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最受关注新兴技术:飞行汽车、太空旅游、元宇宙、脑机接口等入选

来源:原创    更新时间:2021-11-14 10:50:07    编辑:星谷下载    浏览:38

新冠肺炎疫苗被以惊人的速度开发和推广开来,提醒人们科学技术改变世界的力量无比强大。尽管基于mRNA技术的疫苗似乎短时间就被开发出来,但实际上它们借鉴了20世纪70年代几十年的研究成果。

科技行业有句话,要想一夜成名需要数载努力。那么,还有什么东西可能会变得引人注目呢?以下是2022年值得关注的22项新兴技术:

1、太阳光地球改造工程

           

这听起来似乎让人觉得有点儿荒谬:如果世界变得太热,为什么不给它提供些阴凉呢?众所周知,火山释放到上层大气中的尘埃和火山灰具有降温效果。1991年皮纳图博火山的喷发使地球降温了0.5摄氏度,持续了4年时间。太阳光地球改造工程,也被称为太阳辐射管理,会故意做同样的事情。

不过,这种方法极具争议。它会有效吗?降雨和天气模式会受到怎样的影响?这会不会破坏遏制温室气体排放的努力?测试这种想法的努力也面临着政客和活动人士的强烈反对。然而,哈佛大学的一个小组希望在2022年进行被推迟很久的实验,名为scopex。它包括向平流层发射气球,目的是释放2公斤的物质(可能是碳酸钙),然后测量它是如何消散、反应和散射阳光的。

支持者认为,了解这项技术很重要,因为它需要为世界争取更多的时间来削减温室气体排放。哈佛大学已经成立了一个独立的顾问小组来考虑道德和政治方面的影响。无论测试是否按计划进行,预计都会引发激烈争议。

2、热泵

在冬季为建筑物保暖约占全球能源消耗的四分之一,大多数供暖依靠燃烧煤炭、天然气或石油。如果世界要实现遏制气候变化的目标,就必须改变这种状况。最有希望的替代方案是使用热泵。本质上,就是反向运行的冰箱。

与从空间中泵出热量来冷却空间不同,热泵迫使热量从外部进入,使空间升温。因为它们只是将现有的热量四处移动,所以效率很高:每消耗1千瓦的电力,热泵可以提供3千瓦的热量,这使得它们比电散热器更划算。同时,反向运行热泵可以使家庭降温,而不是供暖。

总部位于旧金山的Gradient是几家提供既能供暖又能制冷的热泵公司之一。其低调的鞍袋形状产品可以像现有的空调那样安装在窗户上,并将于2022年开始销售。

3、氢动力飞机

           

公路运输电气化是一回事,飞机则是另一回事。电池只能为小型飞机提供短距离飞行的动力。但是,氢燃料电池只排出水,它能产生电能吗?将于2022年使用氢燃料电池进行试飞的客机包括荷兰代尔夫特理工大学正在建造的双座飞机。总部位于加州的ZeroAvia计划完成20座飞机的试验,并计划在今年年底前完成氢推进系统的认证。加州Universal Hydrogen希望其40座飞机能在2022年9月起飞。

4、直接空气捕捉

           

众所周知,大气中的二氧化碳导致全球变暖,那为什么不用机器把它吸出来呢?许多初创公司正在追求直接空气捕捉技术(DAC)。2022年,加拿大的Carbon Engineering公司将开始在美国得克萨斯州建造世界上最大的DAC设施,每年能够捕获100万吨二氧化碳。瑞士公司ClimeWorks于2021年在冰岛开设了DAC工厂,以每年4000吨的速度将捕获的二氧化碳以矿物形式掩埋。名为Global Thermostat的美国公司有两个试点工厂。DAC在应对气候变化方面可能至关重要,降低成本和扩大技术规模的竞赛已经开始。

5、垂直农场

新型农业正在发展。垂直农场在封闭、受控的环境中,在托盘上种植植物。高效率的LED照明使这个过程更便宜,尽管能源成本仍然是较大的负担。垂直农场可以靠近客户,减少运输成本和排放。用水最少,虫害也被挡在外面,所以不需要杀虫剂。

