世界经济论坛-2021年十大新兴技术（英）-2021.11-24页_1mb

2021年十大新兴技术总结

核心内容

2021年，全球面临诸多社会挑战，包括气候变化、能源使用、粮食生产、全球健康等。为应对这些挑战，科学技术领域涌现出一系列创新技术。本文总结了十大新兴技术的核心内容、主要观点和关键信息。

主要观点

• 技术与社会挑战的结合：新兴技术不仅关注技术创新本身，更强调其对解决全球性问题的实际应用。
• 可持续性与环保：多项技术聚焦于减少碳排放、提高资源利用效率和促进环境友好型发展。
• 智能化与便携性：技术发展趋向于智能化、便携化和非侵入式应用，提高医疗和生活便利性。
• 全球合作与治理：技术应用需要全球范围内的合作与治理，以确保公平性和有效性。

关键信息

1. 去碳化加速

• 全球各国和行业对减少碳足迹的承诺迅速增加，推动了低排放交通、建筑和工业技术的发展。
• 美国、英国和欧盟等国家和地区设定了具体的碳减排目标。
• 现有技术如绿色氢能和绿色氨的生产，有助于减少工业碳排放。
• 5G技术的出现为无线能量收集提供了新的可能性，减少对传统电源的依赖。

2. 自肥作物

• 传统作物依赖工业氮肥，而豆科植物（如大豆和豆类）通过与土壤细菌共生，可自行固氮。
• 科学家正在研究如何将这种自然机制引入非豆科作物，如小麦和玉米，以减少化肥使用。
• 这项技术有望提高农业可持续性并降低生产成本。

3. 呼吸传感器诊断疾病

• 呼吸中包含超过800种化合物，某些化合物的浓度与特定疾病状态相关。
• 呼吸传感器可快速、非侵入式地检测疾病，如糖尿病、哮喘和肺癌。
• 在新冠疫情期间，呼吸传感器被用于快速筛查，显示出其在公共卫生中的潜力。
• 技术仍需改进检测精度和减少干扰因素，以实现广泛应用。

4. 按需药物制造

• 通过微流控技术和连续流动制药，可以实现按需定制药物的生产。
• 这种技术减少了储存和运输需求，提高了药物的可及性和个性化。
• 一些公司如On Demand Pharmaceuticals已开始商业化应用。
• 技术仍面临成本高和监管框架不完善的问题。

5. 无线信号供能

• 无线信号（如Wi-Fi和5G）可用于为物联网设备供能，减少对传统电源的依赖。
• 通过接收天线和整流电路（rectenna），设备可将无线信号转化为直流电。
• 该技术有助于构建更智能、更自由的网络环境。

6. 延缓衰老技术

• 随着人口老龄化加剧，延长健康寿命（healthspan）成为研究重点。
• 基于基因组学、表观遗传学和代谢研究，科学家正在探索延缓衰老的机制。
• 一些初步研究显示，通过药物或基因疗法可能逆转衰老迹象。
• 该领域吸引了大量投资，未来有望改善老年人的生活质量。

7. 绿色氨

• 氨是化肥生产的关键原料，但传统生产过程高能耗且产生大量二氧化碳。
• 绿色氨利用可再生能源生产氢气，进而合成氨，减少碳足迹。
• 绿色氨的应用可拓展至氢气储存和运输，形成绿色循环。
• 当前主要障碍是绿色氢的成本问题，但多个项目正在推动其商业化。

8. 无线生物标志物设备

• 无线传感器可实时监测慢性病的生物标志物，如血糖和乳酸水平。
• 这些设备通过非侵入式方式获取数据，提高诊断效率和患者依从性。
• 技术可应用于运动领域，监测运动员的健康状况。
• 需要更精准的算法和更多的临床验证。

9. 使用本地材料打印房屋

• 3D打印技术可利用本地土壤等材料建造房屋，减少运输能耗。
• 意大利WASP公司与Mario Cucinella Architects合作，使用当地黏土和天然纤维制造房屋。
• 该方法大幅降低建造成本和能源消耗，适合偏远和贫困地区。
• 需要进一步优化材料和结构设计，以提高建筑的稳定性和安全性。

10. 空间连接全球

• 通过纳米卫星和物联网技术，全球范围内的设备将实现更紧密的连接。
• 这些技术将促进远程监控、智能交通和灾害预警的发展。
• 未来世界将更加互联，推动社会和经济的智能化发展。

总结

2021年的十大新兴技术涵盖了从去碳化、可持续农业到医疗健康和智能建筑等多个领域。这些技术不仅具有创新性，更强调对社会和环境的积极影响。随着技术的不断成熟和成本的降低，它们有望在未来几年内广泛应用于日常生活和全球治理中，为应对21世纪的挑战提供重要支撑。