2021年十大新兴技术是哪些？

　　世界经济论坛是一个致力于推动公私合作的国际组织。论坛汇聚政界、商界等社会各界重要领袖，共同制定全球、区域和行业议程。

　　世界经济论坛《十大新兴技术报告》十周年版列出了蓄势待发、将在未来三到五年内影响世界的新技术；

　　来自世界经济论坛和《科学美国人》（Scientific American）的专家们指出了可能彻底改变农业、健康和空间面貌的技术进步；

　　两项这样的技术——“绿色”氨的生产和能自己生产肥料的工程作物——都旨在帮助农业实现更加可持续的发展，入选了今年的新兴技术名单。

　　从可以诊断疾病的呼吸传感器到低功率设备的无线充电，今年的新兴技术名单里充满了与环境、健康、基础设施和连接性有关的振奋人心的技术发展。专家们从几十项提名中筛选出了一组有可能颠覆现状，刺激真正进步的新技术发展。

　　自科学家们提出地球大气层中过量的二氧化碳会导致热量滞留并造成地球变暖以来，一个世纪已经过去，期间，全球正在努力推动日常生活各方面的去碳化。各国政府和行业做出了减少碳排放的开创性承诺。

　　在未来三到五年内，履行这些承诺将需要前所未有的技术创新，并将新兴技术的应用规模扩大至工业生产水平，如：大规模能源储存、低/无碳化学来源、振兴铁路运输、碳封存、低碳农业、零排放车辆和动力源，以及在全球范围内商定的达标性监测。

　　今天，全世界每年使用超过1.1亿吨的氮肥来提高作物产量。如果作物能够像大豆和黄豆等豆科植物那样，自己捕获氮，以氨的形式将其“固定”在自己身上，会怎么样？作为最重要的新兴技术之一，研究人员现在的目标是让其他作物，如玉米和其他谷物也能实现自我施肥。

　　比如说，研究人员正努力模拟豆类和细菌之间的共生分子交流，以创造根瘤——豆类的天然肥料工厂。另一种方法是，使通常定植于谷物根部的土壤细菌（但通常不产生根瘤）学会产生氮化酶，氮化酶是一种将大气中的氮转化为与植物兼容的氨的关键成分。

　　很快，对病人来说，测试疾病可能就会像呼气一样简单。新的呼吸传感器可以通过对人类呼吸中包含的800多种化合物的浓度进行采样来诊断疾病。

　　例如，呼吸中的丙酮含量升高表明病人患有糖尿病。在呼吸化合物流过金属氧化物半导体时，这些传感器会感知到电阻的变化。然后算分析传感器的数据。

　　虽然这项新兴技术在得到普及之前还需完善，但于2020年3月在中国武汉进行的一项研究中，传感器在新冠肺炎病毒检测方面达到了惊人的95%的准确率，在鉴别患者方面呈现了100%的灵敏度。

　　今天的药品通常是大批量生产的，整个生产流程由多个步骤组成，不同的流程部分分布在世界各地。完成这一流程可能需要几个月的时间，并涉及数百吨的材料，这会给生产一致性和可靠供应带来一些挑战。现在，微流控技术和按需制药方面的进展使少部分普通药品能够按需生产，而且这项技术将覆盖越来越多的药品。

　　该流程通过管道将材料移入小型反应室，也被称为连续流制造。在偏远地区或战地医院中，可以通过便携式机器制造这些药物，为每个病人量身定做剂量，还需解决的一项挑战便是降低这种新兴技术的高成本。

　　物联网（IoT）是由数十亿的电子设备组成的，这些电子设备的某些功能利用了互联网的连接性。物联网传感器能够报告对我们日常生活来说至关重要的数据，它们通常是极低功耗设备，但让其保持充电却很难，因为电池的寿命是有限的，而且一旦配置好，便往往很难被碰触到。

　　随着5G的出现，现在可以提供足够功率的无线信号，物联网传感器内的微小天线可以从这些信号中“收集”电能。这种新兴技术的早期形式早已在自动“标签”中得到使用，这些标签由司机通过收费站时发出的无线G将有助于推动物联网的发展。（图片来源：路透社/George Frey）

　　为了满足世界的粮食需求，通常需要为农作物施由氨生产的肥料——而且是大量的氨。合成化肥用的氨涉及一种称为哈伯布斯奇流程的能源密集型方法，需要大量的氢气供应。如今，大部分氢气是通过电解（利用电力水分子）或通过碳氢化合物的高温裂解产生的。驱动这两种方法所需的能源目前导致了大量温室气体的排放。