在英国,琼斯食品公司(Jones Food Company)将于2022年开设世界上最大的垂直农场,占地13750平方米。美国公司AeroFarms将在弗吉尼亚州开设其最大的垂直农场。其他公司也将扩张。Nordic Harvest将扩大其在哥本哈根郊外的工厂,并在斯德哥尔摩建造新的工厂。总部位于加州的Plenty将在洛杉矶附近开设室内农场。垂直农场主要种植高价值的绿叶蔬菜和草本植物,但也有些尝试种植番茄、辣椒和浆果。现在的挑战是如何把经济学也考虑进去。

6、带帆集装箱船

船舶排放的温室气体占总排放量的3%。燃烧船用燃料是一种肮脏的柴油污泥,也会导致酸雨。在帆船时代,这些都不是问题,这就是为什么帆船以高科技形式卷土重来的原因,以降低成本和排放。

2022年,法国米其林将为一艘货轮配备充气帆,预计将减少20%的燃料消耗。日本航运公司mol计划于2022年8月在一艘船上安装可伸缩的刚性帆。意大利Naos Design公司希望利用可旋转、可折叠硬翼帆改装八艘船。其他方法包括风筝、带有风扇的“吸力翼”和被称为弗莱特纳转子的巨大旋转圆筒。根据国际帆船业协会的数据,到2022年底,带有各种帆的大型货船数量将增加四倍,达到40艘。如果欧盟按计划在2022年将航运纳入其碳交易计划,这将进一步推动这些非常规技术的发展。

7、虚拟现实锻炼

           

大多数人没有做足够多的锻炼。很多人有这样的意愿,但缺乏动力。虚拟现实(VR)头盔可以让人们玩游戏,当他们击打或切割迎面而来的物体,或蹲下和摆动以躲避障碍时,这个过程中会燃烧卡路里。疫情期间,随着封锁关闭了健身房,一款功能强大、成本低廉的头戴式设备Oculus Quest 2发布,vr健身变得更加流行。2022年将推出一款改进机型和新的健身功能。备受推崇的虚拟健身应用《邪恶力量》(Supernatural)可能会在欧洲发布,VR的杀手级应用程序会是健身吗?

8、艾滋病毒和疟疾疫苗

           

以mRNA为基础的新冠肺炎疫苗的研发成功,预示着疫苗开发的黄金时代的到来。Moderna正在开发一种基于与高效新冠疫苗相同的mRNA艾滋病毒疫苗。它于2021年进入早期临床试验,初步结果预计将于2022年公布。辉瑞-BioNTech新冠疫苗的联合开发商BioNTech正在研究疟疾mRNA疫苗,临床试验预计将于2022年开始。牛津大学开发的针对艾滋病毒和疟疾的mRNA疫苗也显示出了希望。

9、3D打印的骨植入物

多年来,研究人员始终在开发使用3D打印生物材料制造人造器官的技术。最终的目标是从病人身上提取细胞,创造出功能完整的器官用于移植,从而消除长时间的等待名单、匹配测试和排异风险。

对于肉质器官来说,这个目标仍有很长距离。但骨骼就没那么棘手了。两家创业公司Particle3d和adam,都希望能在2022年将3D打印的骨骼用于人体植入。两家公司都使用钙基矿物质来打印他们的骨头,这些骨头是根据病人的CT扫描来测量的。Particle3d在猪和老鼠身上的试验发现,骨髓和血管在8周内就能生长到植入物中。adam也称,他们的3D打印植入物刺激骨骼自然生长,并逐渐生物降解,最终被患者的骨组织取代。如果一切顺利,研究人员称3D打印血管和心脏瓣膜将是下一个目标。

10、电动飞行出租车

           

长期以来被视为科学幻想的飞行出租车,或新兴行业所称的电动垂直起降(evtol)飞机,正变得越来越接近现实。世界各地的几家公司将在2022年加强试飞,目标是在未来一两年让他们的飞机获得商业使用认证。总部位于加州的Joby Aviation计划生产十多辆五座汽车,续航里程为240公里。德国Volocopter公司计划在2024年巴黎奥运会上提供空中出租车服务。其他竞争者包括亿航、百合(Lilium)和Vertical Aerospace。

11、太空旅游

2021年太空旅游行业取得了巨大进展,随着亿万富翁支持的一系列努力将平民送上太空,人们对2022年的太空领域寄予了很高的期望。今年7月,理查德 布兰森爵士(Sir Richard Branson)的维珍银河刚刚击败杰夫 贝索斯(Jeff Bezos)旗下蓝色起源,登上了太空边缘,两位亿万富翁都乘坐自家飞船进行了亚轨道旅行。今年9月,埃隆·马斯克(Elon Musk)的SpaceX将四名普通人送上太空进行了三天环绕地球之旅。

