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未来的高科技是哪些行业决胜未来的八大高科技

发布时间 : 2024-11-24

作者 : 小编

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决胜未来的八大高科技

助人、跨界，八方兴旺；

文化、科技，文武双全。

1、元宇宙（The metaverse）

元宇宙的概念在2021年达到了高峰。

元宇宙甚至被称为第四产业 ，它的价值可能比目前三大产业的总和还要多。

但元宇宙从概念到落地，尚需时日，目前主要受限于网络带宽。从工作到生活，特别是在视频、游戏和社交网络领域，元宇宙未来必将给用户带来更身临其境的体验。

随便举几个栗子：

1）VR健身 。目前北美最流行的健身应用叫Supernatural，玩家可以在里面通过紧张刺激的游戏来达到健身效果。Meta公司还会持续推出更丰富的VR健身项目。

2）脑机接口 。将成为下一代元宇宙入口，已经有了突破性进展。埃隆·马斯克的脑机接口公司Neuralink的突破：让猴子用意念玩游戏；脑机接口公司Synchron公司的突破：2022年7月6日，美国第一位患者（运动神经元病）在纽约一家医院植入了Synchron的脑机接口设备；脑虎科技的突破：“微创植入式高通量柔性脑机接口系统”...

3）各个国家和组织都在大力推进元宇宙的发展。 甚至国际刑警组织也建立了警察元宇宙，以打击 VR 中的违法犯罪；在元宇宙国际刑警总部这个共享的虚拟现实空间，注册警察被容许在虚拟娱乐中与世界各地的官员联系，参访者还可以通过参加涵盖各种警务主题的沉浸式培训课程来扩展他们的知识，包括法医调查。

2、氢能源（Hydrogen energy）

减少碳排放仍然是全球工作的重中之重。

氢能源则被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源 。

它具有重量相对最轻、导热性能相对最好、颜色通用、可回收利用、热值理想、燃烧性能好、无毒、利用形式多样、用量少、利用率高、运输方便、减少温室效应等优点。

氢能源是二次能源。拥有阳光和水的国家可以发展绿色氢，还有从天然气中提取的蓝色氢和由煤或石油制成的黑色氢。

自20世纪70年代以来，世界上许多国家和地区都在研究氢能。中国现在燃料电池发动机的关键技术已经基本突破，有望成为氢能技术和应用的领先国家之一。

随便举几个栗子：

1）广东国鸿氢能 科技股份有限公司已成为中国电堆龙头企业，推出了自主研发的燃料电池电堆及系统，2022年投前估值已达到70亿。

2）宁夏宝丰能源 集团股份有限公司(600989)号称“中国氢能第一股”，公司现已形成全球最大的3亿方绿氢、1.5亿方绿氧产能，并以每年新增3亿标方绿氢的速度不断扩大产能，未来将形成年产百亿标方、百万吨绿氢产业的规模，致力打造全球最大的绿氢生产厂和供应商。

3）9月2日，中国石化 正式发布实施公司氢能中长期发展战略，表示将加快打造中国第一氢能公司，远期力争成为世界领先的氢能公司。公司规划到2025年建成加氢能力12万吨/年左右。目前，中石化已建成83座加氢站，全年氢气加注量超过800吨。

3、基因技术（Genentech）

基因由人体细胞核内的DNA（脱氧核糖核酸）组成，变幻莫测的基因排序决定了人类的遗传变异特性。

人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。科学家把基因组图谱看成是指路图、字典、化学中的元素周期表。破解人类自身基因密码，以促进人类健康、预防疾病、延长寿命，其应用前景极其美好。

未来生命科学将更加专注于增加“健康寿命”，而不仅仅是寿命 。

因此，人类基因组计划（HGP ）与曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划一起被称为二十世纪三大科学工程，被认为是21世纪最伟大的科学工程 。

人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后，将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。

目前已经有了一些突破性的进展，举几个栗子：

1）基因魔剪技术Crispr ：是一种编辑基因组的强大工具，它可以改变DNA序列，并修改基因功能。这种技术，可以“逆天改命”，编辑基因，从而从根本上解决问题。有了这种技术，未来人类抗衰、逆龄也就不再是什么难事了。2020年，CRISPR技术获得诺贝尔化学奖。

