夏季達沃斯公布年度全球十大新興技術：量子計算人工樹葉入圍

世界經濟論壇（夏季達沃斯）6月26日發布了2017年度全球十大新興技術榜單（Top 10 Emerging Technologies 2017），從空氣中提取飲用水的技術、能將二氧化碳轉化為燃料的「人工樹葉」等一系列突破性技術入選。

此榜單由世界經濟論壇與《科學美國人》雜誌的專家委員會聯合選出。能否在解決全球重大挑戰中發揮作用被視為評選的首要標準。入選的新型技術均在改善生活質量、促進產業轉型和保護地球環境等方面具有巨大潛力。評選委員會同時對入選技術的成熟程度進行評估，以期幫助其在今後3至5年內得到推廣。

世界經濟論壇第四次工業革命中心負責人Murat S?nmez 表示：「新興技術正以前所未有的規模改變著全球行業格局。行業邊界變得模糊，全新機遇從中湧現。公共與私營部門必須制定相應政策，建立新型合作關係，促進創新技術更好地服務人類未來，同時避免陌生技術可能對人類造成的隱患。」

入選榜單的十大新興技術包括：

1. 無創技術診斷癌症 ：被稱為「液體活檢（liquid biopsies）」的超靈敏血液檢查可大幅降低癌症診斷與護理難度。液體活檢是對抗癌症的又一項進步。首先，它可以在無法實施傳統組織活檢的時候充當代替者。其次，相比於只提供有限信息的組織樣本，液體活檢可以提供更為全面的信息。最後，通過鎖定循環腫瘤DNA（circulating tumor DNA，ctDNA），即從癌細胞進入到血液循環系統的遺傳物質，可以比依靠癥狀或影像更快地發現疾病進展或治療抗性。

2. 從空氣中提取飲用水：運用無需接入電網的太陽能技術生產清潔水。從空氣中提取水的技術其實並不新鮮，但現有技術需要高含水量的空氣以及大量電力。這個現狀正在改變，來自麻省理工學院和加州大學伯克利分校的一個科研團隊成功利用多孔晶體（porous crystal）做到無需電力就實現從空氣到水的轉換。另一個例子是美國亞利桑那州創業公司——「零質量水」（Zero Mass Water），他們可以利用離網太陽能系統每天生產2至5升水。

3. 深度學習練就「好眼力」：在一張圖像面前，人工智慧的觀察分析能力正在超越醫生等人類專家的解讀。得益於深度學習（deep learning）這個新興人工智慧領域，計算機視覺技術開始廣泛地應用在無人駕駛、醫療診斷、保險索賠損害評估和水位、作物產量監控等領域。

4. 人工樹葉：這一技術可將二氧化碳轉化為液體燃料等其他物質。我們可以模仿葉子來人造光合作用生成和儲存能量嗎？前景越來越樂觀，答案是用陽光活化催化劑（sunlight-activated catalysts）來把水分子分解成水和氫，然後用氫將二氧化碳轉換為烴類。在這樣的封閉系統內，燃燒產生的二氧化碳將被轉化回燃料而不是排放到大氣中，這項成果對太陽能和風能產業來說是革命性的。

5. 人類細胞圖譜 ：這項國際合作旨在破譯人體各種細胞類型的詳細功能。這項於2016年10月啟動的項目由Chan Zuckerberg Initiative（臉書CEO扎克伯格夫婦成立的慈善組織）支持，旨在確定每個組織中的細胞類型；準確了解每種細胞類型中基因、蛋白質和其他分子的活動以及控制該活動的過程；定位細胞；了解細胞如何相互作用；一個細胞的遺傳信息發生變化時人類身體功能會發生什麼變化。該項目的最終產品對於個性化保健來說意義重大。

