近日，《时代周刊》（Time）发布了 2021 年的年度「100 项最佳发明」榜单，涵盖领域众多——电子产品、食品、设计、时尚和医疗等。能够被众里挑一，在这份榜单上拿下一席之地的，在关键评选标准——原创性、创造力、功效、发展潜力和影响力上，都有让人惊艳的表现。
但不同以往的是，2021 年的「100 项 最佳发明」本身也在做既有趣又有意义的设计。最明显的体现莫过于这次的封面设计了，不仅展现产品，背后还抛出了一个最新环保趋势——「纸」。
▲ 2021 年的年度「100 项最佳发明」杂志封面. 图片来自：《时代》官网
策划拍摄这期杂榜单的团队也相当优秀，主力人物是 Margeaux Walter——想法总是天马行空，但主题永远贴近当下的摄影师。她的名字听起来有点陌生，但她的作品大家可能很眼熟，时常出现在纽约时报等知名媒体的封面头图上，还有世界各地大街小巷的宣传海报上。
▲ Margeaux Walter 今年为《纽约时报》创作的「同事」系列，左图配文：「一个人就不能在这里（工位）得到一点隐私吗？」. 图片来自：Instagram @margeauxwalter
团队成员还有《时代周刊》图片编辑 Kim Bubello，艺术家 Abby Manock、Joshua Scott、负责道具以及布景设计的陈俊杰，他们都将这次拍摄戏称为「玩纸」，Margeaux 还说了一句：「玩纸真是太有趣了！」
▲《时代周刊》图片编辑 Kim Bubello 精选的发明作品照片. 图片来自：Instagram @kimbubello
当然，翻开有趣封面的杂志内页，还有更多有趣同时意义非凡的发明作品，例如 COVID-19 疫苗、苹果 M1 处理器、Samsung Galaxy Z Flip3 和用回收物制造的乐高砖。
接下来一起看看这些代表未来的优秀发明，都有哪些过人之处（排名不分先后）。
▲ 2021 年的年度「100 项最佳发明」组图. 图片来自：《时代周刊》官网
不仅上了榜单，还挤进封面的「十大发明」纸张化作配角，被作为「封面人物」展示的这些发明产品瞬间有了自己的人设，而且在出色的照片展示背后，也不乏真正的发明实力。
1、教小孩编程的玩具车——Sphero Indi▲ Sphero Indi. 图片来自：《时代周刊》官网
Sphero 是一家致力于教育的美国商业机器人和玩具公司，迪士尼拥有其部分经营权。在皮克斯 2017 年推出的《赛车总动员 3：极速挑战》中，主角闪电麦昆这辆小红车其实是 Sphero 的得意力作。
▲ 电影《赛车总动员 3：极速挑战》. 图片来自：Piston Cup
这也难怪 Sphero indi 这款玩具车，与闪电麦昆有几分相似。不过，indi 是针对学前班至二年级的儿童学习而设计的第一款兼具机器人性质的玩具车。
蓝色的 indi 有着灰色的面孔，车顶上印有 Sphero 的 logo，乍一看不免联想起饮料酷儿。
▲ Sphero Indi. 图片来自：Sphero 官网
▲ Sphero Indi. 图片来自：YOHO
作为一名机器人，indi 可真是有点另类——首先是以颜色驱动的，会配上多彩的带符号卡片，其次自身不带屏幕的它，还能通过色卡让儿童在游戏之中学会编程的基础知识。
▲ Sphero Indi. 图片来自：Sphero 官网
2、大众也可修理的笔记本电脑——Framework Laptop▲ Framework Laptop. 图片来自：《时代周刊》官网
Framework Laptop 的推出，让科技网站写出了一篇名为 「这是未来的笔记本电脑吗」的文章。
这台今年 7 月才推出的新电脑，是这家 2020 年 1 月才成立的公司的第一款产品。虽然这款产品是 PC 机，与不易拆开的苹果电脑也大相径庭，但是创立这家公司的 Nirav Patel 却曾是苹果的资深员工。
▲ 举着 Framework Laptop 的 Nirav Patel. 图片来自：Nirav Patel 个人网站
