導(dǎo)讀:一項(xiàng)偉大技術(shù)的出現(xiàn)背后可能需要很多年的研究,來自《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》的一篇名為“接下來是什么?2022年值得關(guān)注的22項(xiàng)新興技術(shù)”的文章將帶我們了解一下新的一年又有哪些值得期待的新技術(shù)吧!
1、太陽能地球工程技術(shù)
全球變暖是一個世界性問題。雖然聽上去很可笑,既然世界變得太熱,為什么不遮住地球呢?據(jù)觀察,火山噴發(fā)的塵埃和火山灰進(jìn)入上層大氣后能夠帶來冷卻效果:1991年菲律賓皮納圖博火山噴發(fā),導(dǎo)致地球溫度在4年時間里比往年低了0.5攝氏度。太陽能地球工程技術(shù),也成為太陽輻射管理,意在主動達(dá)到同樣的效果。
這是非常有爭議的。它會起作用嗎?降雨量和天氣模式將如何受到影響?它不會破壞遏制溫室氣體排放的努力嗎?盡管相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)想遭到一些政界領(lǐng)導(dǎo)人和活動人士的強(qiáng)烈反對,但是哈佛大學(xué)研究小組還是希望在2022年進(jìn)行一次拖延已久的實(shí)驗(yàn):SC o PEX,他們準(zhǔn)備向大氣平流層發(fā)射一枚氣球,釋放2千克物質(zhì)(可能是碳酸鈣),然后監(jiān)測這些物質(zhì)會如何消散、發(fā)生反應(yīng)和分散太陽能。
支持者認(rèn)為,了解這項(xiàng)技術(shù)很重要,能夠?yàn)槭澜鐮幦「鄷r間來減少排放。哈佛小組已經(jīng)成立了一個獨(dú)立的顧問小組來考慮道德和政治后果。無論測試是否進(jìn)行,期待爭議。
2、熱泵
冬季建筑物供暖約占全球能源消耗的四分之一。大多數(shù)取暖依賴于燃燒煤、天然氣或石油。如果世界要實(shí)現(xiàn)氣候變化目標(biāo),就必須改變。最有前途的替代方案是使用熱泵——本質(zhì)上是反向運(yùn)行的冰箱。
熱泵不是從空間中抽出熱量來冷卻它,而是迫使熱量從外部進(jìn)入,使其升溫。因?yàn)樗鼈冎皇寝D(zhuǎn)移現(xiàn)有的熱量,所以它們可以非常高效:每消耗一千瓦電力,熱泵可以提供3千瓦的熱量,使其運(yùn)行成本低于電散熱器。反向運(yùn)行熱泵可以為房屋降溫而不是供暖。
Gradient 位于舊金山,是幾家提供可提供加熱和冷卻功能的熱泵的公司之一。它的低成本、馬鞍袋形產(chǎn)品可以像現(xiàn)有空調(diào)一樣安裝在窗戶上,并將于2022年上市銷售。
3、氫動力飛機(jī)
道路交通電氣化是一回事,飛機(jī)是另一回事。電池只能為短途飛行的小型飛機(jī)供電。但是,僅排出水的氫燃料電池所產(chǎn)生的電力可能會起作用嗎?
