未来 10 年值得关注的 10 项创新——第 2 部分
未来 10 年值得关注的 10 项创新 — 第2部分
未来改变游戏规则的想法的利弊
在 第1部分 ，我主要关注旨在帮助维持/提高我们的生活水平，同时解决各种环境问题的技术。
今天，我还将介绍医学和整体人类健康方面的重大突破，以及未来几年值得关注的想法。让我们开始。
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- 固态电池**
传统电池的使用寿命比现在的同类电池长七倍？智能手机电池一次充电可以使用长达一周的时间怎么样？
这些场景 可以 随着固态电池的兴起，在不久的将来成为现实：使用固态电解质而不是凝胶形式的液体。
一张大牌 使用固体可以防止液体电解质可能发生的泄漏或腐蚀电极。因此，这种新技术产生了比现有电池更优越的安全优势。
目前 SSB 的劣势，尤其是较大的 在电动汽车中使用 ，是它们仍然很难制造，特别是在规模上。
不过，随着科学家发现改进制造过程的新方法并发现更经济有效的材料，这应该会有所改善。
三星高级技术研究所 (SAIT) 展示了研究成果 结果 专为车辆设计的 SSB，只需一次充电即可提供 800 公里（近 500 英里）的续航里程，最长可循环 1000 次。
与此特定研究有关的其他详细信息包含在此 杂志文章 通过 自然能源 .
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2) 人工智能驱动的医疗保健
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医学中一种关键的人工智能类型是 利用 的 机器人 在手术室。 一个例子 下面显示了其中之一，帮助外科医生提供更精确的治疗，减少人为错误的余地。
然而，有 局限性 使用机器人，特别是涉及成本和培训员工与他们一起工作；从信誉良好的生产商那里采购这些先进的机器也需要巨额费用，至少目前是这样。
此外，无论这些机器实际上有多么复杂和强大，仍然需要克服基本的信任问题，即有多少患者愿意 信任机器 做外科医生几十年来所做的工作？人为错误会发生，但机器也不是完美的。
A da Vinci Surgical System at Addenbrooke’s Treatment Centre, 2015.
Image by Cmglee, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons
除了通过物理机器人进行干预外，人工智能还通过诊断和图像在先进的医疗保健中发挥着越来越重要的作用。 ****
根据他们的网站， 谷歌健康 正在研究人工智能可以帮助人们诊断癌症、阻止失明和其他（急性和慢性）疾病的方法。
除了 Alphabet 参与该领域之外，IBM 是另一家提供先进医疗保健解决方案的科技公司 多个利益相关者 ，通过他们的服务 Watson Health。
显示了在医疗保健领域投资相关技术的公司的完整列表 这里 ，主要覆盖美国。
您希望/通过科技巨头传递多少额外数据（特别是个人健康信息）是另一个讨论主题，尽管有一些重要的思考。
越来越受欢迎和部署 区块链 技术 近年来，在以安全方式存储健康记录时，可以（可能）提供分散的替代方案。
然而，这仍处于起步阶段，我怀疑在未来 5 到 10 年内是否会在医疗保健中大规模采用这项技术，尽管我希望我是错的。
无论您使用哪个提供商来管理您的整体健康，都必须了解他们如何处理您的数据，以及他们在保证您的数据安全方面的声誉（或其他指控/报告的索赔）。
由于一项健康信息的高度敏感性，重要的是不要低估您的详细信息的存储和使用方式。
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3) 干细胞疗法**
一种 再生医学 , SCT 包括使用健康细胞修复受损细胞。特定细胞用于靶向 某些器官或组织 体内或体内。
干细胞可用于 各种形式 .它们可以来自患者、供体、胚胎、组织，甚至是由皮肤细胞合成的新型干细胞。
两种流行的 SCT 类型涉及 干细胞移植 通过用健康的血细胞替换有缺陷的血细胞，以及类似的程序 骨髓 .
干细胞研究领域的进展提供了很多 乐观 为了 治疗疾病 通常无法通过常规方法治愈。
我预计这将在未来几年和几十年内提高疗效、受欢迎程度并治疗更广泛的疾病。此外，寻址 高成本 治疗的数量将是提高 SCT 可及性的关键。
尽管这是一种行之有效的治疗方法，但为什么我要在这里展示这个 肯定 条件？该技术仍处于起步阶段（相对而言），未经批准的疗法可能非常 有争议的 .
