世界經(jīng)濟論壇今年3月發(fā)布了全球十大突破性的技術(shù)成果，旨在促使人們關(guān)注技術(shù)的潛力及其蘊藏的風(fēng)險。而毫無(wú)疑問(wèn)，這些新興技術(shù)對幫助解決世界當前面臨的迫切挑戰有著(zhù)巨大的潛力。

    今年入選的十大新興技術(shù)體現了創(chuàng )新在改善人們生活、推動(dòng)行業(yè)變革和維護地球生態(tài)方面的巨大力量。其中，飛行機器人和仿人腦芯片等突破性技術(shù)都入選了2015 年度十大新興技術(shù)。

    在編制十大新興技術(shù)榜單的過(guò)程中，世界經(jīng)濟論壇新興技術(shù)跨界理事會(huì )汲取了論壇各社區的智慧，力求選出最新、最重要的技術(shù)發(fā)展趨勢，旨在幫助人們了解這些技術(shù)的發(fā)展潛力，彌補投資和監管方面的不足，促進(jìn)公眾的認知，從而推動(dòng)人類(lèi)的進(jìn)步。

    世界經(jīng)濟論壇資深總監兼全球知識網(wǎng)絡(luò )負責人馬丁表示，技術(shù)是推動(dòng)當今世界變革的最大力量，但是要想充分地釋放技術(shù)的影響力，就必須對其進(jìn)行投資，對其進(jìn)展實(shí)施有效監管并獲得公眾的支持，我們希望今年發(fā)布的十大新興技術(shù)能引起各利益相關(guān)方的關(guān)注，使其最大程度地造福世界，并緩解技術(shù)可能帶來(lái)的任何負面作用。

    一、以氫氣為燃料的零排放汽車(chē)

    燃料電池汽車(chē)這一概念早就被人提出。它的優(yōu)勢徹底壓倒了電力和混合動(dòng)力車(chē)型。不過(guò)直到最近，這項技術(shù)才開(kāi)發(fā)到了可以讓汽車(chē)公司考慮將其投入市場(chǎng)的地步。首次推出的燃料電池汽車(chē)的售價(jià)大概在7萬(wàn)美元左右，未來(lái)隨著(zhù)產(chǎn)量的上升，價(jià)格才會(huì )大幅下降。

    一般的電池需要借助外部電源才能充電，但燃料電池利用諸如氫或天然氣這樣的燃料直接自發(fā)產(chǎn)生電力，供給動(dòng)力。實(shí)際上，燃料電池的燃料和電池合二為一。燃料電池發(fā)電并按照電機所需要帶動(dòng)汽車(chē)的要求來(lái)儲電。燃料電池因此也可以被視為是混合動(dòng)力。

    每一缸燃料（燃料往往被壓縮成了氫燃氣）大概能跑到650公里。氫燃料只需要3分鐘即可再次充滿(mǎn)，燃燒的時(shí)候非常干凈，排出的廢棄物只有水，所以燃料電池驅動(dòng)的汽車(chē)可以說(shuō)在真正意義上實(shí)現了零排放，從而最終徹底降低困擾人們生活的空氣污染。

    目前要將廉價(jià)的氫能源作為主流能源進(jìn)行大規模使用的話(huà)，仍面臨重大的技術(shù)難題。由于氫能源的基礎設施建設缺乏，因此氫能源無(wú)法替代目前市面上的加油站或者加氣站。利用氫能源進(jìn)行長(cháng)距離的運輸也缺乏經(jīng)濟可行性。不過(guò)，隨著(zhù)氫能源存儲技術(shù)的進(jìn)步，比如有機液體載體不再需要高壓條件，長(cháng)途運輸成本將得以降低，與天然氣存儲有關(guān)的風(fēng)險，比如天然氣的無(wú)意泄漏風(fēng)險也將降低。

    為了打開(kāi)燃料汽車(chē)市場(chǎng)的前景，從經(jīng)濟可行性到大規模與之相關(guān)的基礎設施，無(wú)一不是人們所必須克服的障礙。

    二、實(shí)時(shí)在線(xiàn)的移動(dòng)機器人

    人們曾想象機器人在不久的將來(lái)接管人們的日常工作，但如今的機器人大部分仍然局限在工廠(chǎng)中，它們對于操作員來(lái)說(shuō)還具有一定的安全風(fēng)險，人們得用安全網(wǎng)將它們隔離開(kāi)來(lái)。