據(jù)了解,2022年將會有氫燃料電池客機(jī)進(jìn)行試飛,包括正在荷蘭代爾夫特理工大學(xué)建造的兩座客機(jī)。Zero Avia總部位于加利福尼亞州,計(jì)劃完成20座飛機(jī)的試驗(yàn),并計(jì)劃在2021年年底前為氫推進(jìn)系統(tǒng)準(zhǔn)備好進(jìn)行認(rèn)證。來自加利福尼亞的Universal Hydrogen希望它的40座飛機(jī)能在2022年9月起飛。
4、從空氣中捕獲碳
大氣中的二氧化碳正在導(dǎo)致全球變暖,那我們?yōu)槭裁床挥脵C(jī)器把二氧化碳抽出來呢?幾家初創(chuàng)公司正在通過直接空氣捕獲(DAC)技術(shù)做到這一點(diǎn)。
2022 年,加拿大公司Carbon Engineering將開始在德克薩斯州建造世界上最大的DAC設(shè)施,每年能夠捕獲100萬噸CO2。瑞士公司Clime Works于2021年在冰島開設(shè)了一家DAC工廠,以每年4,000噸的速度掩埋以礦物形式捕獲的CO2。美國公司Global Thermostat有兩個中試工廠。DAC在應(yīng)對氣候變化方面可能至關(guān)重要。降低成本和擴(kuò)大技術(shù)規(guī)模的競賽正在進(jìn)行中。
5、垂直農(nóng)業(yè)
一種新型農(nóng)業(yè)正在興起。垂直農(nóng)場在封閉、受控的環(huán)境中堆疊的托盤上種植植物。高效的led照明使這一過程變得更便宜,但能源成本仍然是一個問題。垂直農(nóng)場可以靠近客戶,減少運(yùn)輸成本和排放。用水量最小化,害蟲無法靠近,因此不需要?dú)⑾x劑。
在英國,Jones Food Company將于2022年開設(shè)世界上最大的垂直農(nóng)場,占地13,750平方米。美國公司Aero Farms將在弗吉尼亞州的丹尼維爾開設(shè)最大的垂直農(nóng)場。其他公司也將擴(kuò)張。Nordic Harvest將擴(kuò)大位于哥本哈根郊外的設(shè)施,并在斯德哥爾摩建造一個新工廠??偛课挥诩永D醽喌腜lenty將在洛杉磯附近開設(shè)一個新的室內(nèi)農(nóng)場。垂直農(nóng)場主要種植高價值的綠葉蔬菜和香草,但也有一些正在嘗試種植西紅柿、辣椒和漿果。
6、風(fēng)帆集裝箱輪
船舶產(chǎn)生了3%的溫室氣體排放。燃燒海上船用燃料也會導(dǎo)致酸雨。但是在風(fēng)帆時代,這一切都不是問題——這就是為什么風(fēng)帆能夠以高科技形式卷土重來,降低成本和排放。
2022年,法國米其林將為貨船配備充氣帆,預(yù)計(jì)可減少20%的油耗。日本航運(yùn)公司mol計(jì)劃于2022年8月在一艘船上安裝伸縮式剛性帆。意大利Naos Design預(yù)計(jì)將為8艘船配備可旋轉(zhuǎn)且可折疊的硬“翼帆”。其他方法包括風(fēng)箏、容納風(fēng)扇的“吸翼”以及稱為Flettner轉(zhuǎn)子的巨大旋轉(zhuǎn)圓柱體。
根據(jù)國際風(fēng)船協(xié)會的數(shù)據(jù),到2022年底,帶有某種帆的大型貨船的數(shù)量將翻兩番,達(dá)到40艘。如果歐盟按計(jì)劃在2022年將航運(yùn)納入碳交易計(jì)劃,將進(jìn)一步推動這些不尋常的技術(shù)。
7、VR鍛煉
大多數(shù)人日常運(yùn)動量不足,很多人愿意鍛煉身體,但缺乏動力。VR(虛擬現(xiàn)實(shí))頭戴式設(shè)備讓人們可以一邊玩游戲,一邊燃燒卡路里。玩家可以通過擊碎或劈開迎面飛來的物體,或者通過深蹲和搖晃來躲避障礙。
疫情期間,隨著健身房的封鎖和功能強(qiáng)大的低成本設(shè)備Oculus Quest2的發(fā)布,VR鍛煉變得更加流行。改進(jìn)模型和新的健身功能將于2022年推出。Supernatural是一款僅在北美可用的VR鍛煉設(shè)備,可能會在歐洲發(fā)布。你們覺得虛擬現(xiàn)實(shí)的殺手級應(yīng)用會是健身嗎?