SCT 也有 风险 与它们相关的，特别是那些没有经过充分测试和/或缺乏证据证明它们按预期工作的。未经证实的治疗方法令人担忧的是感染、过敏反应甚至 癌症的发展 .
任何提议的治疗方法都应得到国家官方卫生监管机构的批准，例如食品和药物管理局 (FDA) 在美国、欧洲药品管理局或英国药品和保健产品监管局 (MHRA) .
Stem-cell container removed from cryogenic (frozen) storage.
Image by 爱丽丝派恩, CC BY-SA 4.0 via 维基共享资源.
4) 仿生眼
世界第一 仿生眼植入物 2015 年发生在英国曼彻斯特，继 临床试验 2006 年开始的 Argus II。
植入物有可能改变人们的生活 数十亿人 **** 全世界。目前有 10 亿人患有中度至重度远视力障碍或失明；另有 12 亿人有近视问题。
尽管这项革命性技术有望实现，但阻碍其大规模采用的一个主要障碍是所涉及的巨额成本 （现在） 对于种植体：从 150,000 美元。
积极的一面是，还有多个额外的 学习 和 试验 让类似的小工具最终进入市场。
更多的选择、增加的产量和对技术的持续改进最终应该会降低价格，让更多人可以使用仿生眼，至少在发达国家是这样。
有朝一日，我希望看到这项技术可以普遍使用，或者至少可以为发展中国家的人们提供补贴。
随着仿生眼行业的复合增长预测 每年 12.7% 至 4.76亿美元 到 2027 年，我预计会有大量资金流入该领域，这有望建立在迄今为止的研发基础上。
5) 抗旱和抗灾作物
虽然不是一个新想法，但这个话题已成为最近讨论的热门话题，到处都是大片干涸的风景 欧洲 , 北 美国 和 亚洲 .
种植作物以应对更严重的干旱、更多盐碱地和总体极端条件将变得越来越重要，尤其是由于全球人口的增加，预计将达到 大致 10 十亿 到 2050 年的人；从今天起额外增加 20 亿人。
此外，考虑到有多达 8.29亿 世界营养不良人口（估计），它强调了一个运作良好和多样化的粮食系统应对上述挑战的重要性。
耐旱作物可分为两大类：
— 可以的 自然 承受干燥的条件（尽管 肯定 程度 ）， 包含 高粱 , 木薯, 甘薯 , 珍珠粟 和 豇豆 仅举几例。
— 那些要么 转基因 或经历 选育 开发能够处理少量水的品种。
与前者相比，后者可能有助于为农民提供更多机会以更有效的方式种植主食，即玉米/玉米、稻米和小麦，从而提高该过程的产量。
最终，为了在气候变化的情况下确保更大的粮食安全，最好结合选择能够承受长期干旱的作物 和 选育品种 在给定的物种中，从多种物理（例如天气）和化学（例如高盐土壤）极端情况中提供更多优势。
我设想了一个系统，在这个系统中，两种方法都在不同程度上被用来养活我们的全球人口。归根结底，重要的是要有一个明智和 平衡的讨论 关于这个话题（一厢情愿，我知道），尤其是当它涉及转基因生物时。
除了种植的作物种类和选择用水少的作物外，我们都需要采取其他措施。
其中一些包括在种植食物时明智地使用水（更不用说一般情况了），以及减少在家中的食物浪费， 农场 门 （部分受 消费者需求） 并且在 超级市场 . ** __**
- 送货无人机
尽管是与第 1 部分中介绍的无人机类似的工具，但这一点侧重于改进交付时间，而不是对环境保护的好处。
巨大的 上升 在在线食品配送服务中，特别是自 COVID-19 出现以来，使用无人机为人们提供更好的服务带来了合乎逻辑的下一步。
除了送餐外，这些无人机还可以在快速、安全和高效地提供食物方面发挥重要作用 众多商品 和 服务 ， 如：
— 各种医疗用品，包括药品、疫苗和血液等；
— 灾害（地震、火灾、洪水等）期间的基本和应急用品；
— 危险的 化学泄漏 ;
——搜救任务。
对于后者，无人机（UAV）在快速覆盖大片地形方面非常有效，
尽管如此， 充分的培训 安全操作这些无人机至关重要，因为不正确和/或不负责任地使用无人机可能会使地面人员处于危险之中。
此外，在使用带有直升机的无人机时，需要建立和维护预防措施，尤其是前者与后者发生碰撞的可能性。
关于一般用途，我实际上希望交付无人机在郊区和/或地区开始时会更有用，因为：
— 要覆盖的距离适中，因此飞行装置很可能比汽车更快，尤其是在通过困难地形时。
— 减少高层建筑和空中交通（考虑其他无人机）的干扰，如果使用无人机，高密度区域很可能存在这些干扰。摩托车和电动自行车目前倾向于通过已建立的送餐服务相当快地为这些地区提供服务。
尽管如此，我最终预计这些紧凑型无人机将在大都市中发挥更突出的作用，尤其是随着 智慧城市 和 互联网 物联网 (IOT) 现象。
虽然我在这一点上...... **
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7）物联网（IOT）
上述概念需要数十亿台现代机器相互实时交互和通信系统。
一些例子已经引起了很多关注，即 自动驾驶汽车 , 健身器材 , 恒温器 和 安全摄像系统 .
