世界經濟論壇執行董事Jeremy Jurgens介紹，《2023年前沿技術十大報告》（以下簡稱“報告”）旨在幫助各行業的專業人士預測可能出現指數級發展的技術，解讀其影響、推動塑造產業和服務社會的應用。

這十大新興技術包括以下內容。

01

柔性電池

從可卷曲的計算機屏幕到“智能”服裝
，電子產品未來將越來越“靈活”。可穿戴設備
、柔性電子和可彎曲顯示屏的快速發展迫切需要能夠與這些係統的靈活性相匹配的電源。標準的硬性電池很快可能會成為過去
，因為薄型、柔性的電池（由可以輕鬆扭曲
、彎曲或拉伸的輕質材料製成）已經進入市場。

目(mu)前(qian)有(you)幾(ji)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)柔(rou)性(xing)電(dian)池(chi)可(ke)供(gong)選(xuan)擇(ze)。這(zhe)些(xie)電(dian)池(chi)可(ke)充(chong)電(dian)，包(bao)括(kuo)放(fang)置(zhi)在(zai)導(dao)電(dian)聚(ju)合(he)物(wu)電(dian)流(liu)收(shou)集(ji)器(qi)上(shang)的(de)鋰(li)離(li)子(zi)或(huo)碳(tan)鋅(xin)體(ti)係(xi)。在(zai)某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia)
，添(tian)加(jia)劑(ji)可(ke)以(yi)增(zeng)強(qiang)導(dao)電(dian)性(xing)和(he)柔(rou)韌(ren)性(xing)。柔(rou)性(xing)電(dian)池(chi)的(de)電(dian)極(ji)可(ke)以(yi)塗(tu)覆(fu)或(huo)甚(shen)至(zhi)印(yin)刷(shua)在(zai)柔(rou)性(xing)基(ji)底(di)上(shang)，包(bao)括(kuo)石(shi)墨(mo)烯(xi)、碳纖維或織物等碳基材料。

柔性電池市場預計將在未來幾年迅速擴張。一項研究預測，全球柔性電池市場在2022年至2027年間將增長2.4億美元，在此期間的複合年增長率為22.79%。增長的主要驅動因素預計將是對可穿戴設備的需求增加以及電子產品微型化和柔性化的趨勢。

LG化學
、三星SDI

、蘋果、諾基亞

、前沿科技、意法半導體
、藍火花科技和富麗電池新技術在內的幾家公司正在積極開發和商業化柔性電池技術。

02

生成式人工智能

生成式人工智能（AI）是一種強大的AI類型
，它可以通過學習數據中的模式、使用複雜的算法和受人腦啟發的學習方法，創造新的原創內容。雖然生成AI目前主要專注於生成文本、計算機編程、圖像和聲音等領域，但這項技術可以應用於各種目的
，包括藥物設計、建築和工程。

最近流行的ChatGPT這類基於AI的語言模型可以提高生產力和改善輸出質量，將人類任務從草稿撰寫轉變為創意生成和編輯。生成AI技(ji)術(shu)特(te)別(bie)有(you)益(yi)於(yu)能(neng)力(li)較(jiao)低(di)的(de)工(gong)人(ren)，可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)工(gong)作(zuo)滿(man)意(yi)度(du)和(he)自(zi)我(wo)效(xiao)能(neng)感(gan)。鑒(jian)於(yu)采(cai)用(yong)這(zhe)些(xie)新(xin)技(ji)術(shu)可(ke)能(neng)帶(dai)來(lai)的(de)生(sheng)產(chan)力(li)提(ti)升(sheng)，我(wo)們(men)必(bi)須(xu)意(yi)識(shi)到(dao)可(ke)能(neng)出(chu)現(xian)的(de)工(gong)作(zuo)替(ti)代(dai)現(xian)象(xiang)。因(yin)此(ci)
，製(zhi)定(ding)支(zhi)持(chi)工(gong)人(ren)提(ti)升(sheng)技(ji)能(neng)的(de)政(zheng)策(ce)和(he)計(ji)劃(hua)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)，以(yi)確(que)保(bao)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)的(de)好(hao)處(chu)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)分(fen)享(xiang)
，並(bing)使(shi)工(gong)人(ren)具(ju)備(bei)在(zai)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)的(de)就(jiu)業(ye)市(shi)場(chang)中(zhong)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展(zhan)所(suo)需(xu)的(de)技(ji)能(neng)。

最新的發展涉及可以做出重要決策或采取重大行動的自主AI係統。例如，AutoGPT是使用GPT-4語言模型的自主AI應用程序。AutoGPT可以通過將目標分解為較小的任務