    性能更加優(yōu)秀，造價(jià)更加便宜的傳感器賦予了機器人更加強大的功能，使這些機器人能夠更好的去理解周?chē)�的環(huán)境，并且給予更加優(yōu)秀的反應；機器人的身體正在變得更加具有適應性和靈活性；機器人與機器人之間也變得更加互聯(lián)。由于云計算的進(jìn)步，使得遠程進(jìn)行指令和信息的互通成為可能，再也不用像過(guò)去那樣必須按照一個(gè)完全獨立的單元單獨進(jìn)行編程了。

    在屬于機器人的新時(shí)代中，曾經(jīng)被局限在工廠(chǎng)中的機器人將真正從那里的裝配線(xiàn)上走出來(lái)，去勝任更多樣的任務(wù)。在日本，機器人已經(jīng)開(kāi)始試運行在護士崗位上。它們幫助病人下床，通過(guò)加強中風(fēng)病人的四肢來(lái)讓他們重獲運動(dòng)能力。更加小巧靈活的機器人，如Dexter Bot,Baxter 以及LBR iiwa，更易于編程，能處理一些對于人類(lèi)來(lái)說(shuō)艱苦，或者不適合的工作。

    機器人對于兩種工作特別勝任：其一是重復性的工作；其二是危險性的工作。與人力相比，它們的勞動(dòng)成本更加便宜，并且可以一天24小時(shí)滿(mǎn)負荷工作�，F實(shí)中，新一代的機器人并非以取代人力為目標，而是要與人類(lèi)以更好的方式進(jìn)行協(xié)作。即使考慮到了設計和人工智能在未來(lái)即將取得的進(jìn)步，人類(lèi)角色都會(huì )一直處在一個(gè)非常重要的地位上。當然，不排除機器人將有一天把人類(lèi)的工作徹底接管過(guò)來(lái)的可能。幾十年以來(lái)，人們都在恐懼這些相互聯(lián)網(wǎng)的機器人終有一天會(huì )聯(lián)合起來(lái)脫離人類(lèi)的掌控，但是，研究表明，機器人將在未來(lái)更好的與人類(lèi)分工協(xié)作，各自都做最擅長(cháng)的事情，這才是最有可能出現的未來(lái)。

    三、 可循環(huán)利用的熱固性塑料

    熱固性塑料加熱和塑性只能進(jìn)行一次。但由于其耐久性，在如移動(dòng)手機、電路板以及航空領(lǐng)域的一些材料中就利用到熱固性塑料。但是難以回收的特點(diǎn)，使越來(lái)越多的垃圾開(kāi)始出現，通常的填埋法還是給環(huán)境帶來(lái)了非常嚴峻的挑戰，現在當務(wù)之急是在熱固性塑料領(lǐng)域尋找到可以回收的解決辦法。

　　2014年該領(lǐng)域出現了突破性進(jìn)展。在Science 期刊上的一篇論文宣布已經(jīng)發(fā)現了某種全新的能回收的熱固性聚合物！這種被稱(chēng)之為polys或者PHTs的物質(zhì)，可以在高酸度環(huán)境中被分解，將聚合物的鏈狀結構打破成一些單體，這些單體能夠重新組合起來(lái)形成新的產(chǎn)品。盡管回收率不能達到百分之百,但肯定會(huì )將塑料垃圾從目前堆填式的處理方法給轉變過(guò)來(lái)，這就向未來(lái)循環(huán)經(jīng)濟邁進(jìn)了一大步。在未來(lái)五年的時(shí)間里，更多的可回收的熱固性聚合物將能夠替代不可回收的熱固性聚合物，到2025年這種材料將能看到被廣泛地應用。

    四、精密基因工程技術(shù)

    傳統的基因工程一直以來(lái)備受爭議。新開(kāi)發(fā)的基因工程技術(shù)能直接修改種植物的基因代碼，使它們能變得更加富有營(yíng)養，或者更有能力抵御氣候變化所帶來(lái)的影響。