随着我们生产更先进的小工具和通信系统，融入物联网领域的产品范围将继续增加，从而导致我们日常生活的自动化程度不断提高。
另一方面，对这些设备的整体依赖性更大，导致了一系列小工具被黑客远程入侵的安全问题。
这也可以采取某人的形式 非法安装摄像头 未经事先授权，在酒店房间甚至私人卧室中使用。
另一个例子（离家很近）是对支持物联网的婴儿监视器进行远程查看的担忧。
尽管它们很方便，但有些人可以 得到 被黑 ，这可能会导致公司没有及时解决软件漏洞，以及用户没有采取足够的措施 积极主动的 从一开始就避免这些问题的安全措施。
除此之外，COVID-19 还加快了出于商业目的而采用视频会议平台的速度。因此，它不仅将个人隐私置于风险之中，而且还会导致商业实体的重大中断（和额外成本）。
您可以判断该概念是应该被接受还是应该推动对相关设备进行更严格的监管。
我并不是说不要使用这些；只需确保您愿意经常将这些设备更新到您的家中，并遵循正确的步骤来保护每个人免受恶意行为者的伤害。
物联网将以多种方式彻底改变日常生活。然而，权利伴随着责任。
在一个理想的世界里，更多的人会守口如瓶，而不是打算对我们的社会造成严重破坏。遗憾的是，事实并非如此。
8) 太阳能灯
这盏灯 旨在为世界上一些最贫困地区（如撒哈拉以南非洲）的人们提供环保、便携且经济的灯。
从历史上看，煤油灯一直被用作室内照明的来源，以补偿不可靠、不可用和/或负担不起的电力系统，即使是对于诸如充足照明之类的基本必需品也是如此。
除了 二氧化碳排放量 从这些灯具来看，关于其使用的两个主要问题涉及其使用产生的室内污染（更不用说生产和运输造成的污染）和所涉及的成本。
室内使用的煤油和其他燃料有助于 一系列严重的健康状况 , 并发布 各种污染物 在此过程中，其中一些会增加患癌症的风险或导致过早死亡。
幸运的是，随着近年来照明的重大改进，包括无处不在的 LED 技术，呈现出持久、节能且明亮的灯光，现在有了上述灯具的可行替代品，并且变得越来越容易获得.
组织如 太阳能援助 , 通过他们的社会企业 SunnyMoney ，正在努力改善经济、社会和环境 结果 通过以可承受的价格提供这些灯，为非洲的个人和社区服务。
9 ) 改善可再生能源的储存
在第 1 部分中，我谈到了“绿色氢”类别下的可再生能源，即通过可再生能源分解水分子（电解）。
拥有更清洁的可再生能源形式是一回事，但仍然存在的一项重大挑战是找到环保的方法 店铺 给定电源在特定时间不可用时的能量。
近年来，家用电池帮助克服了这一挑战。然而，仍然存在两个重大问题：用于提取锂离子电池的采矿过程，以及目前的低回收率。
简而言之，两种流行的金属来源方法包括：
— 利用蒸发的富锂卤水，主要储量在 南美洲 ;
— 矿石开采 ，类似于用于提取不同金属的传统采矿过程。
科学家们提出了第三种获得锂的方法，即通过废水作为煤炭和天然气开采的副产品获得锂；更多的 信息 这里 .
