2021年的十大新兴技术

2023-05-28 0 278

2021年的十大新兴技术
当今世界经济高峰论坛二十周年版的《五大新经济控制技术报告》列举了呼之欲出、将在未来三到五年内影响当今世界的新控制技术;来自当今世界经济高峰论坛和《科学美国人》(Scientific American)的科学研究者们指出了可能将抹杀林业、身心健康和空间样貌的控制技术不断进步;人格除草的农作物、按需制造的药物、吞咽触摸确诊和3D列印的房屋都在该控制技术成员名单中属。

在第26届联合国气候变化大会上,欧洲各国允诺在本十年内同时实现远景的增加气溶胶气体排放的新最终目标。这些允诺的履行将有赖绿色生态控制技术的产业发展和其应用规模的扩大。

三项这样的控制技术——“绿色生态”氨的制造和能他们制造有机肥的工程农作物——都旨在帮助林业同时实现更加可持续的产业发展,入围了去年的新经济控制技术成员名单。

五大新经济控制技术

从可以确诊病症的吞咽触摸器到低功率设备的无线充电,去年的世界顶级新经济控制技术成员名单里充满了与环境、身心健康、基础设施和连通性有关的令人振奋的控制技术产业发展。科学研究者们从Agnant奖提名中甄选出了几组有可能将摒弃现状,刺激真正不断进步的新控制技术产业发展。

以下是2021年的五大新经济控制技术。

去石蜡的兴起

自科学家们提出火星平流层中安非他命的甲烷会导致热量避难并造成火星暖化以来,一个世纪已经过去,期间,亚洲地区正在不懈努力推动现实生活各方面的去石蜡。欧洲各国政府和行业做出了减少碳排放的开拓性允诺。

和原动力,以及在亚洲地区范围内商谈的符合要求性监测。

他们制造有机肥的农作物

今天,全当今世界每年使用超过1.1万吨的化肥来提高农作物产量。如果农作物能够像大豆和花生等药用植物那样,他们捕捉氮,以氨的形式将其“固定”在他们身上,会怎么样?作为最重要的新经济控制技术之一,科学研究相关人员现在的最终目标是让其它农作物,如玉米和其它棉花也能同时实现人格除草。

比如,科学研究相关人员正不懈努力演示玉米和病菌之间的共存分子交流,以创造蚜虫——玉米的天然有机肥工厂。另一种方法是,使一般来说幼苗于棉花表皮的土壤病菌(但一般来说不造成蚜虫)学会造成二氧化酶,二氧化酶是一类将大气中的氮转化为与植物相容的氨的关键成分。

喷水以确诊病症

很快,对病人来说,测试病症可能将就会像吹气一样简单。捷伊吞咽触摸器可以通过对人类吞咽中包含的800多种化合物的浓度进行采样来确诊病症。例如,人体吞咽中的丙酮含量升高表明病人患有糖尿病。在吞咽化合物流过金属氧化物半导体时,这些触摸器会感知到电阻的变化。然后算法会分析触摸器的数据。

虽然这项新经济控制技术在得到普及之前还需完善,但于2020年3月在中国武汉进行的一项科学研究中,触摸器在新冠肺炎病毒检测方面达到了惊人的95%的准确率,在鉴别患者方面呈现了100%的灵敏度。

2021年的十大新兴技术
通过吞咽检测病症

按需制造药品

今天的药品一般来说是大批量制造的,整个制造流程由多个步骤组成,不同的流程部分分布在当今世界各地。完成这一流程可能将需要几个月的时间,并涉及数百吨的材料,这会给制造一致性和可靠供应带来一些挑战。现在,微流控控制技术和按需制药方面的进展使少部分普通药品能够按需制造,而且这项控制技术将覆盖越来越多的药品。

该流程通过管道将材料移入小型反应室,也被称为连续流制造。在偏远地区或战地医院中,可以通过便携式机器制造这些药物,为每个病人量身定做剂量,还需解决的一项挑战便是降低这种新经济控制技术的高成本。

来自无线信号的电能

物联网(IoT)是由数十亿的电子设备组成的,这些电子设备的某些功能利用了互联网的连通性。物联网触摸器能够报告对我们现实生活来说至关重要的数据,它们一般来说是极低功耗设备,但让其保持充电却很难,因为电池的寿命是有限的,而且一旦配置好,便往往很难被碰触到。

