OFweek可穿戴设备网：科技或许已成为推动当代社会变革的主要力量。
虽然新技术总是存在风险，但积极的突破可以为世界上一些最紧迫的挑战（从资源枯竭到全球环境变化）带来创新的解决方案。
然而，由于投资不足、监管体系过时以及公众对技术的误解，许多有前途的技术未能充分发挥其潜力。
世界经济论坛新兴技术全球议程理事会每年发布的十大新兴技术介绍了技术变革的最新主要趋势。
通过关注最重要的突破性技术，该委员会提升其潜力，并努力缩小投资、监管和公众认知方面的差距。
2017年，该理事会再次发布了可能改变社会未来的十大新兴技术。
年度十大新兴技术包括：身体自适应可穿戴电子产品、纳米碳复合材料、海水淡化金属提取、电网规模电力存储、纳米线锂电池、无屏显示器、微生物药物、RNA疗法和自我量化。
（预测分析）、脑机接口技术 身体自适应可穿戴产品从Google Glass到Fitbit腕带，可穿戴技术在过去的一年里引起了很多关注。
大多数可穿戴设备通过监测运动状态、心率和睡眠模式等身体体征来帮助用户了解自己的健康状况。
目前，可穿戴技术行业正在超越腕带或触摸感应设备等外部可穿戴产品，开发“身体自适应”电子产品，进一步弥合人类与技术之间的界限。
新一代可穿戴设备旨在适应使用它们的人体部位的形状。
这些产品往往体积较小，内置多种传感器和反馈系统，外观并不突兀，也不影响用户的社交互动。
这些几乎看不见的设备包括监测心率的耳塞、穿在衣服下跟踪身体姿势的传感器、跟踪生命体征的临时纹身，以及根据脚步振动和感知 GPS 方向的触觉鞋。
此类产品有很多，并且应用于很多领域：目前提出了触觉鞋来帮助盲人识别方向；而谷歌眼镜已经被许多肿瘤科医生使用，主要是通过语音命令获取病历信息和其他视觉信息，并提供手术服务。
协助手术。
技术分析师认为，可穿戴产品的成功因素包括设备尺寸、非侵入性、测量多种参数的能力以及提供实时反馈以帮助改善用户行为的能力。
然而，为了让更多的人使用可穿戴产品，产品对个人隐私的保护必须得到社会的认可。
例如，一些人对使用摄像头进行面部识别和记忆辅助的可穿戴设备提出了疑问。
分析人士认为，如果能够克服这些挑战，预计到2020年将有数亿人使用可穿戴设备。
纳米碳复合材料 随着全球汽车保有量的快速增加，汽车行业的碳排放对环境的影响也随之增加。
引起人们的担忧，而提高交通系统的运行效率有望减少汽车对环境的影响。
利用纳米碳纤维技术生产的新型复合材料在汽车制造领域显示出潜力，有望使汽车重量减轻10%甚至更多。
轻型车辆需要更少的燃料，更有效地运送人员和货物，并减少温室气体排放。
然而，效率只是问题的一方面。
另一个同样重要的问题是如何提高乘客的安全。
为了增强新型复合材料的强度和韧性，业界正在碳纤维和周围的聚合物基体（例如碳纳米管）之间构建纳米界面，以提高锚固性能。
一旦发生事故，这些材料可以吸收和分散冲击力而不撕裂，从而更好地保护车辆乘员。
第三个挑战是碳纤维复合材料的可回收性。
这个问题阻碍了这项技术的大规模应用，但目前已经接近找到解决方案。
相应的技术方案包括在聚合物和纤维之间的界面材料中放置可分解的“释放点”，从而以受控的方式拆除各个连接材料。
复合材料的每种成分也可以单独回收和循环利用。
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如果以上三个方面全部实现，有望量产轻量化、超安全、复合材料可重复使用的汽车，从而对行业和环境产生重大影响。
通过海水淡化提取金属物质随着世界人口的不断增加和发展中国家摆脱贫困，淡水正在成为地球上最紧张的自然资源之一。
除了用于人类住区的饮用、清洁和工业发展的水外，世界上大部分农业生产都来自干旱地区种植的灌溉作物。
