本月，世界经济论坛评选出了2020年十大新兴技术。既然是经济论坛评选，而不是科技论坛，可见“经济价值”才是评选的黄金标准。
根据官方评审团的指示，他们从初审入围的75个项目中选出，最终入围的十大新兴技术必须满足以下两个条件:
首先，它能以比现有技术更有效的方式促进社会和经济进步；
第二，他们必须是新的，但他们可能在未来3-5年内产生重大影响。
翻译过来就是:
不是十大新兴技术，是创造财富的十大技术！
你是不是马上好奇哪十项技术未来会赚大钱推动社会发展？
01微针技术与设备
“微针”这个词可能很多人第一次看到是从电梯医美的广告上。其实微针比医美有更广阔的应用前景。世界经济论坛的报告指出，微针技术正在创造一个无痛注射和验血的时代。
微针的长度通常为50-2000微米，宽度为1-100微米，这使其能够容易地穿透皮肤的表层到达间质层，但不接触真皮的神经末梢、血液、淋巴管和结缔组织。
目前，许多微针注射器和贴剂可用于疫苗注射。临床试验中有更多的产品，包括用于治疗糖尿病、癌症和神经病理性疼痛的产品。今年，研究人员首次引入了一种治疗牛皮癣、疣和某些类型皮肤癌的新技术:将星形微针混合到治疗霜或凝胶中，利用针在皮肤上造成的暂时温和穿孔来增强治疗剂的通过性。
许多微针产品正在向商业化发展，如快速无痛抽取血液或组织液，诊断测试或健康监测。
如果将针头连接到生物传感器上，这些设备可以在几分钟内给出葡萄糖、胆固醇、酒精、药物副产物或免疫细胞等测量结果。这样，许多检查和测试可以在家里进行，而不是去医疗机构。
这一天不再遥远。美国和欧洲最近批准了一家公司的自来水采血装置，非专业人士也可以采集。这意味着微针可以用于偏远落后地区的医疗，因为它不需要购买昂贵的设备或大量的培训管理。
但是，微针也不是万能的。当需要大剂量注射时，微针不再适用。而且，并不是所有的药物都可以通过微针注射，也不是所有的生物标志物都可以通过微针采集。但是，随着研究人员设计出在皮肤以外的器官中使用它的方法，新的用途也将出现。
2太阳动力学化学研究
许多重要化学品的生产对人类健康，包括大气环境有很大影响。
因为传统的生产过程是这样的:化石燃料的燃烧促进化学物质的合成，燃烧过程排放废气。此外，化石燃料开采过程中的污染也很严重，整个化工制造业都是气候变化的“罪魁祸首”。
太阳能动力化学是一种全新的生产工艺。阳光被用来将二氧化碳等污染性废气转化为所需的化学物质，而不是使用化石燃料来促进化学反应。由于太阳光活化催化剂的进步，这一方案变得越来越可行。
世界经济论坛的报告指出，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电阻双键——不懂也没关系，只要知道这是从废气中生产有用化学物质的关键第一步。
而且，目前这项技术已经发展到只需要可见光就可以生产广泛使用的化学品，如甲醇、甲醛、甲酸等，这些化学品在制造粘合剂、泡沫、胶合板、橱柜、涂料、消毒剂等方面都很重要。
目前，太阳动力学化学研究主要在学术实验室进行，包括加州研究所管理的人工光合作用联合中心。世界经济论坛认为，这项技术将在未来几年内实现商业化，并由初创企业或其他公司进一步开发。
03虚拟病人
在一些疾病领域，计算机已经能够取代医生，更快更准确地诊断疾病。你有没有想过如果电脑可以代替病人？
比如在冠状病毒疫苗试验的某些阶段，虚拟患者会加快研发进度，减缓疫情。因为它可以大大减少试验所需的活体受试者数量，降低试验成本，避免在活体志愿者身上试验不良候选疫苗。
以虚拟器官为例，首先要建立一个模型，将个人实际器官的无创高分辨率成像提取的解剖数据输入到一个复杂的数学模型中，这个模型控制着器官的功能。由此产生的方程和未知数创建了一个虚拟器官，其外观和行为都像人类器官。
在某种程度上，虚拟病人的临床试验已经在进行中。例如，美国美国食品药品监督管理局正在用计算机模拟代替人体实验来评估新的乳房x光造影系统。该机构还发布了包括虚拟病人在内的药物和设备试验设计指南。
然而，在医学研究和治疗中，虚拟病人的广泛实施仍有许多障碍。包括建立一个高质量的医疗数据库，其中包括大量不同的男女患者；并且需要扩展到提供生物学见解的人工智能方法。
在04空之间计算
根据世界经济论坛的报告，在空之间的计算是继VR和AR之后的下一件大事。