从卡内基梅隆大学毕业后，Nirav 先后为苹果和制造 VR 头部装置的 Oculus 工作，过程中他发现越来越多消费者将电子产品视为一次性产品，于是萌生出设计一台可用上十年甚至可以当传家宝电脑的想法。
在那段时间里，我真的一直看到消费电子行业的一个非常令人担忧的趋势。这实际上是消费者所有权水平的下降，以及将产品视为一次性产品的行为越来越多。尽管这些（电脑）是最先进、最昂贵的产品，但我们对待它们就像是一双运动鞋，或者是一条磨损了然后扔进垃圾桶的牛仔裤。
——Nirav Patel（Framework 公司创始人）
Framework Laptop 是一款售价 999 美元（约 6365 元人民币）的 13.5 英寸翻盖式笔记本电脑，外观上看与市面上大部分笔记本电脑相似。
▲ Framework Laptop. 图片来自：Framework 官网
但是，Framework Laptop 却可以被轻易拆开，里面每个部分都是独立可替换的，从处理器到键盘等都有单独的条码，以及对应的维修指引，还在产品包装内配送一把专用螺丝刀。
▲ Framework Laptop 的拆解方式. 图片来自：YouTube @Dave2D
▲ Framework Laptop. 图片来自：Framework 官网
正如同 Nirav 所说的「不要构建在概念上有趣，但实际上没有竞争力的产品」，Framework Laptop 在性能上努力接近 Apple、Dell、HP 和联想等竞争品牌，同时提供标配版本和 DIY 版本，尽可能使其可修复、可升级和可定制。
Framework 不仅仅是在做一款性价比很高的笔记本电脑，它还在提出一种新的商业模式——即使是电脑，用户也应该拥有维修权。
▲ Framework Laptop. 图片来自：Framework 官网
3、工作场景免干扰神器——TimeChi
▲ TimeChi. 图片来自：《时代周刊》官网
TimeChi 由同名初创公司开发，本质上是一个帮助深度工作的小工具。它最初是为开放式办公室环境中的员工设计的，将不必要的干扰拒之门外。
TimeChi 的顶部有彩色显示屏，通过 Wifi 可以连接到其他设备，用 App 或者 Chrome 扩展程序进行设置，一旦启动会立即将连接的手机和电脑切换成勿扰模式。亮起红灯和倒计时的它，还可以提醒其他人不要干扰，并且告知他们多久之后将会转入绿灯的空闲状态。
▲ TimeChi. 图片来自：TimeChi 官网
▲ TimeChi. 图片来自：Issue Wire
2021 年 1 月，TimeChi 面向全球范围发货，正式售价为 130 美元（约为 828 元人民币）。
TimeChi 的 创始人 Sean Greenhalgh 却曾是悉尼大学的癌症研究员，但对电子产品、计算机编程和 3D 打印的狂热兴趣，让他走上了科技类产品的研究生涯。
▲ Sfoglini Cascatelli. 图片来自：《时代周刊》官网
从早期的智能灯泡设计，到一个能够阻止噪音、通知和避免时间浪费的网站设计，他一直在提升专注力这件事上持续研究，这也是为什么 TimeChi 能够在短时间内众筹成功（2020 年 7 月即众筹了 6 万美元），并顺利走向全球市场。
4、美食博客主持人花 3 年时间做出来的意大利面——Sfoglini Cascatelli▲ Sfoglini Cascatelli. 图片来自：《时代周刊》官网
经历 3 年的研发，直至今年的 3 月 19 日，由知名美食博客 The Sporkful 的主持人 Dan Pashman 发明的 Sfoglini Cascatelli——一款有着全新面貌的意大利面才顺利面世。Cascatelli 这个名字在意大利语中是「瀑布」的意思。
▲ Sfoglini Cascatelli. 图片来自：Sfoglini Pasta 官网
Cascatelli 意大利面长得有点像我们常说的「通心粉」，不过这样的形状可是经过多番研究和反复测试的，最终的成品在酱汁附着性、叉子易食性和牙齿咀嚼感上都几近完美。