2）基因疗法 ：引入功能基因来替代突变基因，以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病。血液系统疾病是最早受益于基因治疗的疾病领域之一。而2022年也是血液疾病基因疗法“大爆发”的一年。β地中海贫血、血友病B有可能在今年年底前迎来FDA批准的第一款基因疗法，而血友病A将有望在欧洲迎来第一款基因疗法。

3）靶向治疗 ：最近的一项初步临床研究表明，服用包括人类生长激素在内的药物混合物一年，可使人体“生物钟”倒转1.5年。

4、3D打印（3D printing）

3D打印又称增材制造技术，其概念并不新鲜。十年前《创客》一书宣称“3D打印机革命将要发生”，然而十年过去了，期待先行的反作用也显现，认为3D“只能用于试制”“只能当成个人爱好”等的消极声音高涨。

如今，由于技术进步，经济和社会条件变化，3D打印技术的重要性变得更加明显。

3D打印技术的局限和瓶颈主要体现在材料上，如今已有重大突破。

随便举几个栗子：

1）器官再造 ：近几年发展很快，很多初创公司都在研发适用于人体的新材料。Particle3D公司已经完成了猪和小鼠的动物实验，在完成移植后八周内，骨髓和血管与3D打印植入物进行了很好的融合，预计今年将推出可被植入人体的骨骼。而来自中国四川的蓝光英诺，最近则推出了全球首创的利用干细胞为核心的3D生物血管打印技术。全球各地的研究人员还正在研发3D打印诸如自膨型血管支架、微型肾脏、心脏、耳朵、假眼等等。

2）就地取材打印 ：位于意大利马萨伦巴达的3D打印生态住宅TECLA屋建成，使用的原材料不是混凝土，而是来自附近河床的黏土，可生物降解、可回收、低碳。美国、俄国、中国的宇航员，现在都开始探索在国际空间站自行3D打印所需部件，而不是等待地球发货。

3）另外，3D打印“物体必须逐层构建 ”的限制最近被突破了 。美国研究人员开发了一种在固定体积的树脂内打印3D物体的方法。打印物体完全由厚树脂支撑，就像一个动作人偶漂浮在一块果冻的中心，可从任何角度进行添加。这项新3D打印系统，可更轻松地打印日益复杂的设计作品，同时节省时间和材料。

5、量子计算（Quantum Computing）

量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。

量子计算被称为“和平时代的核武器 ”。

各国和地区都在争先恐后地推出“量子计划”。2016年欧盟宣布启动11亿美元的“量子旗舰”计划；德国于2019年8月宣布了6.5亿欧元的国家量子计划；俄罗斯也于2019年12月提出国家量子行动计划，拟5年内投资约7.9亿美元；中美两国也在量子科学和技术上投入数十亿美元。

全球科技巨头们也正在争相布局量子计算。

从可计算的问题来看，量子计算机虽然也只是解决传统计算机所能解决的问题，但是从计算的效率上看，由于量子力学叠加性的存在，某些已知的量子算法在处理问题时速度要大大优于传统的通用计算机。

量子力学态叠加原理使得量子信息单元的状态可以处于多种可能性的叠加状态，从而导致量子信息处理从效率上相比于经典信息处理具有更大潜力。

普通计算机中的2位寄存器在某一时间仅能存储4个二进制数（00、01、10、11）中的一个，而量子计算机中的2位量子位（qubit）寄存器可同时存储这四种状态的叠加状态。随着量子比特数目的增加，对于n个量子比特而言，量子信息可以处于2种可能状态的叠加，配合量子力学演化的并行性，可以展现比传统计算机更快的处理速度。

衡量量子计算能力的指标是量子比特数。

理论上来说，量子计算可以在快速处理密码学、化学和金融中涉及的计算，不过现在还处于早期阶段。

目前世界各国的进展仅举几个栗子：

1）在美国，IBM公司计划在2022年推出433个量子比特的计算机，2023年达到1000比特。英伟达也推出了专门针对量子计算研究的计算平台CuQuantum。

2）在欧洲，2022年10月4日，欧洲高性能计算联合企业（EuroHPC JU）宣布，将选择捷克、德国、西班牙、法国、意大利、波兰六个成员国来部署史上第一个欧洲量子计算机网络。最近，法国的中性原子量子计算公司Pasqall的量子比特数量第一次突破300个，是欧洲量子计算的里程碑。

