2023年10大新興科技的報告

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2023年10大新興科技的報告

這份世界經濟論壇關於2023年10大新興科技的報告, 重點整理如下:

第一段:

彈性電池可以為可穿戴設備、柔性電子和彎曲顯示器提供動力源。

標準剛性電池可能很快就會被薄而柔軟的彈性電池取代。

彈性電池包括鋰離子或鋅碳系統,置於導電聚合物電流收集器上。

彈性電池電極可以塗佈在或印製在彈性基材上,如石墨烯、碳纖維或布料。

彈性電池具有可穿戴醫療設備、生物醫學傳感器、彎曲顯示器等眾多應用。

彈性電池可以無線傳輸數據給醫療服務提供者,實現遠程病人監測。

整合在衣服內的彈性電池可以為智能紡織品提供動力。

彈性電池市場預計在未來幾年會快速擴張。

一項研究預測2022-2027年全球彈性電池市場規模將增長2.47億美元。

LG化學、三星SDI、蘋果、諾基亞等公司正在積極開發商業化彈性電池。

第二段:

生成式AI可以通過學習數據模式來創造新的內容。

生成式AI可以應用於藥物設計、建築、工程等領域。

生成式AI已用於生成針對特定條件的藥物分子候選物。

NASA正在使用生成式AI來更快速構建輕量化航天儀器。

生成式AI未來可能應用於食品行業、日常用品設計等。

在科研中,生成式AI可改進實驗設計、發現數據間的關聯性、建立新理論。

生成式AI可幫助學生學習,提供個性化課程。

生成式AI可提高工作效率,重構人類工作內容。

生成式AI可增加低技能員工的工作滿意度。

必須制定政策幫助因技術變革而失業的員工重新培訓。

第三段:

航空業年均排放2-3%的全球二氧化碳。

航空業難以實現碳中和,因飛機更換需時,電動飛機可能不適合長途航線。

可持續航空燃料可以在不改變基礎設施的情況下減排。

可持續航空燃料可以從生物質和非生物質資源中生產。

與其他碳中和策略結合,可持續航空燃料可實現2050年航空業淨零排放。

全球需增加300-400個可持續航空燃料工廠來達到2040年的燃料需求。

許多航空公司已承諾使用可持續航空燃料。

2022年可持續航空燃料產量是2021年的3倍。

已批准9種可持續航空燃料可以與普通燃料50%比例混合使用。

2023年一個聯盟計劃用全可持續航空燃料完成首個跨大西洋淨零排放航班。

第四段:

使用合成生物學工具可以重新編程噬菌體的遺傳信息。

感染後,噬菌體會將新指令注入細菌中執行。

設計好的噬菌體可以改變細菌功能,執行生物工程指令。

設計好的噬菌體可以治療與微生物組相關的疾病。

已使用噬菌體基因組編輯技術治療一種腎臟血栓疾病。

設計好的噬菌體也用於畜牧業、植物病害治療、食品安全。

設計好的噬菌體治療展現巨大應用潛力。

相關新創公司已獲得大量風險投資支持臨床測試。

噬菌體治療將成為微生物組工程的強大新方法。

挑戰包括資料獲取、處理、儲存,以及標準化報告。

第五段:

新冠疫情加劇了原本存在的心理健康危機。

目前心理健康從業人員供不應求。

元宇宙的虛擬共享空間可以改善心理健康服務的覆蓋面。

元宇宙可以結合增強或虛擬實境,創建更高層次的共享虛擬空間。

遊戲平台已用於心理健康治療。

遊戲治療不僅提高患者參與度,也減少心理健康問題的污名化。

一些公司正在開發元宇宙輔助心理健康治療。

新界面技術可以增強參與者之間的社交和情感聯繫。

非侵入性腦神經技術可以根據用戶情緒狀態進行反饋。

元宇宙未來可與腦神經治療技術相結合,治療抑鬱症。

第六段:

聯合國估計2050年世界糧食產量需增加70%以滿足需求。

植物穿戴傳感器可以改善植物健康,提高農業生產力。

這些微小的非侵入式設備可以附著在作物上持續監測。

數據可用於優化產量、減少用水、肥料、農藥。

數據可檢測早期疾病跡象。

一些公司開發了可插入葉片或莖中的微針頭傳感器。

數據通過無線傳輸給電腦或移動設備分析。

農民可以根據植物需求實時調整灌溉或施肥。

植物穿戴傳感器傳感器仍存在價格高、需要專業分析等挑戰。

但這項技術將會革新作物管理,提高農業生產力。

第七段:

空間表觀組學結合先進成像技術與DNA測序,可以在分子水平映射生物學過程。

科學家可以觀察组織切片中的特定生物分子位置。

這種技術可以建立前所未有的高解析度細胞圖譜。

已構建果蠅和老鼠胚胎的三維細胞圖譜。

空間表觀組學也展示治療研究的潛力。

已鑒定啟動脊髓損傷後康復的一群神經元。

激活這些神經元可以加速癱瘓小鼠的康復。

空間表觀組學也用於腫瘤特徵化、複雜疾病研究等。

已應用該技術研究COVID-19對各組織的影響。

前景廣闊,但技術民主化和商業化仍面臨挑戰。

第八段:

腦機接口可以捕獲大腦產生的電信號,解碼執行指令。

目前的硬植入物會引起長期瘢痕和不適。

非侵入式電極只能獲取嘈雜的電信號。

研究者開發了柔軟的、生物相容的腦機接口電路。

柔軟電路可以配合大腦變形,減少瘢痕和漂移。

柔軟電路可以同時刺激數百萬個腦細胞。

柔軟腦機接口可以加深對腦疾病的理解。

在診療中,柔軟腦機接口可以提高神經假肢的控制精度。

柔軟腦機接口已進入FDA批准的臨床試驗階段。

未來人工智能介面可能基於這種柔軟腦機接口。

第九段:

數據中心消耗全球約1%的電力,數據需求持續增長。

未來十年,新興技術整合將使零能耗數據中心成為可能。

液冷系統可以將數據中心廢熱再利用。

AI可以實時分析和優化數據中心能源使用。

模塊化和邊緣運算技術可以優化數據中心布局。

天然氣燃料電池等技術也支持靈活部署。

新電腦結構和軟硬件也在優化數據中心的能效。

未來數據中心將整合這些技術,實現零碳排放。

鑒於該領域的技術創新和投資熱潮,零能耗數據中心在可預見的未來可期。

大數據時代的數字基礎設施必須考慮可持續發展。

第十段:

COVID-19疫情初期暴露了醫療體系的缺陷。

AI和機器學習被應用於預測和應對疫情。

AI也可以改善醫療服務的可及性。

AI可以優化病人與醫療設施的匹配,縮短等待時間。

這種方法正在加拿大和其他國家推廣。

在發展中國家,AI也可以彌補醫療資源缺乏的不足。

AI可以協助醫生遠程閱讀病例影像等。

印度已利用AI擴大醫療服務覆蓋面。

推廣AI輔助醫療面臨資料隱私、公眾接受度等挑戰。

但AI將大幅改善醫療水平,特別是貧困地區。

結論:

這份報告概述了未來3-5年可能對社會產生正面影響的10項新興技術。這些技術展現了解決重要問題的潛力,如改善健康照護、提高農業生產力、實現航空業減碳等。報告不僅描述了每項技術的內容和應用,也評估了它們的社會影響,以促進讀者思考這些科技如何塑造我們的集體未來。具體而言,彈性電池、生成式AI、可持續航空燃料等技術都展現了革新傳統產業和提升人類福祉的可能。當然,在開發和應用新興技術的同時,也必須慎重考慮潛在的社會與道德風險。整體而言,這份報告為業界領袖和政策制定者提供了有力工具,以負責任的方式釋放新興技術的革新潛力。