想象玛莎是一个独立生活、使用轮椅的八十多岁老人。她家里的所有物品都被数字化了，所有控制物品的传感器和设备都联网了，她家的数字地图已经和实体地图融合在一起了。当玛莎从卧室搬到厨房时，灯会自动打开，环境温度也会相应调整。
如果她的猫突然跳到她面前，轮椅就会减速。当她到达厨房时，桌子会移动，以便她更方便地使用冰箱和炉子，然后在她准备吃饭时移动回来。如果她不小心摔倒在床上，她的家具会移动来保护她，并提醒她的儿子和当地的监测站。
上述场景的核心是“计算在空”之间，这是一个深度融合的未来物理和数字世界。它可以做虚拟现实和增强现实应用程序所做的一切:
数字化通过云连接的对象；让传感器和电机相互作用；将现实世界数字化。然后，它将这些功能与空之间的高清映射相结合，使计算机协调器能够在人们在数字或物理世界中导航时跟踪和控制对象的移动和交互。
空之间的计算将很快使人机和机器-机器交互达到一个新的水平，并将广泛应用于工业、医疗、交通和家庭。包括微软和亚马逊在内的主要公司正在大力投资这项技术。
目前，业界已经接受了专用传感器、数字双胞胎和物联网的集成来优化生产力，并可能成为空之间计算的早期采用者和受益者。
工人可以在机器的引导下尽可能高效地工作，从而减少时间和成本。如果一个技术人员指挥几个机器人在远程站点的虚拟现实版本中建造工厂，那么空之间的计算算法可以帮助优化工作的安全性、有效性和质量。
05数字医疗
你可能对数字医疗有点陌生，但你一定对健康手环很熟悉。像健康手环这样的智能设备和app可以独立检测或监测心理和生理障碍，有些甚至可以直接对你进行治疗。它们被世界经济论坛定义为数字医疗。
许多数字医疗设备会记录用户的声音、位置、面部表情、运动、睡眠和短信活动，然后应用人工智能进行检测，以指示病情可能发生或恶化。目前，一些应用已经能够筛查呼吸障碍、抑郁症、帕金森病、阿尔茨海默病、自闭症等。如果将检测辅助设备制成带有传感器的可摄入药丸，它可以检测癌症DNA、肠道微生物释放的气体、胃出血、体温和氧气水平等。
虽然这些数字医疗服务不能完全取代医生，但在强调需要跟进的问题时，它们可以成为有用的合作伙伴。
今年，新冠肺炎也强调了数字医学的重要性。随着疫情的爆发，几十个检测抑郁症和提供咨询的应用程序上线了。此外，世界各地的医院和政府机构也部署了医疗保健机器人。
与其冒险去急诊，担心咳嗽发烧的病人，不如先在家做个数字化问诊。机器人使用自然语言处理症状，收集健康数据，并根据人工智能分析，描述可能的原因或启动远程医疗会话，并提交给真正的医生进行最终评估。
世界经济论坛的报告指出，截至今年4月底，数字咨询已经阻止了超过2亿次关于COVID症状和治疗的查询。这种干预大大减轻了卫生系统的压力。
06电动导航空
电动汽车革命之后，电动飞机来了。
数据显示，电力推进电机不仅可以消除直接碳排放，还可以降低90%的燃料成本、50%的维护成本和近70%的噪音。
目前，空客户，Ampere等公司都在竞相研发电动飞机，正在寻求美国联邦航空管理局空的认证。
与电动汽车遇到的问题类似，在可预见的未来，电动飞机的飞行距离将受到限制。目前，按重量计算，最好的电池的功率远低于传统燃料:能量密度为每千克250瓦时，而喷气燃料为每千克12000瓦时。所以给定功率所需的电池比标准燃料重很多，占用的空间更大空。
即便如此，电动飞机仍然值得一试，因为数据显示，全球大约一半的飞机飞行距离不到800公里。预计到2025年，电池驱动的电动飞机的飞行距离将达到800公里左右。
目前，投资者、孵化器、企业和政府都对它的进展感到兴奋，大约有170个电动飞机项目正在进行中。大多数电动飞机是为私人、公司和通勤旅行设计的，但空客运公司表示，它计划到2030年准备好100架客运飞机。
07低碳混凝土
混凝土是人类使用最广泛的材料，它塑造了我们建筑世界的大部分，全球年产量达40亿吨。由于城市化进程不断加快，预计未来30年这一数字将进一步上升至50亿吨。
但很少有人知道的是，占全球总量8%的二氧化碳是在混凝土生产过程中产生的。如果混凝土生产是一个国家，它将成为仅次于中国和美国的第三大排放国。
尽管建筑行业通常出于各种原因抵制变化，包括安全和可靠性，但降低混凝土对气候变化的“贡献”压力可能会加速变化。
2018年，代表全球约30%产量的全球水泥和混凝土协会公布了行业可持续发展指南，这是一套跟踪碳排放指标改善情况并使其透明化的关键衡量标准。
各种低碳混凝土也得到了推广。