这三家公司都希望在2022年有更多的游客乘坐飞船,这将是首个以付费乘客而非政府雇员身份进入太空的年份。但维珍银河正在对其飞行器进行改进,使其更加坚固和安全,预计在2022年下半年才会再次飞行,商业服务将在第四季度开始。蓝色起源计划增加航班,但没有透露时间和数量。就SpaceX而言,它已经达成了一项将游客送往国际空间站的协议。接下来呢?人们会登陆月球吗?

12、递送无人机

           

递送无人机项目启动的时间比预期的要长,但2021年生效的新规将帮助无人机递送在2022年取得进展。爱尔兰初创公司Manna始终在戈尔韦郡提供书籍、餐饮和药品,该公司计划将其服务扩展到爱尔兰和英国。Wing是谷歌的姐妹公司,已经在美国、澳大利亚和芬兰进行了测试配送,并将扩大其2021年底推出的从商场到家庭的递送服务。保加利亚初创公司Dronamics将开始使用带翼无人机在39个欧洲机场之间运送货物。问题是:无人机送货的速度是会上升还是下降?

13、安静的超音速飞机

半个世纪以来,科学家们一直在想,改变超音速飞机的形状是否能降低其音爆的强度。直到最近,计算机才变得足够强大,能够进行将这些降噪理论付诸实践所需的模拟。

2022年,美国宇航局(NASA)的x-59 Quesst (“安静超音速技术”的缩写)将进行首次试飞。至关重要的是,该测试将在加州爱德华兹空军基地进行,具体来说是在陆地上进行。协和式飞机是世界上首款也是唯一商用的超音速客机,在陆地上空飞行时,飞行速度不得超过音速。x-59的音爆预计只有协和式飞机的八分之一。在感知到的75分贝时,它将相当于远距离的雷暴,更像是一声“重击”。如果成功,NASA希望监管机构能解除对超音速飞行的禁令,开启商业飞行的新时代。

14、3D打印房屋

           

建筑师经常使用3D打印来创建按比例缩放的建筑模型。但这项技术可以扩大规模,并用于建造真正的房屋。材料以泡沫的形式从喷嘴中喷射出来,然后变硬。一层一层地打印房子,要么在现场打印,要么在工厂里作为几件作品运输和组装。2022年,总部位于加州的Mighty Buildings公司将在Rancho Mirage完成15座环保3D打印住宅的开发。总部位于得克萨斯州的icon计划在奥斯汀附近建立由100栋3D打印房屋组成的社区,这将是同类项目中最大的。

15、睡眠科技

           

这在硅谷已经成为一股热潮。不满足于在醒着的时候最大化他们的生产力和表现,极客们现在也在利用一系列技术优化他们的睡眠。这些产品包括记录和跟踪睡眠质量的戒指和发带,舒缓的音响设备,加热和冷却床垫的设备,以及在最佳时刻叫醒你的智能闹钟。谷歌在2021年推出了一款睡眠跟踪床头柜平板电脑,预计亚马逊将在2022年效仿。这听起来很疯狂,但睡眠不足与心脏病和肥胖等疾病有关。硅谷今天做的事情,其他人明天也会做。

16、个性化营养

越来越多的证据表明,每个人的新陈代谢都是独特的,食物的选择也应该如此。进入个性化营养时代:使用机器学习算法告诉你吃什么、什么时候吃的应用程序,测试你的血液和肠道微生物群,收集锻炼等生活方式因素的数据,并使用安装在皮肤上硬币大小的设备实时跟踪血糖水平。在美国成功推出后,个性化营养公司正着眼于2022年的其他市场。许多药物还将寻求监管部门的批准,用于治疗糖尿病和偏头痛等疾病。

17、可穿戴式医疗追踪器

           

远程医疗咨询已变得司空见惯,这可能会改变Fitbit或Apple Watch等可穿戴健康追踪设备的前景。它们目前主要用作健身追踪器,测量步数、跑步和游泳速度、锻炼时的心率等等。但咨询公司Gartner的分析师表示,这类设备的消费者和医疗用途之间的界限现在变得模糊。