8、艾滋病病毒疫苗和瘧疾疫苗
基于信使核糖核酸(mRNA)技術(shù)的新冠病毒疫苗取得了巨大成功,預(yù)示著疫苗研發(fā)的黃金時代到了。
Moderna正在開發(fā)一種基于與高效冠狀病毒疫苗相同的mRNA技術(shù)的HIV疫苗。它于2021年進(jìn)入早期臨床試驗(yàn),預(yù)計(jì)2022年將取得初步結(jié)果。輝瑞-BioNTech冠狀病毒疫苗的聯(lián)合開發(fā)商BioNTech正在開發(fā)一種用于瘧疾的mRNA疫苗,預(yù)計(jì)將于2022年開始臨床試驗(yàn)。牛津大學(xué)開發(fā)的用于HIV和瘧疾的非mRNA疫苗也展現(xiàn)了良好的前景。
9、3D打印骨骼移植
多年來,研究人員一直在開發(fā)利用3D打印生物材料來制造人造器官。最終目標(biāo)是從患者身上取出一些細(xì)胞并制造功能齊全的器官進(jìn)行移植,從而消除冗長的等待名單、匹配測試和排斥風(fēng)險。
雖然制造肉質(zhì)器官目前仍有難度,但骨骼卻沒有那么麻煩。兩家初創(chuàng)公司,Particle3D和A.D.A.M.,希望在2022年拿出供人類移植的3D打印骨骼。這兩家公司都采用鈣基礦物質(zhì)為打印材料,打印尺寸則參考患者的CT檢查結(jié)果。Particle3D在豬和老鼠身上實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),骨髓和血管會在8周內(nèi)生長到植入物里。A.D.A.M.表示,3D打印植入物能夠刺激人體骨骼自然生長,并經(jīng)歷生物降解,最終被患者自己的骨骼組織取代??蒲腥藛T表示,如果一切順利,3D打印血管和心瓣膜將是未來的攻克目標(biāo)。
10、飛行電動出租車
長期以來,飛行出租車或電動垂直起降 (e VTOL) 飛機(jī)一直被視為一種幻想,如今正在逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。世界各地的幾家公司將在2022年加緊試飛,目的是在接下來的一兩年內(nèi)讓他們的飛機(jī)獲得商業(yè)用途的認(rèn)證。
總部位于加利福尼亞州的Joby Aviation計(jì)劃建造十多輛五座汽車,航程為150英里。德國Volocopter旨在為2024年巴黎奧運(yùn)會提供空中出租車服務(wù)。其他競爭者包括eHang、Lilium和Vertical Aerospace。
11、太空旅游
2021年是太空旅游表現(xiàn)出色的一年,隨著一系列億萬富翁的努力下,平民在2022年被送往天空的希望很高。理查德布蘭森爵士的維珍銀河在7月?lián)魯〗芊蜇愃魉沟乃{(lán)色起源到達(dá)太空邊緣,兩位億萬富翁乘坐自己的航天器進(jìn)行亞軌道旅行。9月,埃隆·馬斯克的公司SpaceX派出了四名乘客進(jìn)行了一次為期多日的地球軌道巡航。
這三家公司都希望在2022年運(yùn)送更多游客,有望成為第一年有更多人作為付費(fèi)乘客而不是政府雇員進(jìn)入太空。但維珍銀河正在對飛行器進(jìn)行改造以使其更堅(jiān)固、更安全,預(yù)計(jì)要到2022年下半年才能再次飛行,商業(yè)服務(wù)將于第四季度開始。Blue Origin計(jì)劃增加航班,但沒有說明何時或多少次。就其本身而言,SpaceX已達(dá)成一項(xiàng)協(xié)議,將游客送往國際空間站。接下來會是月球么?
12、無人機(jī)配送
無人機(jī)配送進(jìn)程比人們預(yù)計(jì)的要漫長。但2021年生效的新規(guī)則將幫助無人機(jī)配送在2022年達(dá)到更多的應(yīng)用。
Manna是一家愛爾蘭初創(chuàng)公司,一直在戈?duì)栱f郡提供書籍、膳食和藥品,計(jì)劃將服務(wù)擴(kuò)展到愛爾蘭和英國。谷歌的姊妹公司W(wǎng)ing一直在美國、澳大利亞和芬蘭進(jìn)行測試交付,并將擴(kuò)大于2021年底推出的商場到家交付服務(wù)。保加利亞初創(chuàng)公司Dronamics將開始使用有翼無人機(jī)在39個歐洲機(jī)場之間運(yùn)送貨物。問題是:無人機(jī)送貨的速度會加快還是會下降?
