目录
1.生物降解塑料
2.智能肥料
03。新核能
04。大规模储能技术
05。社交机器人
06。远程协作演示技术
07。药物研发的新目标
08。食品跟踪和包装技术
09。显微镜头
10。DNA数据存储
第一名可生物降解塑料
理想的生物降解塑料是一种性能优异,废弃后能被环境微生物完全分解,最终变成无机物,成为自然界碳循环的组成部分的高分子材料。用玉米、甘蔗或地沟油生产的生物降解塑料,在性能上很难与普通塑料相比。英国伦敦帝国理工学院和芬兰Metgen生物技术公司正在研究利用低成本的离子溶剂和生物酶处理纤维素或木质素,生产新型生物降解塑料,有望帮助解决塑料垃圾问题。
屈居第二
智能肥料
农业肥料中的氮会在大气中形成温室气体,而磷会进入河流,造成藻类和其他生物的过度生长。海发集团、ICL特肥等公司利用先进的材料和制造技术,对胶囊缓释肥料的外壳进行改良,使其成为一种“智能肥料”,可以根据土壤温度、酸度或养分改变释放速度。相对于所谓的需要人工智能、数据分析和大量传感器的“精准农业”,这种方法更容易普及。
第三名
新型核能
几乎所有现有的商用核反应堆都使用铀芯堆叠在锆合金中的核燃料棒。锆如果过热,会和水反应产生氢气,发生爆炸。这个问题导致了美国三岛和日本福岛的核事故。第四代核能系统是一种先进的核能系统,具有更好的安全性、经济竞争力、更少的核废料和有效防止核扩散。液态钠或熔盐将被用来代替水来传递热量并避免氢气的产生。美国提议建造一个小型模块化反应堆来提高安全性。新燃料和小型模块化反应堆有望带来核能的复兴。
第四名
大规模储能技术
风能和太阳能是主要的可再生能源,但需要大规模的储能技术来储存“备用能量”以备夜间或无风时使用。高效率、低成本的大规模储能技术是促进能源结构转型、降低风弃光率、实现电网调峰填谷的关键。以前主要的储能方式是泵储能和锂电池,分别存在成本高和储能时间短的缺点。美国、韩国、中国、日本等国家正在开发大规模液流电池和氢燃料电池,有望解决上述问题。
第五名
社交机器人
人工智能技术使工程师能够将心理学和神经科学转化为算法,并允许机器人识别声音、手势、眼睛和情绪,以满足人们的需求。自主性是社交机器人的必要条件。完全遥控的机器人,因为不能自己做决定,所以不能算有社交功能。软银机器人公司(Softbank Robotics)开发的人形机器人Pepper可以识别人脸和基本情绪,并已被用于提供酒店登记、机场客服,以及通过“胸部”触摸屏对话充当购物助理。此外,越来越多的智能治疗机器人和玩具机器人对老人和孩子也很有吸引力。
第六名
远程协同呈现技术
远程协同演示技术让身处异地的人们可以跨越空之间的隔阂,近距离接触。增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、5G通信技术的发展使之成为可能。“X奖”基金会推出了1000万美元的“ANA Avatar”大奖赛,旨在“将人的感情、行动、存在实时传递到遥远的地方,从而拉近世界”。微软等公司也在进行相关研究。未来几年,远程协同演示技术将迎来突破。
第七名
药物研发新靶点
科学家发现了一种特殊的蛋白质,叫做“内在无序蛋白”(IDP)。一旦它不能正常工作,就会导致癌症或神经退行性疾病。随着科学家对IDP研究的深入,业界开始关注针对IDP的治疗方法。IDP、Graffinity、Cantabio等药企。都在研究相关药物,这将为癌症、老年痴呆症等疾病的治疗带来新的手段。
第八名
食品追踪与包装技术
据世界卫生组织统计,全球每年约有6亿人食物中毒,其中42万人死亡。新技术可以有效缓解这个问题。IBM Food Trust是IBM基于区块链技术的云平台,可以帮助食品行业快速追踪有毒食品,而TimeStrip UK和Vitsab International等公司开发的带有传感器的食品标签可以帮助人们确定食品是否储存在适当的温度下,是否开始变质。
第九名
微型透镜
当人们想到镜头材料时,首先想到的是玻璃。谁能想到金属?然而,传统的玻璃切割和玻璃弯曲技术难以制造微透镜,限制了光学产品的小型化。科学家用金属代替玻璃制作镜片,发现金属镜片可以消除色差而不产生层次感,在解决散光等导致图像失真模糊的像差问题上也取得了突破。金属透镜使微光学器件的设计和制造成为可能。
第十名
DNA数据存储
人类正面临着严重的数据存储问题。到2020年,全球每年将需要4180亿个1TB硬盘来容纳所有数据。相比之下,一个边长约1米的DNA立方体就足以容纳同样数量的数据。其实DNA数据存储技术并不遥远。2017年,哈佛大学的研究人员将一只手的图像记录到了大肠杆菌的基因组中。华盛顿大学和微软研究院的研究人员开发了一种全自动系统,用于编写、存储和读取DNA编码的数据。