远看彷如半圆形小齿轮的 Cascatelli，放大来看可以发现外缘凸起的荷叶边，以完美的 90 度角为面条造成了护栏，酱汁进来了就会被牢牢关住，入口便让味蕾达到最佳体验。
▲ Sfoglini Cascatelli. 图片来自：Today
为了成就这样完美的形状，意大利面公司 Sfoglini Pasta 找来了最好的青铜模具制造商合作，经历了无数次失败后，才打造出既可以保持原设计，又能够大规模生产的特殊模具。
▲ Sfoglini Cascatelli. 图片来自：Sfoglini Pasta 官网
大受欢迎的 Cascatelli 在官网上的 4 件装售价 19.96 美元（约 127 元人民币），可惜早已售罄，只能接受预定订单。
借用发明出 Cascatelli 的 Dan 所说的原话：「它不适合美食家，这是给食客的」。与美食相关的有意义发明，服务的本就应该是最广泛大众的味蕾。
▲ 手捧 Cascatelli 的 Dan Pashman. 图片来自：Today
5、帮助大人和小孩找回内心平静——Sproutel Purrble▲ Sproutel Purrble. 图片来自：《时代周刊》官网
Purrble 是由健康研究公司 Sproutel 与非营利组织儿童委员会合作开发的特别玩偶，这个委员会以在学校提供社会情感学习计划而闻名。Sproutel 由 Aaron Horowitz 在 2012 年创立，在此之前他学习的是机电一体化和用户交互设计专业——本质上是教会人们如何与机器人相处。
Sproutel 的办公室看起来与传统玩具制造商无异，不过他们的设计思路却大相径庭——每个玩偶都是为了解决一个问题而生的，这些问题大都与患者有关。
在 Purrble 之前，Sproutel 为糖尿病儿童开明了小熊 Jerry，还为患有癌症的孩子们设计了命名为 The Aflac Duck 的小鸭。
▲ Sproutel 推出的 Jerry 熊. 图片来自：KQED
▲ Sproutel 的创始人 Aaron Horowitz 和 The Aflac Duck. 图片来自：Repsodia
Purrble 被设计成一种会发出咕噜声的小动物，不过内置的的触觉马达，可以让 Purrble 被拿起来时心跳立马变快。可是被抚摸安慰之后，Purrble 的心率会逐步恢复正常。
在这个过程中，抚摸 Purrble 的孩子们，也会在镜像的移情体验原理下，自己也平静了下来。
▲ Sproutel Purrble. 图片来自：Sproutel 官网
我们想，当孩子情绪低落时，与其家长提醒他们深呼吸，不如提供一个可以递给孩子的东西」，这不是更好吗？
——Mia Doces（西雅图儿童委员会副总裁）
在设计 Purrble 的时候，Aaron 和他的团队来到孩子身边，通过反复的研究与测试原型，才为 Purrble 找到最合适的心率放慢时间与速度，让孩子们感到安慰而不是沮丧。
▲ Sproutel Purrble. 图片来自：Purrble 官网
Purrble 最终在 2020 年 8 月以 50 美元（约 318 元人民币）的价格上架，但出乎设计师意料的是，Purrble 的实际用户中有很大比例是成年人。
从根本来说，Purrble 最重要的作用是，帮助我们找回深藏内心的那处平静。
此外上了封面的「十大发明」中，还有为乘客提供救济的 MTA Live 地铁地图、首款不用动手就能穿上的鞋子 Nike GO FlyEase、提供精致冲洗方式的 Quip Mouthwash、作为 STEM 帮手的 Thames & Kosmos Mega Cyborg Hand 和更准确的世界地图 Gott-Goldberg-Vanderbei 投影。
▲ Nike GO FlyEase. 图片来自：Nike 官网
刷新我们对科技、发明认知的优秀选手当然，没有上杂志封面，也并不意味着这些发明作品逊人一筹，事实上，光靠这些不会动的平面照片，有些发明作品难以展示其过人之处。
