下个10年内，最值得关注的 10 项先进发展科技：
1. 脑机接口技术，将人脑连接到计算机 Brain-Computer Interface (BCI)
2. 生成式人工智能 Generative AI
3. 联网和自动驾驶汽车技术 Connected and Autonomous Vehicle (CAV) Technologies
4. 可长时间存储的电力备用系统 Long Duration Storage
5. 太阳能电池板回收 Solar Panel Recycle
6 碳测量与分析 Carbon Measurement & Analytics
7. CCUS 技术与清洁能源 CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage) and Green Power
8. 下一代远程医疗远程医疗 Next Generation Telehealth
9. 合成生物学 Synthetic Biology
10. 嵌合抗原受体T细胞疗法 CAR T-Cell (Chimeric Antigen Receptor T-Cell Therapy)
1. 脑机接口 (BCI)，将人脑连接电脑的科技
2019 年 7 月，特斯拉电动汽车和SpaceX 宇宙飞船的老板、世界首富埃隆·马斯克宣布成立公司Neuralink，在世界范围内引起轰动。Neuralink专门开发”脑机接口“的技术，让人脑与计算机直接连线通信。
只需要心想，就能操作不同的机器。甚至写文章发帖子，只靠思考就能办到
事实上，脑机接口的研究早自 1970 年代就出现了，从加州大学洛杉矶分校开始，此后一直在老鼠等实验动物中进行持续和广泛的实验。直到 1990 年代中期最终进行人体试验之前，必须直接在大脑表面上植入传感器，因此很难进行实验和使用。后来发展成非侵入性的方式，才获得突破，可以更广泛地使用。
脑机接口的操作需要硬件和软件。硬件是关键从脑电波接收电信号的传感器。现在，BCI 的电极植入手术与植入电极以监测癫痫的手术，具有相同的精度。并且有一个头戴设备和良好的颅骨下电信号读数软件，是很重要的部分，因为它是用来读取和分析用户的脑电波。所以近年来人工智能和机器学习发展迅速，极大地促进了该领域的发展。
BCI 目前正用于瘫痪患者。无法移动他或她的四肢 这使得强制机器人的手臂或手指移动成为可能，还可以帮助原本无法与他人交流的有锁定症状的患者。因为他们根本无法移动他们的器官 使与他人互动成为可能
此外 无需颅内穿刺即可测量脑电信号以植入电极 它还扩大了用于测量心理和情绪状态的用途。它也有助于更好地放松和集中注意力。
这项BCI技术将在老年人护理或公众福祉方面发挥重要作用，包括游戏行业、甚至祖克柏的元宇宙。
2. 生成式人工智能 Generative AI
Credit: RAFTWET Jewell, Flickr
前面提到的脑机接口技术，其实也得归功于人工智能的快速发展，做出不少贡献。目前，人工智能（AI）的技术更成熟，并且已经运用在广泛的实际场景中。而其中一项最有趣和也最热门的领域，称为生成人工智能，它使用人工智能来生成不存在的数据，事先利用人工智能从各种事物的模型中学习，即利用大数据训练 AI，例如帮助绘制人脸的的 GAN 建模技术（GAN，Generative Adversarial Networks），可产生逼真的人脸图像。或是用于创建高分辨率的虚拟明星，像是虚拟歌手、主播或偶像人物等等。
此外，生成式 AI 可将图像分辨率大大提升。超分辨率可以将照片转换为更清晰的新照片，或是将白天图像转换为夜间图像，将黑白图像转换为彩色图像。甚至可以让物体的外观互换，例如将马转换为斑马。未来，这样的技术可以在翻译中应用。
生成式 AI 还有一些新技术，像是为图片生成标题(Image Captioning) 和文字生成图像 (Image Generation From Text)的技术，其中 AI 必须链接两种不同的数据格式：图像数据和文本数据。目前有几个著名的例子，像是Midjourney的人工智能，只要提出描述，人工智能就能自动生成不同风格的插画或图像。如此，人工智能可充当编码器或解码器，将字符转换为图像，或将图像转换为文本，应用场景十分宽广。