智能手表已经可以测量血液氧合、进行心电图和检测心房颤动。下一代Apple Watch预计将于2022年推出,可能会包括能够测量血液中葡萄糖和酒精水平、血压和体温的新传感器。提供传感器技术的Rockley Photonics公司称其系统为“手腕上的诊所”。这些功能可能还需要一段时间才能获得监管部门的批准,但与此同时,不仅是用户,医生也将更加关注可穿戴设备的数据。

18、元宇宙

           

1992年,科幻小说作家尼尔·斯蒂芬森(Neal Stephenson)在其著作《雪崩》(Snow Crash)中创造了“元宇宙”(Metaverse)这个词,它指的是一个持续存在的虚拟世界,人们可以通过特殊设备进入其中,在那里人们可以聊天、购物、玩游戏、娱乐等。

在2022年,元宇宙会将视频游戏、社交网络和娱乐融合起来,创造全新的沉浸式体验,就像在在线音乐会上沉浸在你最喜欢的歌曲中畅游那样。《我的世界》、《Roblox》和《堡垒之夜》等游戏都是通往新兴媒体的垫脚石。Facebook将自己重新命名为Meta,以充分利用这个机会,并将注意力从其他问题上转移开。

19、量子计算

这个在20世纪90年代还只存在于黑板上的想法,已经发展成为政府、科技巨头和初创公司之间一场价值数十亿美元的竞争,即利用量子物理的反直觉特性来建造新型计算机。在某些数学领域,量子计算机的运算能力可以超过任何非量子机器,可以快速完成密码学、化学和金融领域的计算。

但是这样的机器什么时候会出现呢?衡量量子计算机能力的一个标准是它的量子比特数量。一个中国团队建造了一台66个量子比特的计算机,美国公司IBM希望在2022年达到433量子比特,到2023年达到1000量子比特。但现有的机器有一个致命的缺陷:它们所依赖的微妙量子态只能持续几分之一秒。解决这个问题需要数年时间。但如果现有的机器能在此期间发挥作用,量子计算可能会比预期更早地成为商业现实。

20、虚拟网红

与真人网红不同,虚拟网红不会在拍照时迟到,不会在派对上喝醉,也不会变老。这是因为虚拟网红是电脑生成的角色,他们在Instagram、Facebook和TikTok上宣传产品。

其中最著名的是Miquela Sousa,或称Lil Miquela,是个虚构的19岁巴西裔美国人,Instagram上有300万粉丝。2022年,预计将有150亿美元用于网红营销,虚拟网红正在激增。营销机构Cosmiq Universe制作的星际旅行者Aya star将于2月登陆地球。她已经在YouTube上发布了一首歌。

21、脑机接口

2021年4月,埃隆·马斯克(Elon Musk)激动地发推文称,一只猴子“真的在用大脑芯片进行心灵感应,玩转电子游戏”。他的脑机接口公司Neuralink在猴子的大脑中植入了两组微型电极。这些电极发出的信号可以无线传输,然后被附近的一台电脑解码,使这只猴子能够仅凭思维就在兵乓球游戏中移动屏幕上的球拍。

Neuralink希望在2022年对其设备进行人体测试,使瘫痪的人能够操作计算机。另一家公司Synchron已经获得了美国监管机构的批准,可以开始一种类似设备的人体试验。它的“微创”神经假肢通过颈部的血管植入大脑。除了帮助瘫痪患者,Synchron还在研究其他用途,如诊断和治疗包括癫痫、抑郁和高血压在内的神经系统疾病。

22、人造肉和鱼

目前,全球大约有70家公司在生物反应器中“培育”肉类。从动物身上提取的细胞,在不伤害它们的情况下,在富含蛋白质、糖、脂肪、维生素和矿物质的汤中得到营养。2020年,总部位于旧金山的人造肉初创企业Eat Just成为首家获得认证、可以在新加坡销售其产品的公司。

预计在2022年,其他几家公司也将加入。以色列初创公司SuperMeat表示,未来一年,人工培育的鸡肉汉堡有望获得商业销售许可,该公司的人工培育鸡肉汉堡的价格从2018年的2500美元降至10美元。总部位于加州的Finless Foods希望获得批准销售人工培育的蓝鳍金枪鱼肉,这种肉的价格从2017年的每公斤66万美元下降到440美元。培根、火鸡和其他人工培育的肉类也在供应中。有环保意识的肉食爱好者很快就能享用他们的牛排了。

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