1、加速创建元宇宙的虚拟技术平台——英伟达 Omniverse▲ 英伟达 Omniverse. 图片来自：《时代》官网
Omniverse 是 GPU 发明者英伟达今年的重点发展产品，是用于建设元宇宙的全球首个虚拟协作平台。Omniverse 将 Blender 和 Adobe 进行新的整合，因此世界各地的设计师、艺术家和相关领域工作者，都可以在这个平台上，用最顶尖的软件和最快捷的方式进行及时协作。
▲ 英伟达 Omniverse. 图片来自：AWN
元宇宙可以称得上是当下最热门的话题之一，但如何实现元宇宙——这个沉浸式且相互串联的共享虚拟空间，Omniverse 提供了一个更快实现的技术平台。
过去，不同产业在生产、制作和研发的时候，不同的软件、不兼容的资料格式，都会对元宇宙创建造成很多不必要的路障。Omniverse 正是为解决这个问题而生的，被视为「创造新的 3D 世界或模拟真实物理世界的新技术。」
2、「渣图」也能做出超高清海报——Adobe 超分辨率功能▲ Adobe 超分辨率功能. 图片来自：《时代周刊》官网
曾经照片的清晰度会因为拍摄设备而受限，手机拍摄的照片换到超大屏幕上看的时候，往往会变成不够清晰的「渣图」。然而，Adobe 最新研发的超分辨率功能，用先进的 AI 的技术让照片的清晰度增强四倍。
超分辨率功能更新在新版本的 Photoshop 和 Lightroom 软件中，只需简单的操作，即能利用机器自我学习的原理，用算法生成不可能的像素，最终导出高分辨率版本的 JPEG、TIFF 文件。
在这门技术的发展下，用手机随手拍摄的照片，也能印出高清的巨幅海报。
▲ 原图（图左）和用 Adobe 超分辨率功能处理过的图片（图右）. 图片来自：Towards Data Science
3、抵得上整个健身房的设备——Tonal▲ Tonal. 图片来自：Wired
Tonal 不同于其他家用健身设备，专注于重量训练而不是骑自行车等有氧运动。
作为壁挂式机器的 Tonal，有一对可调节手臂，各内置一根电缆，提供共 200 磅的可调节阻力，可以支持数百种健身训练——既有传统的力量训练，还有瑜伽、普拉提和跆拳道课程。
Tonal 主体位置有一个大屏幕，配备有丰富的健身课程。目前，Tonal 提供了少数个性不同的教练，这些教练会从一些闲聊开始课程，然后带领用户开始具体的训练课程。大多数锻炼课程持续 25-45 分钟，此外还可以选择自由模式定制专属课程。
▲ Tonal. 图片来自：YouTube @Tonal
Tonal 机器本身售价 2995 美元（约 1.9 万人民币），但需要额外支付 495 美元的配件费用和 250 美元的安装费用。最后，还需要每月支付 49 美元的会员订阅费。
4、自拍杆样式的全景相机——Vecnos IQUI▲ 欧莱雅节水器. 图片来自：欧莱雅官网
外形小巧如小号手电筒的 IQUI 相机，却有着平面的 360 度摄像头——由 4 块方形镜片组成，再通过合成技术组合成全景照片，分辨率高达 5760 x 2880 px，内含 14 G 储存容量，还可以录制 4K 30 fps 的影片。
▲ 用 Vecnos IQUI 拍摄的照片. 图片来自：Wired
▲ 用 Vecnos IQUI 录制的视频. 图片来自：Wired
Vecnos 是由日本相机公司 Ricoh 分拆出来的新公司，里面的主要开发人员正是来自 Theta 全景相机的幕后团队。对比专业级别的 Theta，售价 299 美元（约等于 1900 元人民币）的 Vecnos 是个很有性价比的选项。
▲ 全景相机 Vecnos（图左）和 Theta（图右）. 图片来自：Unwire / Theta 官网
不过 IQUI 相机针对的客群是入门级摄影爱好者，操作简单——只有电源、快门以及静态照片和动态视频的切换键共 3 个按钮，被推荐为「唯一一款不需要手册即可使用的 360 度全景相机」。
5、同时拥有 5个私人屏幕——联想ThinkReality A3智能眼镜▲ 联想 ThinkReality A3 智能眼镜. 图片来自：《时代周刊》官网