在科罗拉多河、墨累达令河和黄河等河水长期无法入海的情况下，通过海水淡化获得新的淡水资源势必会引起更多关注。
然而，海水淡化也有明显的缺点。
除了能耗高之外，海水淡化过程还会产生浓盐水，这些浓盐水一旦返回海洋，将对海洋生物造成严重影响。
也许解决这个问题最有可能的办法是，不要将海水淡化产生的盐水视为废物，而是将其视为开发有价值材料（包括锂、镁和铀，以及更常见的钠、钙和钾）的资源。
锂和镁对于开发高性能电池和轻质铝合金非常重要。
此外，这种浓缩盐水还可以提取一些用于电动机和风力涡轮机的稀土元素，而这些元素的稀缺对风力涡轮机和电动机的发展构成了战略威胁。
通过使用化学催化剂的新工艺，可以从淡化水中提取金属，其成本与陆地矿石或湖泊沉积物提取的成本相当。
这种经济效益可以抵消海水淡化的全部成本，使大规模推广成为可能，从而减轻人类活动对淡水生态系统的压力。
电网级电力存储由于电力无法直接存储，电网管理者必须始终确保消费者的整体电力需求恰好等于发电站向电网提供的电力供应。
由于煤炭和天然气中的化学能可以大量储存，传统火力发电站可以按需调度能源，从而简化了电网管理。
然而，化石燃料会产生导致气候变化的温室气体。
目前许多国家计划在其发电系统中使用可再生能源、核能或其他非化石燃料等清洁能源来替代高碳能源。
清洁能源，尤其是风能和太阳能，具有很强的间歇性，无法满足消费者和电网管理者的需求，只能在天气条件允许的情况下产生可变的电力。
核能的发展也面临挑战，因为它需要电厂始终满负荷运行。
因此，发展电网级储能技术一直是清洁能源行业的目标。
到目前为止，只有抽水蓄能电站发挥了重要作用，但它们造价昂贵，容易受到环境挑战，并且完全依赖于理想的地理条件。
有迹象表明，随着新技术的不断发展，我们可能很快就能克服这一挑战。
液流电池等一些技术有一天将能够像储存煤炭和天然气一样储存大量液体化学能。
各种固态电池技术也在竞相以能源丰富、价格实惠的材料储存电力。
新发明的石墨烯超级电容器有望实现超快速充电和放电，并且可以使用数万次。
其他技术包括大容量飞轮储能、压缩空气地下空间储能等动能和势能储能技术。
德国目前正在研发一种新型储能技术，即通过电解氢气来实现二氧化碳的甲烷化，利用多余的电力将水分解成氢原子和氧原子，然后让氢原子与二氧化碳发生化学反应。
废弃二氧化碳。
产生可燃烧的甲烷，如有必要，还可以通过此过程发电。
该技术目前正处于中等规模开发阶段。
尽管该技术和其他技术的循环效率相对较低，但储能技术无疑将在未来创造巨大的经济价值。
现在判断谁将在这场技术竞赛中获胜还为时过早，但根据我们的估计，该领域的技术正在经历前所未有的进步，并且很可能在不久的将来实现重大突破。
纳米线锂电池作为电力储存工具，电池在现代生活的许多方面都非常重要。
能量密度（能量/重量或体积）较高的锂电池一般用于手机、笔记本电脑和电动汽车。
然而，抛开手机和笔记本电脑的电池寿命不谈，为了增加电动汽车的续航里程并使其能够与传统燃油汽车竞争，电池的能量密度必须大幅提高。
电池通常由两个电极组成，正极（阴极）和负极（阳极），正极和负极之间有电解质。
在电解质的作用下，离子在两个电极之间流动，产生电流。
锂离子电池的阳极由石墨制成，这是一种相对便宜且更耐用的材料。
然而，研究人员已经开始试验硅阳极电池，它有望显着提高容量。
工程挑战是硅阳极电池在充电和放电过程中往往会膨胀和收缩。
在过去的一年里，研究人员通过制造硅纳米线或纳米颗粒开发了潜在的解决方案，这可能会解决硅与锂反应时膨胀的问题。
纳米颗粒和纳米线的使用增加了表面积，进一步提高了电池的功率密度，从而实现快速充电和电流传输。
这种新一代电池充电速度更快，发电量比目前的锂电池多30%-40%，预计将改变电动汽车市场，并实现家庭太阳能存储。
硅阳极电池预计将在未来两年内首先用于智能手机。