随着5G的出现,现在可以提供足够功率的无线信号,物联网触摸器内的微小天线可以从这些信号中“收集”电能。这种新经济控制技术的早期形式早已在自动“标签”中得到使用,这些标签由司机通过收费站时发出的无线电信号供电。

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5G将有助于推动物联网的产业发展

设计延长“身心健康跨度”

当今世界卫生组织预测,从2015年到2050年,亚洲地区60岁及以上人口的比例将增加近一倍,从12%增至22%。衰老与急性和慢性病症相伴而行,如癌症、2型糖尿病、痴呆症和心脏病。

科学研究相关人员已经初步显示出对衰老的分子机制的了解,这不仅可以帮我们活得更长,而且更身心健康。利用全息控制技术(例如,它可以同时量化所有基因活动或细胞中所有蛋白质的浓度)和来自表观遗传学的洞察,科学研究相关人员得以识别那些能有力预测病症的生物标记,这就为积极治疗提供了方向和最终目标。

氨走向绿化

为了满足当今世界的粮食需求,一般来说需要为农农作物施由氨制造的有机肥——而且是大量的氨。合成化肥用的氨涉及一类称为哈伯布斯奇流程的能源密集型方法,需要大量的氢气供应。如今,大部分氢气是通过电解(利用电力分裂水分子)或通过碳氢化合物的高温裂解造成的。驱动这两种方法所需的能源目前导致了大量气溶胶气体的排放。

随着可再生能源现在变得普遍,一类“绿色生态”的氢气变体正被创造出来,它不会释放气溶胶气体。除了消除大气中多余的碳,绿色生态氢气不使用污染性化学品,如果使用化石燃料作为能源,这些化学品则会被纳入其中,这种纯度能同时实现更有效的催化作用,以促进氨的制造。

生物标记设备走向无线

没有人喜欢针头。然而,许多常见的急性和慢性病症需要频繁地进行或多或少的抽血,以监测那些对追踪癌症治疗、糖尿病和其它病症的进展很重要的生物标记。低功率无线通信的进展,以及采用光学和电子探针的新型化学传感控制技术,正推动同时实现对关键医疗信息进行连续的无创监测。

超过100家公司已经部署或正在开发适用于各种场景的无线生物标记传感设备,重点是糖尿病(鉴于糖尿病在亚洲地区都十分流行)。无线连通性保证数据即时可用,如果需要的话,远程医疗专业相关人员可以实时进行干预。

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无线连接强化了数据即时可用的优点

用当地材料列印的房屋

在美国和其它发达国家,用大规模的3D列印机制造房屋已经在有限范围内得到了推行。在产业发展中国家,由于基础设施有限,材料的运输成为一项挑战,最近的使用3D列印机的实践取得了跨越式产业发展,即用当地采购的材料、粘土、沙子和当地的纤维来列印建筑物——这解决了大约95%的需要运输到建筑工地的材料问题。

这种新经济控制技术可以在偏远地区建造坚固的住所,那里的住房需求非常迫切,而且没有可行的运输网络。对那些经常被抛在后面的国家来说,这一结果可能将会改变行业规则。

空间连接亚洲地区

物联网(IoT)中的触摸器可以记录和报告有关天气、土壤条件、湿度、农作物身心健康、社会活动和无数其它有价值的数据集的重要信息。最近,随着近地轨道上无数低成本的微型卫星的出现,它们能够在亚洲地区范围内捕捉这些数据并下载到中央设施进行处理,物联网将前所未有了解亚洲地区范围的情况——包括以前无法同时实现网络接入、没有传统互联网基础设施的产业发展中地区。

诸如安全数据链接功率较低和近地轨道卫星寿命期短的问题仍然存在,但按照目前稳定的进展,有望在未来三到五年内同时实现亚洲地区推行。

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空间卫星有可能将更好地了解火星上的情况

本文作者:

Mariette DiChristina,传播学院院长,波士顿大学

Bernard Meyerson,首席创新官,IBM

本文原载于当今世界经济高峰论坛Agenda博客这些是2021年的五大新经济控制技术

翻译:张一凡

校对:游友琪

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