位于德国于利希研究中心的D-Wave量子退火计算机

3）在中国，2018年10月，华为公布：量子计算模拟器HiQ云服务平台问世；2020年9月，百度研究院量子计算研究所所长段润尧发布了百度量子平台，2022年8月，百度正式对外发布其第一台产业级超导量子计算机——“乾始”；2021年10月，中国科学技术大学潘建伟团队成功研制出66比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之2.0”，同时成功研制“九章二号”量子计算原型机；2022年1月23日，我国首个量子计算全球开发者平台正式上线。

6、远程服务（Remote service）

远程服务，是指利用通信手段实现不同地域（区域）之间的实时人工服务方式。

远程服务是当前最实用的技术，也是未来最具潜力的实用技术 。疫情大流行加速了这一技术应用。

远程服务按照不同的通信手段，大致分为两类：一类是电信远程服务，主要基于语音通讯；另一类是基于网络的远程服务，这类服务基于互联网。

其中远程医疗和远程教育，是疫情期间得以大力推广的两种典型的远程服务。如今，从公务处理到客户会议再到云办公，几乎所有事情都能远程完成。

1）在贵州，龙里县以“专有硬件+区块链技术”，点对点实现可控的医院间数据连接，并建立了相应的运行机制，将3家县级公立医院的临床科室诊疗资源，共享至乡镇卫生院、村卫生室，县级专科医生直接远程支持基层医生“首诊”。同时，实现和贵州省级医院医疗资源互联互通，为患者提供专家就诊、远程查房等服务指导。

贵州龙里县湾滩河镇翠微村罗木在使用远程诊疗系统

2）在辽宁，辽阳市公证处采用“零接触”平台远程受理、身份识别等技术，为因疫情无法出行或旅居国外的当事人提供高效的公证服务。

3）在深圳，招联金融在2020年疫情期间快速上线了“虚拟职场”项目，该项目采用远程办公，解决了56个城市约1500多客服人员疫情期间的就业问题。客服人员既可在家安心防疫，也可在线远程服务。

深圳招联金融的“虚拟职场”

4）在山东，淄博市张店区依托“张店审批服务”公众号，建立起政府职能部门与办事人员实时在线互动渠道，实现办理业务一号处置，帮办需求专人响应。同时，寄递办理过程中产生的纸质材料和办理结果，可通过“双向免费快递”服务送达，企业和群众只需一机在手、在线取号，即可享受足不出户的远程高效政务服务。

5）在中国，通信卫星累计为国内偏远地区1.4亿户家庭提供直播卫星电视以及远程教育、远程医疗、农村电商等服务。

7、人工智能算法（Artificial intelligence algorithm）

人工智能是当今科技研究中最热门的方向之一。

在中国，甚至人工智能新一线城市已出炉。

伴随着人类社会数字化程度的不断提升，人工智能算法已经成为影响世界运行的基础性规则。

算法模型是人工智能的“灵魂”。 算法模型突破已成为下一阶段人工智能的“科技原力 ”。

算法模型，是为了求解给定的问题而经过充分设计的计算过程和数学模型。它为机器注入感知力、洞察力、创造力，是人工智能从“单细胞”到“多细胞”、再到“高级智慧生物”演进过程的根本推动。

人工智能算法，除了最主流的深度学习模型之外，如今已有诸多突破，比如：层级实时存储算法、超维计算、脉冲神经网络、联想记忆 / 预测编码、分形人工智能、千脑理论、自由能原理、Tstelin 机器、双曲机器学习、复值神经网络等等。

然而，算法性能的提升及其应用的普及在极大提高人类社会运行效率的同时，也带来了新的治理风险与挑战。

譬如：无人驾驶 领域经典的“电车悖论 ”；外卖配送 领域“只求效率、不断压缩配送时间 ”的算法；涉及到的并不是简单的算法问题，而是更重要的道德问题。

算法会导致原本分散的、随机的问题、变成了算法下的固定问题，最终演变成“系统性地牺牲谁”的问题。而系统性保护谁、牺牲谁，就产生了的巨大的、引发辩论的道德和社会问题。

而且如今人工智能算法的应用已经从一般的语音识别、视觉识别等场景，延伸至金融决策、医疗诊断、精密工业制造、城市安防、惠民政务等关键核心场景，算法模型一旦应用于这些高价值的关键敏感场景，算法缺陷所导致的危害将会指数级放大。