联想在今年推出的 ThinkReality A3 智能眼镜，不仅上了《时代》的「100 项最佳发明」，还获得了今年的红点奖和 iF Design 等多项大奖。
搭载高通公司的 XR-1 SmartViewer，让这副智能眼镜的分辨率可以达到 1080 px，同时具有内置扬声器和 3 个降噪麦克风。此外，ThinkReality A3 智能眼镜还能为视不佳的用户定制带度数的特殊镜片。
▲ 联想 ThinkReality A3 智能眼镜. 图片来自：Computer World
不过这副眼镜的最大亮点，在于保护自己的屏幕隐私，即使在座位拥挤的飞机上，也可以拥有不受他人视线侵犯的专有屏幕，而且可以同时看 5 个屏幕。
通过头部和视线跟踪功能，系统还可以精准捕获用户具体在看的地方，给予重点提亮。
▲ 联想 ThinkReality A3 智能眼镜. 图片来自：联想官网
周到的联想还为智能眼镜同时设计了 ThinkReality A3 软件，运用 AR 技术为用户打造一个简单、直观且真实的用户界面，允许用户调整设备知识、打开和管理应用程序以及快速访问语音助手等功能。
▲ 联想 ThinkReality A3 软件. 图片来自：UX Design Awards
6、私密且去广告的搜索引擎——Neeva▲ Neeva 电脑网页版. 图片来自：《时代周刊》官网
Neeva 由 Google 前广告高级副总裁 Sridhar Ramaswamy 和同样是该部门前高管的 Vivek Raghunathan 联合推出的搜索引擎，但出人意料的人，它的亮点却是没有广告。
▲ Neeva 公司的联合创始人 Sridhar Ramaswamy（图左）和 Vivek Raghunathan（图右）. 图片来自：Frobes
明明有 Google 和其他搜索引擎为大众提供免费服务，为什么需要每月支付 4.95 美元（约 32 元人民币）的 Neeva 却拥有极具潜力的市场呢？在美国推出三个月后，Neeva 已拥有了月 4 万名会员。
Neeva 公司内有 30% 的员工来自 Google，作为领导人物的两位前 Google 高管更是拥有超过 25 年的业界经验，他们对 Google 依靠广告收入经营的弊端可谓一清二楚——曾经被低调放置在搜索结果右侧的广告，已经迁移到页面中顶部位置，而且数量在成倍数上升，并与真实搜索结果以相似的方式混淆呈现。
▲ 传统搜索引擎（图左）和 Neeva 搜索引擎（图右）的对比. 图片来自：Neeva 官网
对于这些免费的搜索引擎，它们真正的客户是广告主，而用户以及用户的隐私是它们卖给广告主的产品。但没有广告的 Neeva，却能真的保护用户隐私，不仅屏蔽了跟踪器，还消除了网络上的所有广告。
▲ 可以检测跟踪器的安全私密浏览. 图片来自：Neeva 官网
7、发廊的节水护发系统——欧莱雅节水器▲ 欧莱雅节水器. 图片来自：欧莱雅官网
2021 年国际消费电子展上亮相的欧莱雅节水器，是欧莱雅和环境创新公司 Gjosa 联手发明的沙龙护发系统，同时也可以用于居家场景。
欧莱雅节水器安装与使用都非常简单，有点像淋浴用的花洒，连接到喷头上即可使用。这个节水器上有三个插槽，适用于任何类型的洗发水、护发素和精油。
▲ 欧莱雅节水器. 图片来自：《时代周刊》官网
在第一次喷出水之后，护发产品会被注入水中，混合成泡沫状洒出。由于有三个插槽，因此每次都可以选择混合添加两种或三种产品，较小的水滴状液体，也会让护发产品更好地深入发丝。
更重要的是，这款节水器的使用，可以在将用水量减少到 80%，甚至达到更低的用水量。如果能在未来两三年内在 1 万家发廊中使用，预计每年可以节省 10 亿加仑的水。
▲ 欧莱雅节水器. 图片来自：欧莱雅官网
50 个特别提名发明作品的精选推荐在这次的榜单尾端，有一份「特别提及」名单，包含 50 个有点特别的发明，这里精选了一些与大家分享。
1、秒睡睡床的办公桌——Tablebed▲ Tablebed. 图片来自：《时代周刊》官网