6. 精密農業：在作物生長過程中，通過感測器與成像技術獲取實時數據分析，進而提高農業產量。工業4.0革命正在為農民提供一套新的工具，能夠提高糧食的產量和質量，同時減少水和化學物品的使用。感測器、機器人、GPS定位系統、地圖繪製工具、數據分析軟體，所有這些工具都被利用起來，為農作物「量身定做」它們所需要的照料方案。儘管對世上大多數的農民來說，使用無人機來實時監測植物的健康情況，或許都還是一個有些遙遠的未來，但是，不那麼高端的科學技術正在投入運用。舉例來說，來自悉尼大學的Salah Sukkarieh，已經在印度尼西亞展示了一種簡化的低成本監控系統，主要依靠太陽能和手機運作。

7. 物美價廉的新能源汽車 ：減少燃料電池催化劑中的鉑用量有助於將氫動力汽車推向大眾市場。氫燃料電池——這種具有前景的零排放技術正在取得進展。到目前為止，氫燃料電池中的催化劑含有價格昂貴的鉑，阻礙了技術發展。但是通過努力，目前對這種稀有並且昂貴的鉑金屬的依賴已經降低。最新的進展包括一種不含鉑的催化劑，一些催化劑甚至不含有金屬。

8. 基因疫苗：由DNA或RNA合成的非蛋白疫苗，可促進人體免疫力提升，預防傳染性疾病擴散。與傳統的疫苗相比，以基因為基礎的疫苗在很多方面來說都更有優越性。一個原因是生產會更為迅速，這對應對突然爆發的疾病更為重要。 與在細胞培養物或者雞蛋中培養蛋白質相比，生產基因材料應該更為簡單和便宜。一種以基因為支出製造疫苗方法，在病原體突變的時候，能夠快速適應，最終讓科學家能夠辨識出哪些人群對於一種病原體有抵抗力，分離出能夠提供保護的抗體，並且設計出基因序列，刺激細胞，來產生這些抗體。

9. 可持續發展的生活社區：環保居所的設計不只是為一座房子裝上太陽能發電板，設計師們要將整個社區的房屋連接起來，打造能源循環、資源共享的可持續發展體系。將綠色建造一次應用於多種建築中，有潛力為我們所消耗能源和水的數量帶來革命性的改變。如果美國加州大學伯克利分校一個研發項目能夠按計劃實施，把本地產生的太陽能發送到智能微電網中，能夠降低一半的電力消耗，並且把碳排放量降低為零。與此同時，該項目計劃重新設計供水系統，讓來自馬桶和下水道的廢水能夠當場被重新利用，讓馬桶和洗衣機使用雨水，能夠把對飲用水的需求降低70%。

10. 量子計算：這項技術的發展將為解決新生問題提供有力支持。量子計算機幾乎有著無限的潛力，能與之匹敵的唯有建造量子計算機的困難和昂貴成本。這也解釋了為什麼如今小型的量子計算機已經製造出來，卻還不能成功突破超級計算機的能力。但是量子計算機也正在取得進展，2016年，科技企業IBM為公眾提供渠道，接入第一台提供雲服務的量子計算機。這項行動讓20多篇使用量子計算雲服務的論文得以誕生，目前還有50多家創業企業和全球大公司，專註於讓量子計算機成為現實。既然量子計算機已經取得了這樣的進展，人們那句「量子準備好了」的話正脫口欲出。

《科學美國人》雜誌主編Mariette DiChristina 表示：「科學是一項全球事業，有雄心與能力解決人類面臨的最緊迫問題。170多年來，《科學美國人》一直在科學進步領域進行權威報道。我們很榮幸能與世界經濟論壇合作評選年度全球十大新興技術，並揭示這些技術對世界的深遠影響。」

世界經濟論壇2017年新領軍者年會將於6月27日至29日在中國大連舉行，主題為「在第四次工業革命中實現包容性增長」。 會議將圍繞新興技術的發展進行全面探討，特別是其在促進包容性與可持續發展方面的作用與意義。來自80多個國家的2000餘位政商學文等各界領袖就此話題建言獻策。

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