无屏显示器 现代通信技术更令人沮丧的一个方面是，随着设备变得越来越小，它们的交互也变得越来越困难——例如，没有人在智能手机上打字小说。
屏幕显示器空间的缺乏无疑为无屏幕显示器提供了填补这一空白的机会。
全尺寸键盘已经可以投影到屏幕上，让用户可以更轻松地与设备交互，而不必担心设备是否可以放入口袋中。
我们现在可以创建3D全息图像，这可能会让我们回到早期星球大战电影的记忆； 2016年，麻省理工学院媒体实验室声称他们开发出了一款价格实惠的全息彩色视频显示器原型产品，其分辨率与普通电视相当。
无屏显示还可以通过将图像直接投影到人的视网膜上来实现。
这种方法不仅消除了对笨重硬件的需求，而且消除了用户在与计算机交互过程中与他人共享图像的需要，从而保护了用户的隐私。
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截至一月份，一家初创公司已通过 Kickstarter 平台筹集了大量资金，用于将使用 Retina 显示技术的个人游戏和影院设备商业化。
从长远来看，技术的发展可能会导致突触接口绕过眼睛，直接将“视觉”信息传输到大脑。
无屏显示技术在2018年发展迅速，很快将实现突破，为大规模推广应用做好准备。
多家公司已经在这一领域取得了重大成果，包括虚拟现实耳机、仿生隐形眼镜、专门为老年人和弱视人士开发的手机，以及不需要移动部件或眼镜的全息视频。
微生物药物 将人体称为生态系统可能比单一有机体更合适。
人体内微生物细胞的数量是人体细胞的10倍。
近年来，人类微生物组的研究方兴未艾。
2017年，人类微生物组计划公布了80家科研机构的联合研究成果。
研究发现，人体生态系统中有微生物一万多种，细胞总数达数万亿个，占人体体重的1%-3%。
利用先进的脱氧核糖核酸（DNA）测序技术、生物信息学和培养技术，不断确认生活在人体内的各种微生物的身份和特征。
研究发现，人类疾病和健康与这些微生物的丰度有关。
越来越清楚的是，这些无数的微生物在我们的生活中发挥着重要作用。
例如，肠道中的细菌帮助身体消化食物并吸收原本无法获得的重要营养物质。
另一方面，人体内普遍存在的病原体有时会变得极其危险，并可能导致发病甚至死亡。
目前，肠道微生物组及其在疾病感染、肥胖、糖尿病和炎症性肠病中的作用已成为研究热点。
人们逐渐发现，抗生素治疗在破坏肠道菌群后，会导致艰难梭菌感染等并发症，在某些极端情况下甚至会危及生命。
另一方面，为了补充医学治疗，临床上正在开发新一代治疗方法，其中结合了健康肠道中发现的微生物子集。
人类微生物组技术的进步为开发重大疾病的新疗法和提高人类医学的整体疗效开辟了前所未有的道路。
RNA 疗法 核糖核酸 (RNA) 是细胞生物学中非常重要的分子。
它将 DNA 中编码的遗传指令翻译成蛋白质的产生，使细胞能够正常运作。
由于蛋白质的产生也是人体大多数疾病和病症的核心要素，因此基于 RNA 的疗法长期以来一直被认为有望解决传统药物治疗无法解决的许多问题。
然而，这一领域的发展却十分缓慢。
由于研究工作非常复杂，细胞基因的表达千变万化，对其认识有待加强，这让人们原本的厚望落空了。
生物医学技术这一领域在过去的一年里重新受到关注。
截至今年，共有 2 种基于 RNA 的治疗方法已被批准用于人类治疗。
研究人员正在通过可抑制缺陷基因和过度表达基因的核糖核酸干扰机制，开发适合遗传性疾病、癌症和传染病等各种症状的核糖核酸相关药物。
目前，基于信使核糖核酸（mRNA）分子的新平台正在逐渐出现，进一步丰富了核糖核酸疗法的治疗方法。
通过肌内或静脉注射特定的信使核糖核酸序列，患者自身的细胞可以用作治疗剂，将细胞翻译成相应的蛋白质，用于传递治疗效果。