目前，也有聊天机器人使用生成式 AI 来增加对话的真实感，如微软的聊天机器人。
3. 联网和自动驾驶汽车技术 Connected and Autonomous Vehicle (CAV) Technologies
联网和自动驾驶车辆（CAV）使用各种智能系统技术，来帮助车辆工作。无需驾驶员控制的自动驾驶技术 使用各种传感器与计算机系统相结合，能够控制并应对各种驾车环境。
其次是盲点检测等驾驶辅助技术。例如：行人检测系统、车道偏离警告系统、紧急制动系统、交通标志识别系统和变速稳定（自适应巡航控制）等。
最后一组技术是 连接技术（远程信息处理）有助于车辆之间的通信以提高安全性，包括无线通信技术。专用短程通信和车辆与其他事物之间的通信。（Vehicle-to-Everything = V2X 车联网）
汽车的自动化驾驶可以分为 6 个级别，即从 0 到 5。其中 0 级是由人类驾驶员完全控制整个系统。随着等级增加，手动控制的部分减少，直到第5 级是使用完全自动化驱动。
当前的汽车产业，正走向朝电动汽车过渡的趋势。随着更多电动汽车的使用，更多的CAV 技术将包含在电动汽车中。而制造商也竞相开发 CAV 技术，以提高驾驶效率和安全性。因为这是消费者最重视的部分。
4. 长时间存储电源备份系统 Long Duration Storage
备用电源电网储能系统，是一种针对可再生能源进行储能而开发的技术。尤其是来自高不确定的风电和光伏以及日益增长的能源需求 需要一个性能良好且成本合理的备份系统。
电网系统的当前备用电源技术，其使用的电池系统中具有良好性能的“锂离子”，但成本高，而且电池本身也可能爆炸。而且当中使用的化学品可能有毒并影响环境。再来，锂矿石价格昂贵，价格趋于上涨。通常在电网上有 4 小时的备用电源，但实际上，应该至少要有12 小时的备份能源，不过会增加成本。
替代电池系统有多种设计，例如铁、锌或钠，或是石墨烯材料锌离子电池方面的研究。上述每种型号的成本都较低。由于它是一种容易获得的矿物，因此铁流电池在美国的一些州被用作电网的备用系统，提供 12-100 小时的备用电源。
上述替代电池，除了价格更低、使用寿命更长，其亮点是不会爆炸，因此更安全，并且其使用的组件不影响环境。
预计到 2040 年，全球电力供应系统将从 2018 年的 9 GW/17 GWh 增加到 1,095 GW/2,850 GWh，投资预计将达到 660 亿美元。与此同时，可再生能源的使用比例更多，例如电动汽车等等，因此每个国家需要更多的电力储备。替代电池技术的开发，将在多方面受益。
5. 太阳能光伏板回收 Solar Panel Recycle
目前全世界有许多太阳能板，其中包括太阳能农场，这些太阳能板都有退役的一刻。预计到 2050 年，全球太阳能电池板数量将逐渐到期，数量将达到 7800 万吨，如果没有良好的回收计划，会影响环境。
分离太阳能电池板组件是一项独创的技术，光伏组件中含有玻璃、硅、铝、塑料等金属，回收时还需要分离铝框和接线盒，接着分离面板，有些将进入垃圾填埋场。
这种方法有一个弱点，那就是可回收材料的比例很小。面板 75-85% 的钢化玻璃没有被回收。而一项新技术可让铝框与接线盒分离时，将玻璃与其他材料分开，保持一整块完整的玻璃，以高价出售，使再生材料的比例达到70-80%。
有一种称为加热刀片的新技术，使用加热至摄氏 300 度的刀片，将玻璃与太阳能电池分离。
这项新技术 为回收利用/ 回收材料业务开辟新机遇，利用二次原材料，符合循环经济的 BCG 经济政策。
6. 碳测量与分析技术 Carbon Measurement & Analytics
