夏季達沃斯公布年度全球十大新興技術(shù):量子計算入圍
世界經(jīng)濟論壇(夏季達沃斯)6月26日發(fā)布了2017年度全球十大新興技術(shù)榜單(Top 10 Emerging Technologies 2017),從空氣中提取飲用水的技術(shù)、能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料的“人工樹葉”等一系列突破性技術(shù)入選。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201706/361092.htm此榜單由世界經(jīng)濟論壇與《科學美國人》雜志的專家委員會聯(lián)合選出。能否在解決全球重大挑戰(zhàn)中發(fā)揮作用被視為評選的首要標準。入選的新型技術(shù)均在改善生活質(zhì)量、促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和保護地球環(huán)境等方面具有巨大潛力。評選委員會同時對入選技術(shù)的成熟程度進行評估,以期幫助其在今后3至5年內(nèi)得到推廣。
世界經(jīng)濟論壇第四次工業(yè)革命中心負責人Murat S?nmez 表示:“新興技術(shù)正以前所未有的規(guī)模改變著全球行業(yè)格局。行業(yè)邊界變得模糊,全新機遇從中涌現(xiàn)。公共與私營部門必須制定相應政策,建立新型合作關(guān)系,促進創(chuàng)新技術(shù)更好地服務人類未來,同時避免陌生技術(shù)可能對人類造成的隱患。”
入選榜單的十大新興技術(shù)包括:
1. 無創(chuàng)技術(shù)診斷癌癥:被稱為“液體活檢(liquid biopsies)”的超靈敏血液檢查可大幅降低癌癥診斷與護理難度。液體活檢是對抗癌癥的又一項進步。首先,它可以在無法實施傳統(tǒng)組織活檢的時候充當代替者。其次,相比于只提供有限信息的組織樣本,液體活檢可以提供更為全面的信息。最后,通過鎖定循環(huán)腫瘤DNA(circulating tumor DNA,ctDNA),即從癌細胞進入到血液循環(huán)系統(tǒng)的遺傳物質(zhì),可以比依靠癥狀或影像更快地發(fā)現(xiàn)疾病進展或治療抗性。
2. 從空氣中提取飲用水:運用無需接入電網(wǎng)的太陽能技術(shù)生產(chǎn)清潔水。從空氣中提取水的技術(shù)其實并不新鮮,但現(xiàn)有技術(shù)需要高含水量的空氣以及大量電力。這個現(xiàn)狀正在改變,來自麻省理工學院和加州大學伯克利分校的一個科研團隊成功利用多孔晶體(porous crystal)做到無需電力就實現(xiàn)從空氣到水的轉(zhuǎn)換。另一個例子是美國亞利桑那州創(chuàng)業(yè)公司——“零質(zhì)量水”(Zero Mass Water),他們可以利用離網(wǎng)太陽能系統(tǒng)每天生產(chǎn)2至5升水。
3. 深度學習練就“好眼力”:在一張圖像面前,人工智能的觀察分析能力正在超越醫(yī)生等人類專家的解讀。得益于深度學習(deep learning)這個新興人工智能領域,計算機視覺技術(shù)開始廣泛地應用在無人駕駛、醫(yī)療診斷、保險索賠損害評估和水位、作物產(chǎn)量監(jiān)控等領域。
4. 人工樹葉:這一技術(shù)可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為液體燃料等其他物質(zhì)。我們可以模仿葉子來人造光合作用生成和儲存能量嗎?前景越來越樂觀,答案是用陽光活化催化劑(sunlight-activated catalysts)來把水分子分解成水和氫,然后用氫將二氧化碳轉(zhuǎn)換為烴類。在這樣的封閉系統(tǒng)內(nèi),燃燒產(chǎn)生的二氧化碳將被轉(zhuǎn)化回燃料而不是排放到大氣中,這項成果對太陽能和風能產(chǎn)業(yè)來說是革命性的。
5. 人類細胞圖譜:這項國際合作旨在破譯人體各種細胞類型的詳細功能。這項于2016年10月啟動的項目由Chan Zuckerberg Initiative(臉書CEO扎克伯格夫婦成立的慈善組織)支持,旨在確定每個組織中的細胞類型;準確了解每種細胞類型中基因、蛋白質(zhì)和其他分子的活動以及控制該活動的過程;定位細胞;了解細胞如何相互作用;一個細胞的遺傳信息發(fā)生變化時人類身體功能會發(fā)生什么變化。該項目的最終產(chǎn)品對于個性化保健來說意義重大。