    農業(yè)中利用根癌土壤桿菌技術(shù)可以使人們將所需的DNA轉移到目標基因中。這雖然引起了一些擔憂(yōu)，但在科學(xué)界內部已達成這樣的共識，即從基因層面來(lái)修改種植物的做法，與傳統的雜交技術(shù)相比，并不會(huì )帶來(lái)更多的風(fēng)險。由于這種技術(shù)十分有用，所以近年各種基因合成技術(shù)在不斷創(chuàng )新突破。這其中包括了 ZFNs、TALENS 及CRISPR-Cas9系統。

    在基因工程領(lǐng)域的另外一個(gè)即將獲得重大進(jìn)展的是對RNA介入（也就是RNAi）在作物方面的應用。RNAi 是抵御病毒以及病原真菌的最有效的方式，并能夠保護莊稼遠離蟲(chóng)害，降低了對化學(xué)殺蟲(chóng)劑的需要。例如，病毒基因用來(lái)保護番木瓜樹(shù)遠離環(huán)斑病，據稱(chēng)在夏威夷進(jìn)行了這種基因改良后，長(cháng)達十年的時(shí)間里面番木瓜樹(shù)并沒(méi)有自身產(chǎn)生任何免疫作用。RNAi還能讓大多數糧食作物受益，使麥子不得稈銹，稻谷免于枯萎，西紅柿不得萎蔫病。

    許多創(chuàng )新對發(fā)展中國家的小農場(chǎng)主尤其有用。當人們通過(guò)它享受到收入的提升，以及成百萬(wàn)人因為食用而獲得營(yíng)養的改善時(shí)，基因工程將變得不那么有爭議。另外，更加精準的基因序列修改可以降低公眾的恐懼，尤其是如果由于沒(méi)有外部基因物質(zhì)的介入，動(dòng)植物就沒(méi)有理由被認為是所謂的轉基因產(chǎn)物時(shí)。

    五、增材制造產(chǎn)業(yè)

    增材制造業(yè)和減材制造業(yè)是兩個(gè)相對的概念。后者是人們采用的傳統方法，如將木頭、金屬、石頭等大塊物料進(jìn)行材質(zhì)層級之間的分離、提取，使之成為人們想要的形狀。而增材制造業(yè)則是將一些如液體和粉末之類(lèi)的分離狀態(tài)的材料，通過(guò)數字模板將其聚合塑型成為3D產(chǎn)品。

　　3D產(chǎn)品能夠高度自定義，根據終端客戶(hù)的要求而隨時(shí)變換。一家名叫Invisalign的公司通過(guò)電腦制圖來(lái)模擬客戶(hù)的牙齒，最終生成某種外人幾乎察覺(jué)不到的隱形牙套。在醫療方面,通過(guò)3D打印可以直接制造人類(lèi)細胞。在藥物安全性檢測領(lǐng)域，現在已經(jīng)找到了可能的方案能夠直接制造生物組織，最終達到組織修復和再生的功能。生物打印方面的一個(gè)早期例子是 Organovo的打印生物細胞層的應用案例，它被用來(lái)進(jìn)行藥物測試，最終能夠生成可移植的器官�，F在，生物打印已經(jīng)被用來(lái)制作皮膚和骨頭，同時(shí)還有心臟組織和血管組織，這對于未來(lái)可以私人訂制藥物打下了堅實(shí)牢靠的基礎。

　　增材制造技術(shù)的下一個(gè)重要階段就是涉及電子部件的3D打印，比如電路板。納米級別的電腦部件（比如處理器）之所以無(wú)法按照現有的技術(shù)進(jìn)行制造，就是因為目前很難把電子部件和其他來(lái)源的材料進(jìn)行融合。4D打印技術(shù)能夠引入一種全新的產(chǎn)品，它能夠隨著(zhù)環(huán)境的變化（比如溫度和濕度）而改變自身。在醫療產(chǎn)品方面，人們可以通過(guò)在人體植入某種產(chǎn)品，使得它能夠根據環(huán)境的變化而獲得相應的變化。這對人類(lèi)生活將產(chǎn)生重大的影響。

