xué)院研制成像芯片產(chǎn)生自然閃光。 移動(dòng)圖像處理現(xiàn)已不是什么特殊的事情,即使是合成HDR照片,憑借NVIDIA新的Tegras芯片也可以在瞬間完成,而麻省理工學(xué)院研制了一種新的低功耗芯片,它的處理速度比軟件合成更快,能夠高速實(shí)現(xiàn)自然閃光圖像組合。通過瞬時(shí)包圍曝光功能,使得它能夠拍攝HDR照片/視頻,或是擁有自然閃光效果的照片,提升照片細(xì)節(jié)。研究人員聲稱該芯片還擁有自動(dòng)降噪功能,通過使用亮度檢測(cè)功能,避免邊緣模糊,從而保留更豐富的細(xì)節(jié)。該項(xiàng)目的資金由制造業(yè)巨頭富士康提供,它已經(jīng)趕上微軟研究院的相關(guān)項(xiàng)目。只要富士康保持興趣,最終落實(shí)到生產(chǎn),未來應(yīng)用到移動(dòng)攝影設(shè)備將不成問題。
2017年3月28日,美國(guó)麻省理工學(xué)院和芝加哥大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種可以讓芯片按照預(yù)定的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)自行組裝技術(shù)。該研究項(xiàng)目的重點(diǎn)是在芯片上自行組裝線路,而這恰恰是芯片制造行業(yè)最大的挑戰(zhàn)之一。有了這種技術(shù),就不必像現(xiàn)有的方式那樣在硅片上蝕刻細(xì)微特征,而是可以利用名為嵌段共聚物(block copolymer)的材料進(jìn)行擴(kuò)張,并自行組裝成預(yù)定的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)。MIT化學(xué)工程系教授卡倫·格里森(Karen Gleason)表示,這種自組裝技術(shù)需要向現(xiàn)有的芯片生產(chǎn)技術(shù)中增加一個(gè)步驟。生產(chǎn)技術(shù)要利用長(zhǎng)波光在硅晶圓上燒制出電路形態(tài)。芯片需要采用10納米工藝,但很難使用同樣的波長(zhǎng)填滿更小的晶體管。EUV光刻技術(shù)有望降低波長(zhǎng),在芯片上蝕刻出更細(xì)微的特征。這種技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)7納米工藝,但即便已經(jīng)投資了數(shù)十億美元研發(fā)資金,這種技術(shù)依然很難部署。該新技術(shù)很容易融入現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù),無需增加太多復(fù)雜性。該技術(shù)可以應(yīng)用于7納米生產(chǎn)工藝,有關(guān)這項(xiàng)技術(shù)的論文已于本周發(fā)表在《Nature Nanotechnology》期刊上。 [
2018年10月11日,美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)進(jìn)展》上報(bào)告了一種在微流控芯片上制作神經(jīng)和肌肉組織的3D模型的方法。借助這種“芯片器官”,他們觀察到健康神經(jīng)元與“漸凍”神經(jīng)元的驚人差異,并試驗(yàn)了兩款仍在臨床測(cè)試階段的新藥