2021-11-15-世界经济论坛-Top_10_Emerging_Technologies_of_2021_24页_1mb

报告摘要

好的，这是2021年十大新兴技术报告的中文分析摘要：

2021年十大新兴技术报告摘要

世界经济论坛与《科学美国人》联合发布的《2021年十大新兴技术》报告，旨在应对社会尤其是气候变化带来的挑战。报告强调，解决方案往往相互关联且不能孤立看待。十大新兴技术涵盖多个领域：

脱碳： 各国与行业加快了减碳承诺，需要从能源生产、建筑和工业流程到交通运输提出一系列新方法。绿色氢能、建筑一体化的零碳供暖系统、以及新型可持续建筑材料是关键进展。同时需解决能源存储、碳捕获再利用与封存、以及全球能源分配等挑战。
自肥作物： 旨在将豆科植物与土壤细菌共生固氮的自然能力移植到非豆科作物（如玉米、小麦）上的工程生物学技术取得进展。这有助于提高农业可持续性，降低对昂贵工业氮肥的依赖，并减轻其对自然土地的压力。
呼气传感器： 基于电子鼻技术的呼气传感器能快速、非侵入性地检测呼吸中的化学物质，用于诊断多种疾病，包括COVID-19、糖尿病、肺癌等，尤其在医疗资源有限地区价值显著。挑战在于提高检测精准度、区分复杂呼吸样本中的不同化合物，并进行大规模临床验证。
按需药物制造： 结合连续流动化学的微型设备技术，有望实现药物的本地化、即时生产，以满足特定患者的需求。这有助于在偏远地区或紧急医疗现场快速、灵活地供应药物，并减少储存和运输成本。克服高成本和监管障碍仍是关键。
利用无线信号获取能量： 随着物联网设备激增，从Wi-Fi和5G信号中提取能量的技术日益成熟。通过微型天线和整流器（rectenna），器件可无线充电，无需有线连接，代表着向更互联系统迈进的一步。
工程化延寿 (“Healthspan”)： 受益于基因组学、表观遗传学和蛋白质研究的进展，人类正朝着延长大健康产业寿命而非仅仅延长生命的目标迈进。靶向衰老机制的药物干预临床试验初步积极，旨在延缓甚至逆转与年龄相关的疾病。
绿色氨： 通过可再生能源（如太阳能、风能）电解水制备绿氢，进而合成无碳足迹的绿色氨。绿色氨技术不仅有助于改善氨生产的环境影响（占全球碳排放的1-2%），其纯度也更高，无毒副产物。近期已有欧洲项目启动，旨在降低成本并拓展应用，包括作为能源载体和潜在的零浪费分解循环基础。
无线生物标记物监测设备： 更多便携式、可穿戴传感器（如利用微波技术检测泪液、汗液的设备）能够实现对慢性病（如糖尿病、癌症）的连续、非侵入性监测。这类设备已在血糖监测、伤口愈合、牙齿健康、唾液疾病标记物检测等领域取得进展。
用本地材料打印房屋： 结合3D打印技术，使用本地土壤、亚麻和粘合剂等材料建造房屋，大幅减少运输成本、时间和能源。这种方法有助于应对住房短缺，并提供更简单的建筑可能性，甚至支持零浪费设计。
太空互联： 将物联网设备扩展至地球轨道的卫星，如星链计划，旨在填补地面蜂窝网络覆盖不足的“空白”，提供全球连接。这为地球偏远或海洋地区、深空探测任务提供物联网应用，尽管需解决信号传输、卫星寿命、太空碎片和通信链路可靠性等问题。