    增材制造產(chǎn)業(yè)無(wú)疑將給傳統的制造業(yè)以及供應鏈帶來(lái)的極大的沖擊。但如今它仍然是處于萌芽狀態(tài)，其應用目前主要分布在汽車(chē)制造業(yè)，太空領(lǐng)域和醫療領(lǐng)域�？梢灶A見(jiàn)，未來(lái)十年它將獲得快速增長(cháng)，當它在市場(chǎng)上越來(lái)越占據主流地位的時(shí)候，越來(lái)越多的商機和越來(lái)越多的技術(shù)創(chuàng )新也就應運而生。

    六、自然發(fā)生的人工智能

    人工智能就是用電腦和機器來(lái)勝任人所能做的一切工作。近年，人工智能的發(fā)展非�？焖�。絕大多數人使用的智能手機就是一個(gè)極為明顯的例子：比如手機能夠識別人們的語(yǔ)音。無(wú)人汽車(chē)和無(wú)人機現在還在測試階段，但將很快普及。在某些學(xué)習和記憶領(lǐng)域，其實(shí)機器已經(jīng)做的比人類(lèi)還要好了。Watson，這款人工智能的電腦系統，已經(jīng)在猜謎游戲Jeopardy 中打敗了人類(lèi)選手。

    人工智能比之正常的軟件硬件能對變化的環(huán)境進(jìn)行感知和回應。而自然人工智能在這一基礎上又往前邁進(jìn)了一步，能通過(guò)學(xué)習和消化大量的信息來(lái)實(shí)現成長(cháng)過(guò)程。其中一個(gè)例子就是卡內基梅隆大學(xué)的NELL項目。電腦系統不僅能夠讀取成百上千萬(wàn)的網(wǎng)頁(yè)信息，并且能夠在這個(gè)過(guò)程中不斷的提升自己的閱讀和理解能力，使得自身在未來(lái)的表現更加優(yōu)秀。

　　和下一代的機器人一樣，被改良后的人工智能將大大促進(jìn)人們的生產(chǎn)力，在一些任務(wù)上比人類(lèi)更加出色。大量證據表明，自駕駛汽車(chē)將大大降低交通事故發(fā)生率，避免人員傷亡。過(guò)去駕駛員注意力的轉移，或者視野盲區這些風(fēng)險全部不再出現。智能機器，同樣能夠以更快的速度接觸到海量信息，并且在沒(méi)有人類(lèi)情感因素的作用下進(jìn)行高效率的反饋，真正保證了機器比人類(lèi)在執行任務(wù)上更加優(yōu)秀。Watson 系統現在已經(jīng)應用在腫瘤學(xué)領(lǐng)域，幫助醫生分析或者診斷。

    長(cháng)期以來(lái)，人們都對人工智能心懷恐懼，如今科學(xué)家們正在以最嚴謹嚴肅的態(tài)度來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。由于具有人工智能的機器開(kāi)始大規模普及，隨之就要取代人力，這勢必會(huì )加大社會(huì )的兩極分化，帶來(lái)嚴重的就業(yè)問(wèn)題。2015年，一些科學(xué)家在由未來(lái)生活研究所發(fā)起的公開(kāi)信上簽名表示，要將人工智能引導到更加光明的未來(lái)，而避免它對人類(lèi)所帶來(lái)的風(fēng)險。

    不過(guò)，人工智能將使那些專(zhuān)屬于人類(lèi)的技能，如創(chuàng )造力、情感以及人際之間的關(guān)系更加備受重視。當機器開(kāi)始在人類(lèi)智能領(lǐng)域出現，機器和人之間的差別開(kāi)始不斷縮小，利弊同時(shí)降臨，我們對于人的定義也會(huì )隨之慢慢改變。

    七、分布式制造技術(shù)

    傳統的制造業(yè)將原材料收集到一起，在一個(gè)集中化的工廠(chǎng)里面組裝成完全一致的成品，然后再派發(fā)到客戶(hù)的手中。但在分布式制造業(yè)中，原材料的裝配和制造是去中心化的，最終制造出來(lái)的成品會(huì )離客戶(hù)非常近。