气候变化问题越来越严重，碳影响当今国家工业的许多方面，例如数据收集技术，评估温室气体排放。在商品和服务的生产中，采取措施减少温室气体排放量，设定工业排放的上限，并通过碳信用交易业务对超额排放进行强制补偿。预计2020-2040年间，碳信用额需求量为500-8亿吨CO 2。
碳信用计算技术中的碳中和就非常重要。
在估算陆地上的生物量时，目前仍以实地调查数据为主。为了弥补这个弱点，让评估更容易并获得更准确的信息，该技术需要开发基于遥感数据的模型，包括来自LIDAR传感器的3D 图像数据和来自传感器的高分辨率色带数据。高光谱通过与实地调查的数据一起分析，将其用作机器学习模型，以进一步用于卫星数据，例如来自 Sentinel 2 或 Lansat 8 的数据。
生物质和碳足迹评估技术都变得越来越重要。因为它可以用于评估森林物种或碳吸收植物。计算碳抵消项目中使用的相关领域的碳信用额度。应对贸易壁垒，它使私营部门有机会购买“碳信用”以抵消温室气体排放。货币在国内流通。同时为国家和世界创造更好的未来。
此类技术有助于鼓励私营部门和社区提出更多符合 BCG 的绿色经济商业理念。(BCG经济模式或可持续发展经济模式，是结合了生物经济(Bio Economy)、循环经济(Circular Economy)和绿色经济(Green Economy)三个主要领域方面的发展)。泰国在2021年初，就通过了BCG國家議題。
7. CCUS 技术与清洁能源 Next Generation Telehealth
CCUS 指的是碳捕获、利用和储存 (Carbon Capture, Utilization and Storage) 。
温室气体积累引起的气候变化问题，是全球各1界必须共同努力解决的危机。仅仅减少化石燃料的使用并增加可再生能源的使用，对于实现既定目标是不够的。它需要碳捕获、利用和储存 CCUS 技术来帮助在 CO 2释放到大气中之前，对其进行管理。CCUS技术包括 3 个步骤：分别是 (1) CO 2用吸收材料捕获，(2) 将捕获的 CO 2转化为高价值的工业化合物，以及 (3)永久保留 CO 2 ，通过压缩它们储存在地下。
CCUS 技术的核心是开发将 CO 2转化为易于管理的形式的材料和化学工艺，不消耗太多能量。但是这些气体通常对很多东西反应很小，需要高度特异性的吸附剂或CO 2吸附剂来冻结工业废气或空气中的CO 2 。结果是高浓度和高纯度的CO 2被用作“前体”来替代化石燃料前体，生产高价值工业化学品，如酒精、合成气或合成气、尿素、有机酸、碳酸氢盐和聚合物。
为了使CO 2的化学键发生非常稳定的变化，需要高活化能，或催化剂。所谓的高性能 “电解器”以减少能源。防止自发增加过程中的CO 2排放。因此，CCUS 的能源需要清洁能源。太阳能和风能的成本有逐渐降低的趋势。未来，化学生产过程往往会使用更多的电力，称为Power-to-X (P2X)，例如在生产中使用电化学电池。来自水中的氢气 并将CO 2转化为燃料。
8. 下一代远程医疗 Next Generation Telehealth
在冠状病毒爆发期间，许多人可能有使用远程医疗系统或远程医疗保健的经验，该系统得到了突飞猛进的发展。这项科技减少了感染的扩散，帮助监测慢性病患者，减少患者差旅费用，降低医院的密度。据估计，远程医疗需求已经成为了趋势，将持续下去，并在后 COVID-19 时代进一步扩大。
这项技术产生的影响，是每个人都能感受到的。因为它有互联网接入因素，也有受欢迎的应用程序，并且成本价格在可以接受的水平。在不久的将来，人工智能技术、物联网、VR、AR、机器人，包括跟踪设备或传感器，都将成为多种形式的可穿戴设备，将进一步普及下一代远程医疗技术。各种技术 这将有助于使医患或医生与医生之间的“互动”更紧密、更真实，并实现新的更多样化远程医疗服务。
国外此类服务的一个例子，是美国的XRHealth服务系统供应商。他们提供“虚拟诊所”，一种在家中通过 VR 设备和应用程序提供治疗的虚拟诊所，由专业的职业治疗师进行诊治，而保险公司也接受对这样的医疗方式进行补助。