13、靜音超音速飛機(jī)
半個世紀(jì)以來,科學(xué)家們一直想知道超音速飛機(jī)形狀的變化是否會降低其音爆的強(qiáng)度。直到最近,計(jì)算機(jī)才變得足夠強(qiáng)大,可以運(yùn)行將這些降噪理論付諸實(shí)踐所需的模擬。
2022 年,NASA的x-59 Que sst(“Quiet Supersonic Technology”的簡稱)將進(jìn)行首次試飛。至關(guān)重要的是,該測試將在陸地上進(jìn)行——特別是在加利福尼亞的愛德華茲空軍基地。協(xié)和飛機(jī)是世界上第一架也是唯一一架商用超音速客機(jī),在陸地上空飛行時不允許飛行速度超過音速。X-59的音爆預(yù)計(jì)僅為協(xié)和式飛機(jī)的八分之一。在75分貝時,它相當(dāng)于遠(yuǎn)處的雷暴——更像是一種聲波“砰砰”聲。如果可行,美國宇航局希望監(jiān)管機(jī)構(gòu)能夠解除對超音速陸上飛行的禁令,開創(chuàng)商業(yè)飛行的新時代。
14、3D打印房屋
建筑師經(jīng)常利用3D打印技術(shù)制作微縮比例建筑模型。其實(shí),這項(xiàng)技術(shù)也可以按比例放大,建造真正的實(shí)物。泡沫狀打印材料會從噴嘴噴出,然后硬化。經(jīng)過逐層疊加,一座房子就被“打印”出來了。打印操作可以直接在現(xiàn)場進(jìn)行,也可以把房子拆成若干組件在工廠里加工,然后運(yùn)到現(xiàn)場組裝。
2022 年,總部位于加利福尼亞的Mighty Buildings將在Rancho Mirage完成15座環(huán)保3D打印房屋的開發(fā)。總部設(shè)在得克薩斯州的ICON計(jì)劃在奧斯汀附近建造100個3D打印房屋,這將是其同類產(chǎn)品中發(fā)展最大的項(xiàng)目。
15、睡眠科技
這是硅谷的新浪潮。極客們不滿足于如何在清醒的時候?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率和業(yè)績最大化,期待利用一系列技術(shù)去優(yōu)化自己的睡眠。相關(guān)產(chǎn)品包括用來記錄和跟蹤睡眠質(zhì)量的戒指和頭帶、利用舒緩聲音催眠的機(jī)器、給床墊加熱和降溫的設(shè)備,以及能夠在最佳時刻喚醒你的智能鬧鐘。
谷歌在2021年推出了睡眠追蹤床頭柜平板電腦,亞馬遜有望在2022年效仿,聽起來很瘋狂。但睡眠不佳與心臟病和肥胖癥等多種疾病有關(guān),硅谷今天所做的,其他人明天也會做。
16、個性化營養(yǎng)
節(jié)食不起作用。越來越多的證據(jù)表明,每個人的新陳代謝都是獨(dú)一無二的,食物的選擇也應(yīng)該如此。輸入個性化營養(yǎng):使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法、血液和腸道微生物組測試、運(yùn)動等生活方式因素?cái)?shù)據(jù)以及使用硬幣大小、附著在皮膚上的裝置實(shí)時跟蹤血糖水平,告訴您吃什么和什么時候吃。
在美國成功上市后,個性化營養(yǎng)公司正在關(guān)注2022年的其他市場。一些公司還將尋求監(jiān)管部門的批準(zhǔn),作為治療糖尿病和偏頭痛等疾病的方法。
17、健康智能穿戴用品
遠(yuǎn)程醫(yī)療咨詢已經(jīng)司空見慣。這可能會改變Fitbit或Apple Watch等可穿戴健康追蹤器的前景。它們目前主要用作健身追蹤器,測量所采取的步數(shù)、跑步和游泳速度、鍛煉期間的心率等。但咨詢公司Gartner的分析師表示,此類設(shè)備的消費(fèi)者和醫(yī)療用途之間的界限現(xiàn)在正在變得模糊。
智能手表已經(jīng)可以測量血氧飽和度、執(zhí)行心電圖和檢測心房顫動。預(yù)計(jì)在2022年推出下一個版本的Apple Watch可能包括新的傳感器,能夠測量血液中的葡萄糖和酒精含量,以及血壓和體溫。傳感器技術(shù)公司Rockley Photonics稱其系統(tǒng)為“手腕診所”。此類功能的監(jiān)管批準(zhǔn)可能需要一段時間,但與此同時,醫(yī)生,而不僅僅是用戶,將更加關(guān)注來自可穿戴設(shè)備的數(shù)據(jù)。
18、“元宇宙”
1992年,美國科幻作家尼爾·斯蒂芬森在小說《雪崩》中提出“元宇宙”一詞,指代一個永久的虛擬世界。2022年,元宇宙被用來指代電子游戲、社交網(wǎng)絡(luò)與娛樂的融合,目的是創(chuàng)造新的沉浸式體驗(yàn)。