比如美国新泽西州的一家初创公司，通过采用校企合作开发的化工生产新工艺，减少了30%的碳排放。另一家公司“矿化”将从其他工业过程中捕获的二氧化碳储存在混凝土中，而不是作为副产品释放到大气中。挪威一家大型水泥生产商甚至计划将其一家工厂建成世界上第一家零排放水泥厂。通过使用来自废物的替代燃料，并增加碳捕获和存储技术，该工厂将在2030年前完全消除排放。
虽然这些低碳混凝土还不能在今天的所有应用中取代水泥和混凝土。但它们已经可以替代轻质承重材料，如用于铺装、外墙、临时结构等，应用前景广阔。
08量子传感器
最近量子计算机被炒得很热。其实量子传感器更有应用价值，也是革命性的。他们可以实现“看到”拐角车辆、水下导航系统、火山活动和地震的预警系统，还可以制造便携式扫描仪，以监控人们在日常生活中的大脑活动。
简单来说，量子传感器就是利用物质的量子特性，达到极高的精度。就像原子钟一样，世界时间标准是基于铯133原子中电子每秒9192631770次特定跃迁，成为世界钟的基准。量子传感器利用原子转换来检测运动的微小变化以及重力、电力和磁力的微小差异。
大多数量子传感系统仍然昂贵、笨重和复杂，但新一代量子传感系统更小、更实惠，开辟了新的应用。
然而，量子系统仍然容易受到干扰，这可能会限制它们在环境中的应用。但政府和私人投资者正在向这一领域投入资金，英国已经在国家量子计算计划的第二阶段投入了3.15亿英镑。
行业分析师预测，量子传感器将在未来三到五年内进入市场。最初的重点将是医疗和国防应用。
09绿色氢能
作为氢的燃料，唯一的副产品是水。这就是为什么几十年来氢一直是一种有吸引力的零碳能源。
但是在传统的制氢过程中，化石燃料暴露在蒸汽中，所以根本不存在零碳。这样产生的氢气称为灰氢，如果二氧化碳被捕获并密封，则称为蓝氢。
世界经济论坛的报告指出，新一代氢能技术被称为绿色氢。它是通过电解产生的。这台机器把水转化成氢气和氧气，没有其他副产品。从历史上看，电解需要大量的电力，所以用这种方式制氢意义不大。
但情况正在发生变化，原因有二。
首先，电网中已经可以使用大量的可再生电力；多余的电力可用于驱动水的电解，并以氢的形式“储存”电力，而不是将多余的电力储存在电池阵列中。
其次，电解槽的价格变得更便宜。各公司正试图开发廉价的电解槽，以支持绿色氢的生产。目前，一个海上风力发电场配备了一个100兆瓦的电解槽，以工业规模生产绿色氢气。
工业能源过渡委员会表示，绿色氢是实现巴黎协定中最具挑战性的工业部门每年减少超过100亿吨二氧化碳的目标所必需的四项技术之一。特别是在航运、制造等需要高能量密度燃料的行业，绿色氢能源潜力巨大。
10全基因组合成
在新冠肺炎疫情开始时，中国科学家将该病毒的基因序列共享到基因数据库中。随后，瑞士的一个团队合成了这种病毒的全基因组，并以此为基础“打印”出了这种病毒——这相当于将这种病毒送到他们的实验室进行研究，而无需等待物理样本。这是全基因组合成促进医学和其他事业发展的一个极好的例子。
全基因组合成是合成生物学蓬勃发展领域的延伸。研究人员使用软件设计基因序列。他们制造并将其引入微生物，从而对微生物进行重新编程，以完成所需的工作，如制造新药。
到目前为止，基因组主要被轻微编辑过。然而，合成技术和软件的改进，使得打印越来越大的遗传物质和更广泛地改变基因组成为可能。
许多科学家希望能够写出更大的基因组，比如来自植物、动物和人类的基因组。为了实现这一目标，我们需要在设计软件和更快更便宜的方法方面投入更多，以合成和组装长度至少有数百万个核苷酸的DNA序列。如果有足够的资金，十亿个核苷酸规模的基因组写作可能在十年内成为现实。研究人员已经想到了许多应用，包括设计抗病原体植物和超级安全的人类。
写人类基因组的能力必然会出现，这意味着医生可以治愈很多遗传疾病。
许多人还担心全基因组工程是否会被滥用，特别是关于武器化的病原体或其毒素。为了防止这种灾难，科学家和工程师需要设计一种全面的生物安全过滤器，可以实时检测和监控新威胁的传播。至关重要的是，世界各国政府必须比现在更加紧密地合作。
2016年成立的财团“基因组项目-write”定位于推动这个安全网的建立。该项目包括来自十多个国家的数百名科学家、工程师和伦理学家，他们开发技术，分享最佳实践，开展试点项目，探索伦理、法律和社会影响，以确保全基因组合成技术在安全的前提下服务于全人类。
