- 工聯網
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- 2024年8月2日 08:56
工聯網消息(IItime) 在這個日新月異、想法多變的世界，決策者、企業家和公民在未來幾年應重點關注哪些新興技術？
世界經濟論壇與Frontiers合作發布的最新報告《2024年十大新興技術》展現了一個無限可能的未來。今年的報告（第12版）采用更加全面的視角，匯集了300多位來自世界經濟論壇全球未來理事會和大學與研究人員網絡的世界領先的專家學者以及十大新興技術指導小組成員的意見。
結合專家見解和數據分析，報告確保深入理解每項技術在應對多重全球挑戰方面的潛在影響。這些挑戰包括材料科學進步、醫療技術變革等。
以下是報告中提到的重要技術。
連通技術
在這個亟需減少能源使用、即將迎來6G的世界，我們應如何使日益增長的即時數據訪問需求和供應更具可持續性？
智能超表面（RIS）通過動態變形優化了無線通信鏈路，并結合超材料、智能算法和先進信號處理來控制和操縱電磁波。
RIS為增強容量和連通性而設計，注重環境可持續性，可以將普通墻面和其他表面轉變為無線網絡中的智能組件。
那么，這項技術是如何影響日常生活的呢？電信是RIS的主要應用領域。報告預測，RIS可以使智能工廠和車載網絡的無線電波通信更加可靠和高效，并擴大農業環境中的通信覆蓋范圍。
利用最新的太陽能、電池、輕質復合材料和航電技術，高空平臺通信系統（HAPS）系統有望提升通信和觀測能力。HAPS系統通常以氣球、飛艇或固定翼飛機的形式在距地面約20km的高度飛行，其連通性、覆蓋范圍和性能超越地面塔和衛星，在全球偏遠地區尤其如此。
HAPS創新基礎設施有望使100個國家的超26億人接入互聯網，為教育和經濟增長創造機遇。
除了提高數字包容性，HAPS還可以迅速完成部署，在緊急情況下發揮至關重要的作用。
在充滿傳感設備和通信設備的世界中，難免存在一些功能重疊。
通信感知一體化（ISAC）技術將所有能力融入一個系統，可以同時收集和傳輸數據，提高成本效率和硬件效率，并開啟新的應用可能。
ISAC使無線網絡能夠感知環境，支持本地化、環境測繪和基礎設施監控等功能。例如，傳感器和數據分析可用于監測空氣和水的質量、土壤濕度和天氣狀況等。實際應用包括用于智能農業、環境保護和城市規劃的監測系統、優化能源發電和用電的智能電網等。
驅動科學發現的人工智能
人工智能（AI）的加速發展及其對科學研究的意義是今年最主要的技術進展。這并不令人意外。科學家們長期以來一直在探究如何利用AI提升知識和能力水平，最近在深度學習、生成式AI和基礎模型等方面的突破則加快了科學發現和預測的速度。
AI正以前所未有的規模擴大數據世界。找到利用AI而不引起倫理或安全問題的方法至關重要。在AI時代，合成數據這種令人振奮的隱私增強技術正在重新興起。這一技術會復制敏感數據集的模式和趨勢，但不涉及可以聯系到個人或危及組織或政府的具體信息。得益于AI的進展，合成數據去除了身份信息，使科學家和其他人能夠在全球范圍內共享數據，并在生物學和健康相關的研究中開展合作。
驅動科學發現的人工智能正在改變我們獲取和利用新知識的方式。Deep Mind的AlphaFold等AI系統可以準確地預測蛋白質結構的3D模型。AI還應用于研究，發現了新的抗生素家族，并開發出更高效的電池材料。美國總統科技顧問委員會（PCAST）最近發布的一份報告指出：“AI可能改變每個科學學科，影響我們科學研究開展方式的多個方面。”
根據聯合國的數據，建筑和施工行業幾乎占全球碳排放量的40%。建成世界的沉浸式技術和AI驅動的混合現實工具可能在更清潔的未來發揮關鍵作用，幫助預測可能面臨的挑戰，并優化現實世界的交付項目。例如，數字孿生技術可以用于模擬復雜結果并提高效率，而虛擬原型和實驗可以幫助提高精度。
商業蓬勃發展，但全球勞動力短缺的問題卻依然存在。根據《十大新興技術》報告，在元宇宙中，沉浸式學習和培訓環境可以匯集來自世界各地的建筑、工程和施工專家，使勞動力短缺問題有所緩解。
應對氣候變化的技術
在今年的十大技術中，應對氣候危機并提供解決方案的技術也占據了重要地位。
彈性熱量材料是快速發展的新興技術，可以“讓熱力系統像肌肉一樣工作”，提供更可持續的制冷方式。隨著氣候變暖、數據需求不斷增長，這種方式在當下尤為重要。熱泵使用鎳和鈦等彈熱制冷材料，比傳統的制熱和制冷系統更加節能。這些材料在施加機械應力時發熱，松開機械應力時冷卻。
報告指出，熱泵的另一個好處是無需使用對環境有害的制冷劑氣體。此外，即使在電網基礎設施有限或沒有電網基礎設施的地區，這些熱泵也能制冷。美國能源部的一項研究將其視為最有可能替代當前制冷系統的技術。
在氣候危機中，微生物是一種珍貴的資源。微生物能夠從空氣或廢氣中捕獲溫室氣體，并將其轉化為生物燃料等有價值的產品，有潛力減緩全球變暖。
能捕獲碳的微生物主要有兩種類型。第一種是使用藍藻和微藻等有機體通過光合作用“吃掉”碳，第二種是使用氫氣或有機廢物流等可再生能源的微生物捕獲二氧化碳，然后將其轉化為生物柴油、富含蛋白質的動物飼料等新產品。
動物農業依賴于大豆等蛋白質的生產，這可能導致森林砍伐、生物多樣性喪失、過度施肥以及土地用途改變引起的溫室氣體排放。報告指出，替代性蛋白質飼料，即來自單細胞蛋白、藻類和食物殘渣的牲畜蛋白飼料，可能成為可行、可持續的替代方案，尤其是在需求增加的情況下。
器官移植技術的進步
器官移植可以拯救生命，但目前可供使用的器官卻遠遠無法滿足需求。CRISPR-Cas9等基因編輯領域的最新進展可能改變這種情況。
能夠改善器官移植的基因組研究：將經過基因工程編輯的器官成功植入人體是重大的醫療進步，為數百萬等待移植的患者帶來了希望。
