世界经济论坛发布2017年度全球十大新兴技术榜单

世界经济论坛6月26日发布了2017年度全球十大新兴技术榜单,从空气中提取饮用水技术、能将二氧化碳转化为燃料的“人工树叶”等一系列突破性技术入选。

此榜单由世界经济论坛与《科学美国人》杂志的专家委员会联合选出。能否在解决全球重大挑战中发挥作用被视为评选的首要标准。入选的新型技术均在改善生活质量、促进产业转型和保护地球环境等方面具有巨大潜力。评选委员会同时对入选技术的成熟程度进行评估,以期帮助其在今后3-5年内得到推广。
世界经济论坛第四次工业革命中心负责人Murat S?nmez表示,新兴技术正以前所未有的规模改变着全球行业格局。行业边界变得模糊,全新机遇从中涌现。公共与私营部门必须制定相应政策,建立新型合作关系,促进创新技术更好地服务人类未来,同时避免陌生技术可能对人类造成的隐患。
入选榜单的十大新兴技术分别为:无创技术诊断癌症、从空气中提取饮用水、深度学习练就“好眼力”、人工树叶、人类细胞图谱、精密农业、物美价廉的新能源汽车 、基因疫苗、可持续发展的生活社区、量子计算。
世界经济论坛2017年新领军者年会将于6月27-29日在中国大连举行,主题为“在第四次工业革命中实现包容性增长”。 会议将围绕新兴技术的发展进行全面探讨,特别是其在促进包容性与可持续发展方面的作用与意义。来自80多个国家的2000余位政商学文等各界领袖就此话题建言献策。
附:2017年度全球十大新兴技术一览

1. 无创技术诊断癌症 :被称为“液体活检”的超灵敏血液检查可大幅降低癌症诊断与护理难度;

液体活检技术的出现,标志着人类在攻克癌症的道路上又前进了一大步。与传统的组织活检相比,液体活检具备多项优势:首先,对于组织活检无法企及的部位,液体活检可以成为替代品。其次,组织活检只能反映出样品中的信息,而液体活检可以检测出患者的整体情况。此外,液体活检主要检测的是循环肿瘤DNA(ctDNA),它们通常会从肿瘤组织进入血管中。因此,与依靠症状和图像进行诊断相比,液体活检对癌细胞的定位更加迅速。

2. 从空气中提取饮用水:运用无需接入电网的太阳能技术生产清洁水;

此前,科学家已经能够从空气中收集净水,但现有的技术需要耗费大量电力,并且只有在湿度较高时才能实现。而现在,情况正在发生改变。来自MIT和加州大学伯克利分校的研究团队通过一类新型多孔晶体——金属有机骨架(metal-organic frameworks),在空气湿度低至20%的环境下成功收集净水,且这一过程完全不需消耗能量。此外,一家位于亚利桑那州的初创企业Zero Mass Water,通过离网型太阳能系统,每天可以生产2.5升水。

3. 深度学习练就“好眼力”:在一张图像面前,人工智能的观察分析能力正在超越医生等人类专家的解读;

在深度学习的帮助下(尤其是随着卷积神经网络的发展),计算机的图像识别能力开始超越人类。目前,机器视觉技术在自动驾驶、医学诊断、保险索赔的破损评估、水位监测、农业生产等领域具有广泛的应用前景。

4. 人工树叶:这一技术可将二氧化碳转化为液体燃料等其他物质;

我们能否模仿树叶的光合作用,让“仿生树叶”生成、储存能量?现在,这个问题的答案正呼之欲出。哈佛大学的科学家找出一款新型钴-磷催化剂,利用太阳能,其将水分子分解成氢气和氧气,随后这些氢将二氧化碳转化成有机物。在这样一个封闭系统中,燃烧释放的二氧化碳将重新被转化成燃料,而不是被排放至大气中。这项技术可能会给太阳能和风能行业带来革命性的影响。
5. 人类细胞图谱 :这项国际合作旨在破译人体各种细胞类型的详细功能;

人类细胞图谱计划于2016年10月正式启动,这个国际合作项目旨在破译人类身体的秘密,由陈-扎克伯格倡议支持。此项目希望确定所有组织的不同细胞类型、各类细胞分别由哪些基因、蛋白和其他分子来控制细胞活动、细胞的准确位置,以及细胞是如何与其他细胞交流,在细胞发生改变后又是如何影响身体机能的……该计划最终将为个性化医疗提供有力的帮助。

6. 精密农业:在作物生长过程中,通过传感器与成像技术获取实时数据分析,进而提高农业产量;

第四次工业革命为农民提供了一系列新的工具,这些工具能够在减少水和农药使用量的同时,提高作物的产量与质量。传感器、机器人、GPS、地图工具以及数据分析软件全部按照植物养护的需求量身定制。虽然对于全世界的大多数农民来说,距离利用无人机来实时监控植物的生长状态还相对较远,但现在已经有了一些相对简易的技术,例如悉尼大学的Salah Sukkarieh已经在印度尼西亚使用了一套价格低廉的现代化监控系统,依靠太阳能及手机实现监控。
7. 物美价廉的新能源汽车 :减少燃料电池催化剂中的铂用量有助于将氢动力汽车推向大众市场;

此项目的目的是开发一种零排放的氢燃料电池技术。目前使用的催化剂含有金属铂,价格高昂,因此项目暂时陷入瓶颈。但是,现在很多研究正在致力于减少对这种稀有而昂贵金属的依赖,目前最新的研究已经能够做到不利用铂,甚至是完全不使用金属。例如,凯斯西储大学的科学家就研制出掺杂氮和磷的碳泡沫催化剂,其活性不亚于标准催化剂。
8. 基因疫苗:由DNA或RNA合成的非蛋白疫苗,可促进人体免疫力提升,预防传染性疾病扩散;

基于基因的疫苗在很多方面优于现在的传统疫苗。基因疫苗能够快速生产,这对于应对突然暴发的疫情非常关键。相比于在细胞培养物或SPF鸡蛋中生产的传统蛋白疫苗,基因疫苗制作起来也更简单、廉价。而且,通过这种方法制得的疫苗能够快速适应病原体突变。最终,科学家能够找出能够抵抗病原体的人群、纯化能够为人类提供保护的抗体,然后设计出基因序列,诱导人体细胞产生这种抗体。
9. 可持续发展的生活社区:环保居所的设计不只是为一座房子装上太阳能发电板,设计师们要将整个社区的房屋连接起来,打造能源循环、资源共享的可持续发展体系;

如能将绿色建筑理念一次性应用到大规模的建筑过程中,它将可能为能量、水资源的消耗带来一场革命。目前,加州大学伯克利分校的科学家正计划通过智能微电网,将本地产生的太阳能用于建筑的电力供应,这将减少一半的电力消耗,并将碳排放降至0。与此同时,他们还计划重新设计建筑的排水系统,从而实现厕所和下水道中水资源的就地循环利用,而雨水也将被收集利用,这些举措将会使饮用水的需求量下降70%。
10. 量子计算:这项技术的发展将为解决新生问题提供有力支持。

量子计算机拥有无限的潜能,与之相对应的是极高的建造难度和高昂的花费。这也就不难解释,为什么小型量子计算机的运算能力仍未超越超级计算机。不过在2016年,IBM将量子计算机的发展推向了一个新高度,它们成为首家向公众提供量子计算机云服务的公司。这项技术为超过20篇等待发表的学术论文提供了实验平台。目前,全球超过50家企业正在努力让量子计算机成为现实,这其中既有大型企业,也有不少初创公司。这些进展让人们开始相信,量子时代正向我们走来。


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