    從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，分布式制造業(yè)就是利用數字信息科技來(lái)替換大部分的傳統物資供應鏈。以就生產(chǎn)椅子為例，分布式制造將椅子的各個(gè)部分進(jìn)行分解，各部分從四面八方匯聚到當地的制造業(yè)中心，利用電腦化的切割工具，比如CNC來(lái)進(jìn)行加工。這個(gè)成品的組裝可以由消費者或當地的組裝工廠(chǎng)來(lái)完成。這種制造實(shí)際上依托于目前的DIY潮流。很多科技愛(ài)好者希望能夠通過(guò)自家的3D打印機來(lái)制造圖樣，然后依靠本地的材料制造出來(lái)自己想要的產(chǎn)品。這其中發(fā)揮主導作用的是開(kāi)放式思維，用戶(hù)能根據自己的需要和喜好來(lái)自定義產(chǎn)品。這種去中心化的模式，使得具有創(chuàng )意的設計元素能夠顯現。當越來(lái)越多的消費者都開(kāi)始走進(jìn)商品設計自定義的環(huán)節時(shí)，顛覆性的革命意義就會(huì )顯現出來(lái)。

    分布式制造業(yè)將大大提升資源的利用率，通過(guò)降低資本拉低了產(chǎn)業(yè)門(mén)檻，使人們更容易制造出第一個(gè)原型產(chǎn)品，從而鼓勵了創(chuàng )新和創(chuàng )業(yè)。同時(shí)，因為信息在互聯(lián)網(wǎng)上流動(dòng)，降低了傳統制造業(yè)在環(huán)境上的影響。信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸，而非通過(guò)公路、鐵路和傳播，原材料也在當地解決，進(jìn)一步減少了運輸中的環(huán)境污染。

    如果它在未來(lái)變成主流的生產(chǎn)模式，那么傳統的勞動(dòng)力市場(chǎng)以及傳統制造業(yè)的經(jīng)濟格局將徹底被顛覆。當然，它也會(huì )帶來(lái)管理上的風(fēng)險，此外，并非所有產(chǎn)品都是能通過(guò)分散式制造來(lái)完成的。在很多最為重要性及復雜的消費產(chǎn)品上，傳統制造業(yè)和供應鏈仍將占據不可動(dòng)搖的地位。

    規�；�已經(jīng)不是工廠(chǎng)追逐的目標。分布式制造業(yè)將大大促進(jìn)商品的多樣性，而非如今智能手機和汽車(chē)的標準化生產(chǎn)。英國公司 Facit Homes，利用自定義的設計和3D打印設計出來(lái)的自定義的房屋針對性地滿(mǎn)足了某些客戶(hù)的需要。這些都是傳統制造業(yè)完全無(wú)法做到的事。

    八、能“感知和躲避”的無(wú)人機

    近年，無(wú)人汽車(chē)和無(wú)人機在軍事領(lǐng)域的應用變得非常重要，也備受爭議。它們也使用在農業(yè)、攝影、以及其他需要大面積航拍的任務(wù)上。不過(guò)至今這些無(wú)人機仍然是需要駕駛員的，不同的地方在于，有些駕駛員是在飛機內部，有些則是在地面上。

    下一步無(wú)人機的技術(shù)突破就將體現在此。飛機將自行飛翔，這將讓它推向更加廣闊的應用領(lǐng)域。為了做到這一點(diǎn)，飛機必須對當地的環(huán)境進(jìn)行感知和反應，為了避免與其他物體碰撞，它還得自行降低高度和調整飛行軌跡，如大自然中成群結隊飛行的鳥(niǎo)、蟲(chóng)團隊對環(huán)境的反饋。

　　有了可靠的自控性能以及避免碰撞的機制，無(wú)人機可以進(jìn)行一些對于人類(lèi)來(lái)說(shuō)特別危險，或者是特別遙遠的任務(wù)。比如在緊急狀況中遞送藥品，比如檢測電力傳輸線(xiàn)路。無(wú)人機總是能夠在開(kāi)始飛行前，找到最佳的飛行線(xiàn)路抵達終點(diǎn)。在農業(yè)領(lǐng)域，無(wú)人機能夠在空中采集和處理大量的視覺(jué)信息，使日后的灌溉和施肥變得更加合理和精確。