与旨在直接改变 DNA 的治疗不同，基于 RNA 的治疗不会永久改变细胞的基因组，可以酌情增加或停止。
核糖核酸基础科学、合成技术和体内递送技术的进步共同催生了新一代核糖核酸药物，可用于减少天然蛋白质的富集，并能够生产优化的蛋白质对身体有治疗作用。
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通过与大型制药公司和科研机构合作，成立了多家私营公司提供基于核糖核酸的疗法。
我们希望在未来几年，这项医疗技术将越来越多地挑战传统制药行业，并开发出针对疑难疾病的新疗法。
量化自我（预测分析） 事实上，量化自我运动已经存在很多年了。
它主要配合人们不断收集日常活动的数据，以便人们能够对自己的健康和行为做出更好的选择。
然而，现在随着物联网的出现，这一运动终于开始真正展现其价值并形成更广泛的影响。
智能手机包含人们各种活动的丰富记录，包括拥有者认识的人（联系人列表、社交网络应用程序）、与之互动的人（通话记录、短信记录、电子邮件）以及访问的地点（GPS、Wi-Fi）。
Fi 和地理标记照片）以及您所做的事情（使用的应用程序和加速计数据）等等。
通过利用这些数据和专门的机器学习算法，我们可以构建人们及其行为的详细预测模型，以帮助推动城市规划、个性化医疗、可持续发展和医疗诊断。
例如，卡内基梅隆大学的一个研究小组正在研究如何使用智能手机数据通过模拟人们睡眠模式和社会关系随时间的变化来预测抑郁症的发作。
在另一个名为“生计”的项目中，研究人员正在使用智能手机（使用 Instagram 和 Foursquare 等软件）生成的大量地理标记数据以及从网络上抓取的数据来了解人们在城市空间中的活动地点。
运动模式。
近年来，越来越多的制造商将传感器嵌入到他们的产品中，以研究消费者行为并消除昂贵的市场研究。
在此背景下，传感器变得越来越便宜且越来越受欢迎。
例如，汽车可以记录驾驶员的各种驾驶习惯，获得的信息可以显示在智能手机应用程序上或用作城市规划和交通管理的大数据。
随着收集大量数据来追踪人们日常生活的做法已经变得司空见惯，如何一方面优化信息的使用，另一方面调和与个人隐私和其他社会关注的关系已成为一个难题。
脑机接口技术可以用意念控制计算机。
这样的能力可能会比你我想象的更早成为现实。
脑机接口，计算机直接读取和解释来自大脑的信号，已经在临床上取得了成功。
利用这项技术，患有闭锁综合症和中风的四肢瘫痪患者可以利用脑电波控制机械臂的运动、移动轮椅，甚至用杯子喝咖啡。
此外，直接大脑植入已经帮助失明患者恢复了部分视力。
最近，该领域的研究主要集中在脑机接口是否可以用于直接连接不同的大脑。
去年，杜克大学的研究人员宣布，他们成功地将两只老鼠的大脑在互联网上连接在一起（称为“大脑网络”），让不同国家的老鼠在互联网上合作完成一些简单的任务，以换取奖励。
此外，2016年，哈佛大学科学家宣布，他们成功利用非侵入性脑机接口在小鼠和人类的大脑之间建立了功能连接。
其他研究项目侧重于通过计算机操纵大脑记忆或直接植入记忆。
年中，麻省理工学院的研究人员宣布，他们已成功将错误记忆植入小鼠大脑中。
对于人类来说，我们也许可以通过直接操纵记忆来治疗创伤后应激障碍。
从长远来看，信息可能会以计算机文件的形式上传到人脑。
当然，这一领域的快速发展显然也引发了许多伦理问题。
上述十大技术榜单由世界经济论坛新兴技术全球议程理事会编制。
作者：Noubar Afeyan，Flagship Ventures 执行合伙人兼新兴技术全球议程理事会主席；马克·莱纳斯（Mark Lynas），科学、技术和气候变化领域自由撰稿人，新兴技术全球议程理事会副主席；大卫·金爵士是英国气候变化、外交和联邦事务特别代表以及新兴技术全球议程理事会副主席。