还有一个称为Proximie的系统，是专科医生使用的一种AR 系统，可让有经验的外科医生从线上跟进手术，并在远端指导。还有一种名为Digital Finger的工具，可以帮助专家指出不同的位置，向工作现场的医生解释，以便更清楚地了解患者的开刀部位。
9. 合成生物学 Synthetic Biology
想象一下，在五年内，市场上出现实验室培育的牛肉或鲑鱼产品，由鸡蛋蛋白制成，但是鸡蛋的来源并非母鸡所下的蛋。实验室通过生物工程，不养奶牛就能获得的牛奶，不养蜂也能获得蜂蜜。
如此一来，素食者都可以吃肉、牛奶和鸡蛋，而不会伤害任何动物。
在接下来的 10 年里，我们可能会穿着带传感器的衣物来检测身体体征，而不必再用针管抽血了。或者，可能有患者用自身细胞创建的合成器官，或出现使用细胞和分子的新科技来治愈外部和内部器官。
再往更一层来看，我们甚至能够修改潜在的分子和代谢机制，以及各种遗传控制系统。这项技术可以生产高价值物质，甚至是天然界找不到的物质。合成生物学的影响非常广泛，涵盖了生化、能源、食品、制药和农业等多项行业，有助于解决世界面临的一些大问题，例如气候变化、新疾病和高科技食品生产。
利用合成生物学所衍生出来的商品，也已经在销售了，例如使用实验室种植牛肉的汉堡。其他的例子：
Pivot Bio 开发的专有微生物技术，可供应日常谷物作物所需的氮。 通过绘制土壤微生物数以万亿计的相互作用图，确定少数拥有最强大内部 DNA 机制、可将大气中的氮转化为植物可以使用形式的少数微生物，在作物的整个生长季节可靠地提供氮。的成熟氮肥选择玉米特异性微生物。
美国Calyxt 的 Calyno™ 高油酸大豆油，是已经进行商业销售的食品，用于油炸、沙拉酱以及酱汁。Calyxt 与100 多名农民的合作种植了超过 34,000 英亩的 Calyxt 高油酸大豆。与商品大豆油相比，Calyno 油含有约 80% 的油酸和最多 20% 的饱和脂肪酸，反式脂肪含量为零。其油炸寿命和保质期比一般大豆油延长了三倍。
10. 嵌合抗原受体T细胞疗法 CAR T-Cell (Chimeric Antigen Receptor T-Cell Therapy)
许多疾病可以通过新的医疗技术治愈，甚至能够治疗到细胞水平或者基因水平，但是有些疾病还是很难治疗的，比如癌症。因为癌症的类型非常多，有许多不同的性质。
因此，有一种技术试图修改身体的免疫系统，赋予自身细胞拥有摧毁癌细胞的能力，而不影响正常细胞工作，这种方法称为CAR T-Cell . CAR是Chimeric Antigen Receptor 嵌合抗原受体的缩写，而T-Cell / T细胞即白血球细胞，可对抗传染病细胞或癌细胞。
CAR T-Cell技术的核心原理是修改病人的T细胞，产生一种叫做CAR的蛋白质，类似于武装探测器，可以识别并消除特定的癌细胞。
这项技术的一个特点是对癌细胞具有非常高的“特异性”，与大多数癌症治疗使用的药物不同的是，对正常细胞几乎没有伤害，因为CAR T-Cell是针对每个患者个别设计，不会引起自身免疫系统攻击，安全性高。
如今，这项技术已有美国FDA的批准，用于维护 已经有效的B 细胞白血病有美国食品和药物管理局或美国 FDA 批准用于患者实际使用的产品，例如Kymriah®公司所开发的Tisagenlecleucel，可用于治疗急性淋巴细胞白血病的复发性或难治性患者。
总结
以上的 10 项技术，可分为以下 3 大类：
第一组，第1到3，是基于人工智能和计算机系统、以及人类和自动驾驶汽车互连的技术 。
第二组，第4到7，则是与能源有关的技术。更有效地回收太阳能集热器，更高效、更安全的能量存储，尤其是电气系统和电池。还有用于测量、分析、储存或转换二氧化碳的技术，减少全球暖化影响。
最后一组，第8到10，与健康和食品有关，例如远程医疗保健，或是肉类替代产品，以及癌症免疫疗法，如果能够广泛使用的话。将挽救更多的生命。
希望我们都能够看到这些技术发扬光大，让世界变得更美好。
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