　　在 2014年1月，英特爾聯(lián)合Ascending Technologies 發(fā)布了一款無(wú)人機原型，它能夠自動(dòng)導航，繞開(kāi)眼前的各種障礙物，如果有人擋住了它的去路，它也會(huì )自動(dòng)繞開(kāi)。這款機器使用了英特爾的 Ascending Technologies 鏡頭模塊，其重量只有8克，厚度不超過(guò)4毫米。這種規避了碰撞的技術(shù)將迎來(lái)一個(gè)天空中滿(mǎn)是無(wú)人機的未來(lái)，它們在天上翱翔，正如地上的人們川流不息卻相互不會(huì )碰撞。并且下一代機器人技術(shù)上所獲得一些技術(shù)創(chuàng )新也會(huì )加速推動(dòng)無(wú)人機的應用前景。

    九、神經(jīng)數字芯片

    即便是最為高級的電腦都無(wú)法比擬人腦的精巧。大腦的組成部分是以非常復雜的方式相互連接的，邏輯和情感之間的快速傳遞，其傳輸的頻率和速度是現代電腦的幾十億倍。而神經(jīng)數字芯片的目標就是擺脫傳統硬件處理信息的方式，真正模擬大腦的結構來(lái)處理信息，最終大幅度的提升電腦的思考和反應水平。

    想要將數據持續不斷地在存儲芯片以及中央處理之間來(lái)回傳遞，需要耗費大量的電力并且產(chǎn)生高溫，這樣一個(gè)技術(shù)瓶頸制約了進(jìn)一步的技術(shù)創(chuàng )新。相比之下，神經(jīng)芯片能夠在耗能上更有效率，也更加強大，將數據存儲和數據處理這兩部分融合到同一個(gè)相互串聯(lián)的模塊組中。從某種意義上來(lái)說(shuō)，這樣的一個(gè)系統模仿了相互連接的數以?xún)|計的神經(jīng)元，最終模仿出一個(gè)數字化的大腦。

    神經(jīng)芯片將是計算機技術(shù)發(fā)展的下一步創(chuàng )新，為機器學(xué)習提供超快的數據處理能力。

    2014年8月，IBM 發(fā)布的TrueNorth 芯片在處理某些任務(wù)時(shí)就擁有超級強大的能力，是目前傳統的中央處理器運算能力的幾百倍。更小的耗能，更小的體積，帶來(lái)的是更強大的計算能力，這樣一種技術(shù)創(chuàng )新勢必讓數字微縮化以及人工智能領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展。

    這一技術(shù)的潛在應用領(lǐng)域包括對視覺(jué)信息進(jìn)行處理和反饋的無(wú)人機；功能更加強大以及更加智能化的攝像機和智能手機；在金融市場(chǎng)和天氣預測方面大數據的深度挖掘，探尋從前不可能獲取的真相和事實(shí)；電腦將能更好的學(xué)習和預測，而并非以提前編程好的方式來(lái)響應和執行。

    十、數字化基因組

    32億組DNA基因組第一次排序成功花費了很多年的時(shí)間，也花了上千萬(wàn)的美金，這一切的付出如今看來(lái)都是值得的�，F在基因組可以在幾分鐘內排序并且數字化，而花費僅僅是幾百美元。這個(gè)結果可以通過(guò) USB 棒傳輸到電腦上，并且通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)輕松分享。這樣的成果在更私人化，也更具有效率的醫療保健領(lǐng)域中具有非常深遠的積極影響。

　　許多健康問(wèn)題，如心臟病和癌癥，其實(shí)都是基因層面出現了問(wèn)題。癌癥就是被醫生準確地形容為基因的疾病�，F在有了基因的數字化，醫生能很快地過(guò)腫瘤基因的排列方式來(lái)迅速針對疾病做出相應的治療方案。這種對于基因的深入了解同樣也能使得病人的服藥達到精細化，更加科學(xué)化，尤其對于與癌癥作斗爭的病人們來(lái)說(shuō)意義重大。

    當然，基因信息跟其他私人信息一樣都需要被妥善保管，因為這牽涉到個(gè)人隱私。鑒于現在個(gè)人基因組已經(jīng)建成檔案，相應帶來(lái)了很多風(fēng)險和挑戰。人們在更加了解基因疾病所帶來(lái)的風(fēng)險之后會(huì )如何反應？保險公司的老板們會(huì )如何看待這些信息？如何進(jìn)入和利用這些信息？這些問(wèn)題都懸而未決。但總的來(lái)說(shuō)，利肯定大于弊。因為私人定制后的醫療方案肯定會(huì )給各種疾病的治療帶來(lái)突破。