所以“人工智能向善”变成了如今人们尤其关注的问题，是一个需要从技术、法律、道德伦理等多方面综合应对的重大挑战，特别是“算法向善”。

以字节跳动 为例，其“为你创作 ”功能被认定为“向善算法 ”。该功能被大多数抖音和头条创作者接受，认为其与众不同，且是其得到迅速发展的原因之一。

事实证明字节跳动的人工智能算法可以有效地将创作者与其受众联系起来，“为你创作”可以使任何人成名，这也是对社会公平 的有力辅助。

人工智能算法设计应该走出“真空”接受社会实验。算法评价机制中也应该引入其他考量因素，忽视人性的算法无法为人类带来福祉。

人工智能向善将是本世纪人类发展的核心问题之一，每个人都有义务有责任积极参与其中，共同探索这一时代课题。

8、太空旅游（Space Tourism）

人类探索未知的领域永远没有穷尽。

太空旅游是基于人们遨游太空的理想，到太空去旅游，给人提供一种前所未有的体验。

发展太空旅游业，不仅仅只是让普通平民体验太空生活，它还有着重要意义 。首先可以利用太空旅游的收益继续发展航天事业，使得昂贵的资金来源不仅限于政府资助；其次由于太空旅行是针对平民的，所以更符合今后人类踏入宇宙的要求，在太空旅行中，专家可以借此研究人类移民太空所遇到的困难和麻烦；凡此种种都能加快人类航天技术的发展 。

2021年是太空旅游取得辉煌成就的一年，多家公司在亿万富翁的支持下把普通人送上了蓝天。太空旅游一度被认为是富豪们的娱乐，全球已经有多位富豪花费巨资进入太空，他们的花费都在千万美元级别。

2001年4月，世界首位太空游客、美国亿万富翁蒂托乘坐俄罗斯飞船到国际空间站。最近正准备第二次太空旅游。

随着私人航天技术的发展，太空旅游将逐渐走向成熟。目前有几种不同类型的太空旅游：轨道、亚轨道和月球旅游，海外主要有三家公司将开展亚轨道、轨道的商业太空旅游试飞，分别是维珍银河、蓝色起源和SpaceX。

中国的航天技术如今已成为“世界名片”，但中国在太空旅游领域则采用了稳扎稳打的模式。“长征十一号”首任总指挥杨毅强最近表示，太空旅游在我国肯定会有三个阶段。首先会实现的是亚轨道飞行，随着技术成熟我们会进入太空旅馆阶段，最后将旅游和科研结合起来，让普通人也能体验月球上的科研项目，增加太空旅游的新奇乐趣。

我国有望在2025年实现亚轨道旅行，预估票价大概200到300万，但就目前技术来说只能停留一小段时间。200万到300万的价格，中产阶级以上的人群都可以接受，由于是在亚轨道飞行，参与人员经过简单的训练就可以，每次可有七人共同参与，也方便中国人喜欢与家人同行这一习惯。

亚轨道其实指的是地球到太空的过度区域，一般在离地面20公里到100公里的高度范围。在这个区间飞行虽然会受到地球引力的影响，但只要穿过大气层，到达失去空气阻力的地方，就可以进入失重状态。

商业竞争使得太空旅游的票价未来将持续降低。

据悉，总部位于西班牙马德里的Halo Space公司，计划从2029年起，用一个时尚的圆形客舱开展太空商业飞行，该客舱由一个充气气球吊起。票价9.8万美元（约合人民币71万元）起，最高不超过20万美元（约合人民币145万元）。

另据报道，位于美国佛罗里达州的Space Perspective公司目前也正在以12.5万美元（约合人民币91万元）的价格出售其太空舱上的航班。

预计2025年起，你将可以花费十到百万元RMB级别，就能和其余几位乘客一起，来到几万米的高空俯瞰地球，花几个小时欣赏它的美。

目前，全世界航天经济的50%收入来自于电视和通信，而从长远来看，太空旅游将可以成为拓展太空经济收入来源的新渠道，太空旅行成本降低可以普惠到每个普通人，市场前景非常广阔。

太空旅游是一个上百亿美元的蓝海市场。维珍银河曾在财报中测算，到2025年太空旅游累计总收入将达到10亿美元；Industry ARC的一份报告也显示，到2025年，太空旅游市场预计将达到13亿美元。到2028年亚轨道市场价值将达到28亿美元，未来十年总收入将达到104亿美元。轨道市场将达到6.1亿美元，未来十年总收入将达到36亿美元。

本文同时发表于《助八界微信公众号》：决胜未来的八大新技术

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