6. 精密農(nóng)業(yè):在作物生長過程中,通過傳感器與成像技術(shù)獲取實時數(shù)據(jù)分析,進而提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。工業(yè)4.0革命正在為農(nóng)民提供一套新的工具,能夠提高糧食的產(chǎn)量和質(zhì)量,同時減少水和化學物品的使用。傳感器、機器人、GPS定位系統(tǒng)、地圖繪制工具、數(shù)據(jù)分析軟件,所有這些工具都被利用起來,為農(nóng)作物“量身定做”它們所需要的照料方案。盡管對世上大多數(shù)的農(nóng)民來說,使用無人機來實時監(jiān)測植物的健康情況,或許都還是一個有些遙遠的未來,但是,不那么高端的科學技術(shù)正在投入運用。舉例來說,來自悉尼大學的Salah Sukkarieh,已經(jīng)在印度尼西亞展示了一種簡化的低成本監(jiān)控系統(tǒng),主要依靠太陽能和手機運作。
7. 物美價廉的新能源汽車:減少燃料電池催化劑中的鉑用量有助于將氫動力汽車推向大眾市場。氫燃料電池——這種具有前景的零排放技術(shù)正在取得進展。到目前為止,氫燃料電池中的催化劑含有價格昂貴的鉑,阻礙了技術(shù)發(fā)展。但是通過努力,目前對這種稀有并且昂貴的鉑金屬的依賴已經(jīng)降低。最新的進展包括一種不含鉑的催化劑,一些催化劑甚至不含有金屬。
8. 基因疫苗:由DNA或RNA合成的非蛋白疫苗,可促進人體免疫力提升,預防傳染性疾病擴散。與傳統(tǒng)的疫苗相比,以基因為基礎的疫苗在很多方面來說都更有優(yōu)越性。一個原因是生產(chǎn)會更為迅速,這對應對突然爆發(fā)的疾病更為重要。 與在細胞培養(yǎng)物或者雞蛋中培養(yǎng)蛋白質(zhì)相比,生產(chǎn)基因材料應該更為簡單和便宜。一種以基因為支出制造疫苗方法,在病原體突變的時候,能夠快速適應,最終讓科學家能夠辨識出哪些人群對于一種病原體有抵抗力,分離出能夠提供保護的抗體,并且設計出基因序列,刺激細胞,來產(chǎn)生這些抗體。
9. 可持續(xù)發(fā)展的生活社區(qū):環(huán)保居所的設計不只是為一座房子裝上太陽能發(fā)電板,設計師們要將整個社區(qū)的房屋連接起來,打造能源循環(huán)、資源共享的可持續(xù)發(fā)展體系。將綠色建造一次應用于多種建筑中,有潛力為我們所消耗能源和水的數(shù)量帶來革命性的改變。如果美國加州大學伯克利分校一個研發(fā)項目能夠按計劃實施,把本地產(chǎn)生的太陽能發(fā)送到智能微電網(wǎng)中,能夠降低一半的電力消耗,并且把碳排放量降低為零。與此同時,該項目計劃重新設計供水系統(tǒng),讓來自馬桶和下水道的廢水能夠當場被重新利用,讓馬桶和洗衣機使用雨水,能夠把對飲用水的需求降低70%。
10. 量子計算:這項技術(shù)的發(fā)展將為解決新生問題提供有力支持。量子計算機幾乎有著無限的潛力,能與之匹敵的唯有建造量子計算機的困難和昂貴成本。這也解釋了為什么如今小型的量子計算機已經(jīng)制造出來,卻還不能成功突破超級計算機的能力。但是量子計算機也正在取得進展,2016年,科技企業(yè)IBM為公眾提供渠道,接入第一臺提供云服務的量子計算機。這項行動讓20多篇使用量子計算云服務的論文得以誕生,目前還有50多家創(chuàng)業(yè)企業(yè)和全球大公司,專注于讓量子計算機成為現(xiàn)實。既然量子計算機已經(jīng)取得了這樣的進展,人們那句“量子準備好了”的話正脫口欲出。
《科學美國人》雜志主編Mariette DiChristina 表示:“科學是一項全球事業(yè),有雄心與能力解決人類面臨的最緊迫問題。170多年來,《科學美國人》一直在科學進步領域進行權(quán)威報道。我們很榮幸能與世界經(jīng)濟論壇合作評選年度全球十大新興技術(shù),并揭示這些技術(shù)對世界的深遠影響。”
世界經(jīng)濟論壇2017年新領軍者年會將于6月27日至29日在中國大連舉行,主題為“在第四次工業(yè)革命中實現(xiàn)包容性增長”。 會議將圍繞新興技術(shù)的發(fā)展進行全面探討,特別是其在促進包容性與可持續(xù)發(fā)展方面的作用與意義。來自80多個國家的2000余位政商學文等各界領袖就此話題建言獻策。
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