每日科技实习记者张家欣
全世界都在竞相开发新冠肺炎疫苗，前景令人鼓舞。我们可能在创纪录的时间内研制出疫苗。但在未来，当新冠肺炎疫情仍在蔓延的时候，科技能否帮助我们更快地实现目标？
世界经济论坛和《科学美国人》杂志本月10日联合发布的最新报告《2020年十大新兴技术》显示，答案是肯定的。
图片来源:科学美国人杂志
数字复制品是人类疫苗志愿者的高科技替代品，可以让临床试验更快更安全。但根据这份报告，数字生殖并不是唯一会动摇工业、医疗、交通等人类社会方方面面的创新。
这份报告揭示了2020年十大新兴技术——由世界经济论坛和《科学美国人》杂志召集的国际专家指导小组从75项技术提名中选出。
从电动飞机到可以“看到”拐角处物体的量子传感器，专家表示，这十项新兴技术必须具有超越现在的潜力，并在未来刺激社会和经济进步。它们还必须足够新颖，但它们很可能在未来三到五年内产生重大影响。
以下是报告评选出的2020年十大新兴技术。
微针-实现无痛注射和抽血
这些细小的针头不过一张纸的厚度，一根头发的宽度，却可以帮助我们实现无痛注射和抽血。微针可以穿透皮肤而不接触神经末梢，可以附着在注射器或贴片上，甚至可以混入乳膏中。从此，人们可以足不出户在家里抽血，然后将血样送到实验室或现场分析。此外，微针技术可以节省设备和人力成本，并使服务水平低下地区的人们更容易获得医疗服务。
化学——将二氧化碳变废为宝
我们赖以生存的许多化学品需要化石燃料。但是一种新的方法有望通过利用阳光将废弃的二氧化碳转化为有用的化学物质来减少化石燃料的排放。近年来，研究人员开发了光催化剂，可以打破二氧化碳中碳和氧之间的耐药双键。这意味着我们朝着建立“太阳能”精炼厂迈出了关键的第一步。炼油厂可以从废气中生产有用的化合物，包括“平台”分子，可以作为合成各种产品的原料。
虚拟病人——代替真人的临床试验
如果说用虚拟人代替真实的人让临床试验更快更安全的目标听起来很容易，那么背后的科学原理却绝不简单:将人体器官的高分辨率图像获得的数据输入到一个控制器官功能机制的复杂数学模型中，然后计算机算法对其进行分析，得到一个方程，从而生成一个与真实器官具有相同行为的虚拟器官。这种虚拟器官或身体系统可以在最初的药物和治疗评估中取代真人，使评估过程更快、更安全、更便宜。
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空之间的计算——下一代的“大事件”
空交互计算是整合虚拟现实和增强现实应用的物理和数字世界的下一步。像VR和AR一样，它可以将通过云连接的对象数字化，使传感器和电机相互反应，并创建真实世界的数字表示。现在，它增加了空之间的映射功能，这样当人在数字或物理世界中移动时，计算机协调器可以跟踪和控制对象的移动和交互。这项技术将为工业、医疗、交通、家居等领域的人机交互带来新的发展方向。
数字医学——更好地诊断和治疗疾病
数字医学不会很快取代医生，但监控病情或管理治疗的应用程序可以提高他们的护理水平，并为获得医疗服务有限的患者提供支持。许多智能手表已经可以检测佩戴者的心律是否不规则，科学家正在研究类似的工具，可以帮助缓解患者的呼吸障碍、抑郁、阿尔茨海默氏症和其他疾病。含有传感器的药丸也正在开发中。这些药丸向应用程序发送数据，以帮助检测体温、胃出血、癌变DNA等。
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电动空-空气脱碳空旅行。
电力推进将使空中旅行减少碳排放，大幅削减燃料成本并降低噪音。从空到NASA，很多组织都在研究这方面的技术。虽然远程电动飞行可能还在遥远的未来，在成本和监管上也有障碍，但是这个领域还是有大量投资的。大约有170个电动飞机项目正在开发中，主要用于私人、企业和通勤旅行。
低碳水泥——帮助应对气候变化
如今，全球每年生产约40亿吨水泥，这一过程中燃烧化石燃料的排放量约占全球二氧化碳排放量的8%。随着未来30年城市化进程的加快，这一数字将增至50亿吨。研究人员和初创企业正在研究低碳方法，包括调整水泥生产中使用的成分平衡，采用碳捕获和存储技术来消除排放，以及从混凝土中完全去除水泥。
量子传感——让汽车“看见”拐角
想象一下可以“看到”拐角处物体的自动驾驶汽车，或者可以监控人的大脑活动的便携式扫描仪。量子传感可以让这些想象成真。量子传感器通过利用物质的量子特性，例如利用不同能量状态的电子之间的差异作为基本单位，以极高的精度运行。这些系统大多复杂而昂贵，但科学家们正在开发更小、更实惠的设备，并可能开辟新的用途。
绿色氢——填补可再生能源的巨大空白
氢气燃烧时，唯一的副产品是水。当从可再生能源中通过电解产生氢气时，氢气变得“绿色”且无污染。今年早些时候，有人预测，到2050年，绿色氢能源产业的潜在市场规模可能接近12万亿美元。为什么？因为它可以通过帮助减少运输和制造等部门的碳含量，在能源转型中发挥关键作用，这些部门由于需要高能燃料而难以电气化。
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全基因组合成——或将改变细胞工程
设计基因序列所需技术的改进，使得打印越来越多的遗传材料，更广泛地改变基因组成为可能。这可以让人们更深入地了解病毒是如何传播的，或者有助于生产疫苗和其他治疗方法。在未来，它可以帮助从生物质或废气中可持续地生产化学品、燃料或建筑材料。它甚至可以让科学家设计出对病原体有抵抗力的植物，或者让我们编写自己的基因组。这为遗传病的治疗打开了一扇新的大门。
世界经济论坛表示，将通过其技术先锋社区和全球未来理事会网络等工作，支持和帮助促进这种对经济增长和社会未来福祉至关重要的创新。
编辑:张爽
审核:关晶晶