Minecraft、Roblox和Fortnite等游戲都是新興新媒體的墊腳石。Facebook已更名為meta,利用這個機(jī)會分散其對其他困境的注意力。
19、量子計(jì)算
上世紀(jì)90年代只存在于黑板上的這一設(shè)想已經(jīng)演變成科技巨頭與初創(chuàng)企業(yè)間的競爭:如何駕馭量子物理學(xué)的非凡特性,創(chuàng)造一種新型計(jì)算機(jī)?對于某些類型的數(shù)學(xué),量子計(jì)算機(jī)可以勝過任何可建造的非量子機(jī)器,從而快速處理密碼學(xué)、化學(xué)和金融中使用的計(jì)算。
但是這樣的機(jī)器什么時候到貨呢?衡量量子計(jì)算機(jī)能力的一種方法是它的量子比特?cái)?shù)。中國一個團(tuán)隊(duì)建造了一臺具有66個量子位的計(jì)算機(jī)。美國公司IBM希望在2022年達(dá)到433個量子比特,到2023年達(dá)到1000個。但是現(xiàn)有機(jī)器有一個致命的缺陷:它們所依賴的量子態(tài)只能持續(xù)幾分之一秒。解決這個問題將需要數(shù)年時間。但是,如果可以同時使現(xiàn)有機(jī)器變得有用,那么量子計(jì)算可能會比預(yù)期更快地實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
20、虛擬網(wǎng)紅
與人類網(wǎng)紅不同的是,虛擬網(wǎng)紅永遠(yuǎn)不會遲到,永遠(yuǎn)不會在聚會上喝醉或變老。這是因?yàn)樘摂M網(wǎng)紅是計(jì)算機(jī)生成的角色,他們將產(chǎn)品插入Instagram、Facebook和TikTok。
最著名的虛擬網(wǎng)紅是Miquela Sousa,或“Lil Miquela”,一個虛構(gòu)的19歲巴西裔美國人,在Instagram上擁有300萬粉絲。預(yù)計(jì)2022年將有150億美元用于網(wǎng)紅營銷,虛擬網(wǎng)紅正在激增。由營銷機(jī)構(gòu)Cosmiq Universe打造的星際旅行者Aya Stellar將于2月登陸地球。她已經(jīng)在YouTube上發(fā)布了一首歌。
21、腦機(jī)接口
2021 年 4 月,企業(yè)家埃隆·馬斯克興奮地在推特上說,一只獼猴正在“使用腦芯片通過心靈感應(yīng)玩電子游戲”。他的公司Neuralink已經(jīng)在猴子的大腦中植入了兩套微小的電極。電極傳出的信號以無線方式傳輸,然后由附近的計(jì)算機(jī)解碼,使猴子能夠單獨(dú)使用思想在乒乓球游戲中移動屏幕上的球拍。
Neuralink希望在2022年在人類身上測試設(shè)備,讓癱瘓的人能夠操作計(jì)算機(jī)。另一家公司Synchron已經(jīng)獲得美國監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn),可以開始對類似設(shè)備進(jìn)行人體試驗(yàn)。其“微創(chuàng)”神經(jīng)假體通過頸部血管插入大腦。除了幫助癱瘓的人,Synchron還在尋找其他用途,例如診斷和治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病,包括癲癇、抑郁癥和高血壓。
22、人造肉
溫斯頓·丘吉爾曾經(jīng)說過“為了吃雞胸肉或雞翅而培養(yǎng)整只雞是荒謬的”。近一個世紀(jì)后,大約有70家公司在生物反應(yīng)器中“培育”肉類。從動物身上提取的細(xì)胞在不傷害它們的情況下,在富含蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、維生素和礦物質(zhì)的“湯”中得到滋養(yǎng)。2020年,總部位于舊金山的人造肉初創(chuàng)公司Eat Just成為第一家通過認(rèn)證在新加坡銷售產(chǎn)品的公司。
預(yù)計(jì)2022年將有少數(shù)其他公司加入。在未來一年,以色列初創(chuàng)公司SuperMeat預(yù)計(jì)將獲得培育雞肉漢堡商業(yè)銷售的批準(zhǔn)。這家公司將售價定為10美元,低于2018年的2,500美元。Finless Foods總部位于加利福尼亞州,希望獲準(zhǔn)銷售養(yǎng)殖藍(lán)鰭金槍魚,其價格為每公斤440美元,低于2017年的660,000美元。培根、火雞和其他養(yǎng)殖肉類正在籌備中。具有環(huán)保意識的肉食愛好者很快就可以享用牛排了。
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