Tablebed 这款床桌新家具，其实来源于 Dine Renfors 在无聊时候的一个想法。
2015 年，他被断舍离概念吸引，想要节省生活空间和避免不必要的花费。
他很快就实际行动了起来，捐赠和丢弃所有不必要的东西，但最后他将视线转移到桌子和睡床上——这两样东西太占地方了，而且通常不会同时使用。为什么不可以将它们合二为一呢？
▲ Tablebed 的使用展示. 图片来自：YouTube @Tablebed
于是，Dine 与他的父亲在谷仓的阁楼上用木头制造了 Tablebed 的第一个原型。随着第二个版本于 2016 年完成，Dine 在朋友 Johan 的支持下于次年创办了一家以 Tablebed 命名的公司。
▲ Tablebed 的第一个原型. 图片来自：Tablebed 官网
在反复的测试与推广后，第一张床桌产品 Tablebed 在 2019 年 4 月的音乐节上成功销售出去。直到如今，Tablebed 已经拥有完整系列的产品，价格从 1.4 万元到 3.6 万元人民币不等。
▲ 最终推向市场的 Tablebed 产品. 图片来自：Tablebed 官网
2、实验室培育的家禽——Upside Chicken▲ Upside Chicken. 图片来自：《时代》官网
Upside Chicken 是一款在实验室中用鸡细胞培育而来的鸡胸肉产品，使鸡肉产品免于经历屠宰场中残忍的宰杀环节，减少肉食者对家禽动物的内疚感。但由于 Upside Chicken 并不是素菜假冒的肉食，它仍保有鸡肉所应有的口感和营养。
这背后是一个心脏病专家自 2015 年开始的努力——当年 Uma Valeti 辞去医学院教授的工作，提出人造肉类产品的想法，在一片质疑声中创办了 Memphis Meats 公司（现在改名为 Upside Foods）。
▲ 发明 Upside Chicken 的 Uma Valeti. 图片来自：Green Queen
据麦肯锡最近发布的一份报告，人造肉类产品行业的生产成本随着研究进展已下降了 99%。
依照这个趋势，到 2020-2029 年这 10 年的尾声，人造肉类的生产成本将与传统肉类持平。也就是说，未来在同等价格下，我们可以吃上实验室出来的更健康、零感染的人造肉类产品。
▲ 用 Upside Chicken 做的汉堡包. 图片来自：Food Business Africa
3、压扁了的瓶子更环保——Garçon Wines 扁平酒瓶▲ Garçon Wines 扁平酒瓶. 图片来自：《时代》官网
作为今年榜单上唯一的瓶子，Garçon Wines 开发的扁平酒瓶被视为酒类包装的未来，曾入围 2018 年塑料行业大奖和 2018 年英国包装奖。
▲ Garçon Wines 扁平酒瓶. 图片来自：Garçon Wines 官网
不同于传统的圆形酒瓶，扁平的身形让酒产品像书本一样堆叠打包，能够节省 40% 的运输空间，重量上也减轻到原重量的 87%。材质上选用了回收后的 PET 材料，使用后还可以 100% 回收，进入无限循环的环保生态链。
▲ Garçon Wines 扁平酒瓶. 图片来自：Garçon Wines 官网
扁平的形状，还可为瓶身的标签争取到更大的展示面，获得更好的视觉营销效果。瓶底的 5.5 度倾斜角也是经过研究后设计的，可以让瓶子在受到表面撞击后不易跌倒。
▲ Garçon Wines 扁平酒瓶. 图片来自：Garçon Wines 官网
自公元前 3000 年首次发明以来，这种不起眼的酒瓶已经经历了多次迭代，但没有一款能与 21 世纪的全新设计（Garçon Wines 扁酒瓶）相媲美。
——Saffron Alexander（《每日电讯报》编辑）
正因为这群人，用设计、用想法去为我们共同的未来而努力，实现看似不可能的设计，提供更美好更周到的生活体验，就连我们没有想到的，也都已经用实际行动给出最好的答案。他们在用科技结合设计来温暖人心，让我们可以坚持未来将更加美好。