共同的过程伴随着各自的生态问题，包括各种形式的土壤、水和空气污染，这反过来又导致了广泛的生态问题。 环境的 , 健康 和 农业 问题。
然而，有多种方法可以降低当前锂提取、加工和处置的整体影响。这些包括：
— 使用 钠 代替锂： 更环保，虽然不如 能量密集 .
— 提高电池回收率 ：这些电池中包含的高达 95% 的部件可以以某种方式回收或重新利用。
— 盐水电池 ，即 绿岩 和 蓝色电池 .
— 氢电池 ， 如那个 落下 .
Hydrogen fuel-cell car on display in Tokyo. Photo by 达伦·霍尔斯特德 on 不飞溅.
10) 机器人的日常协助
扩展医院和其他医疗环境中机器人和通用人工智能的存在，值得关注的是这项技术在我们日常生活中的预期重要性，特别是与机器人交互的想法；也可以衡量你的情绪。
2014 年年中，第一个出现在现场的此类机器人是 Pepper（如下图所示）。由一家日本公司推出， 软银 ，快活的机器人在多种环境中为广泛人群提供帮助：购物中心、学校、办公室、退休村等。
与迄今为止概述的所有概念一样，这些技术也有其缺点。想到的一个是人们的心理影响 也 依赖于机器人，当（让我们面对现实）他们实际上不是人类时。
我认为这些在公共环境中仍然是最有利的，其中使用像 Pepper 这样的机器人的成本由众多用户（直接或间接）分摊，并且人们仍然有其他人可以与之交谈，而不是拥有机器人作为唯一的伴侣。
需要对机器人在我们日常生活中的利弊进行广泛的科学研究和全面监测，因为我预计这将是一个问题 什么时候 ， 不是 如果 ，基于我们（作为一个社会）如何接受人工智能和大量的小工具。
11) 值得一提的是：核聚变
它一再被吹捧为最终解决日益增长的清洁能源需求的“灵丹妙药”，它准备提供一种比其表亲核裂变（即利用铀甚至钍）更安全的替代品。
多年来，一些技术和创新来来去去。一些对更有希望的未来寄予厚望，预计已经交付。
核聚变，包括两个原子核的结合，通常来自氢气等轻质气体，以释放能量。有了足够的热能，这会导致氦和中子的释放，以提供持续的反应，将水加热以产生能量。
这是在称为 a 的机器中进行的 tokamak .其中有一个环形容器（环面，见下图），充满磁场以产生氢等离子体，开始融合过程。
Nuclear fusion display. Photo by kpfellows, under the CC BY-NC-SA 2.0licence.
不幸的是，迄今为止的实验还没有产生商业上可行的结果，特别是随着向清洁能源过渡的动力越来越大。
尽管如此，改进正在逐步进行，并且该计划背后有大量资金。
带头研究这项技术的最大合作之一是 ITER ，代表全球大约一半人口的 35 个国家之间的伙伴关系。
他们的目标是产生一种持续的反应，可以达到 500MW的能量输出 对于 50MW 的输入（10:1 比率）。
除了 ITER，还有 喷射 （联合欧洲圆环），由欧盟、英国和瑞士参与。
尽管创下了 11 兆瓦电力的新纪录，但与全球所需的超过 23,000 太瓦时的能源相比仍相去甚远。
为什么我包括这是一个奖金？它被认为是 x 年之后（例如， 30 ) 几十年了。
尽管就商业可行性（当可再生能源的效率和价格不断提高时）而言，这可能是“太少、太晚”的情况，但我预计将持续进行研发，直到这种情况发生。
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结论性想法**
也许我在这里玩得有点过头了，但我更愿意采取更谨慎的方法，以免我们集体沉迷于其中一些想法，尤其是那些涉及（几乎完全）自动化的想法。
随着想法和小工具的发展，我们还需要采用我们使用这些技术形式的方式，并确保制造商和用户采取足够的措施来确保这些产品尽可能用于有益的目的。
我想有一些惊人的技术没有在这里出现，但在这里仍然值得一提。我演奏是为了制作“第 3 部分”或类似的东西。
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