，並利用互聯網搜索或文本到語音技術等工具
，自動完成用戶確定的目標。

生成AI技術，特別是自主AI技術，越來越多地融入人們日常生活的多個方麵，引發了公眾的興奮和關注。為了建立公眾對生成AI的信任，應確保應用程序符合約定的專業和道德標準。

03

可持續航空燃料

航空業每年產生的二氧化碳排放占全球總量的2-3％，根據預測

，2022年至2050年間航空業的排放量將達到39qianzhaodun。diandongqichezailudijiaotongzhongdeshiyongzhengxunsuzengjia
，danhangkongyezaijianshaotanpaifangfangmianmianlinkunjing，yinweichangtufeixingxuyaogenggaonengliangmiduderanliao。ciwai
，genghuanfeijidegaochengbenyiweizhexianyoujiduijiangjixuyunyingshushinian，erqiediandonghuoqingranliaofeijikenengzairenheqingkuangxiadouwufayongyuchangtufeixing。

目前出現了一種無需對現有航空基礎設施和設備進行大規模改變的解決方案：可持續航空燃料（SAF）
，它由生物（例如生物質）和非生物（例如二氧化碳）資源生產。結合其他減碳策略，包括係統範圍的運營效率、新技術和碳抵消，SAF應該可以使航空業在未來幾十年內實現淨零碳排放。

目前
，SAF在全球噴氣燃料需求中所占比例不到1％，但到2040年，這個比例必須增加到13-15％，以使航空業在2050年實現淨零排放。目前，利用可再生能源從生物原料中生產SAF的能力正在穩步增加。根據國際航空運輸協會的數據，2022年SAF的生產量達到至少3億升（樂觀估計為4.5億升）
，幾乎是2021年的三倍。越來越多的航空公司承諾使用SAF
，這一趨勢將通過全球努力加速，例如世界經濟論壇的“清潔明天藍天計劃”和“先行者聯盟”。

美國材料測試協會（ASTM）已經批準了九種可持續航空燃料，可以與傳統石油基噴氣燃料按比例混合，比例可高達50％。2023年nian，英ying國guo的de一yi個ge聯lian合he體ti將jiang交jiao付fu首shou次ci全quan淨jing零ling可ke持chi續xu航hang空kong燃ran料liao跨kua大da西xi洋yang飛fei行xing的de任ren務wu，展zhan示shi了le這zhe項xiang迅xun速su發fa展zhan的de技ji術shu的de潛qian力li
，並bing將jiang世shi界jie更geng近jin地di推tui向xiang淨jing零ling航hang空kong。

04

工程噬菌體

噬(shi)菌(jun)體(ti)是(shi)有(you)選(xuan)擇(ze)性(xing)感(gan)染(ran)特(te)定(ding)類(lei)型(xing)細(xi)菌(jun)的(de)病(bing)毒(du)。科(ke)學(xue)家(jia)現(xian)在(zai)可(ke)以(yi)借(jie)助(zhu)越(yue)來(lai)越(yue)複(fu)雜(za)的(de)基(ji)因(yin)工(gong)程(cheng)工(gong)具(ju)，重(zhong)新(xin)編(bian)程(cheng)噬(shi)菌(jun)體(ti)以(yi)感(gan)染(ran)指(zhi)定(ding)細(xi)菌(jun)，使(shi)其(qi)能(neng)夠(gou)在(zai)植(zhi)物(wu)
、動(dong)物(wu)和(he)人(ren)類(lei)微(wei)生(sheng)物(wu)群(qun)落(luo)中(zhong)的(de)諸(zhu)多(duo)共(gong)存(cun)的(de)細(xi)菌(jun)類(lei)型(xing)中(zhong)專(zhuan)門(men)針(zhen)對(dui)其(qi)中(zhong)一(yi)種(zhong)。例(li)如(ru)，由(you)於(yu)噬(shi)菌(jun)體(ti)通(tong)常(chang)隻(zhi)感(gan)染(ran)一(yi)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)細(xi)菌(jun)，因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)針(zhen)對(dui)複(fu)雜(za)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)組(zu)中(zhong)的(de)個(ge)體(ti)細(xi)菌(jun)種(zhong)類(lei)進(jin)行(xing)靶(ba)向(xiang)治(zhi)療(liao)。

工程噬菌體顯示出治療與微生物組相關的疾病的潛力
，例如溶血性尿毒症（HUS）
，這zhe是shi一yi種zhong罕han見jian但dan嚴yan重zhong的de影ying響xiang腎shen髒zang和he血xue液ye凝ning固gu功gong能neng的de疾ji病bing
，由you特te定ding的de大da腸chang杆gan菌jun引yin起qi。科ke學xue家jia改gai造zao了le感gan染ran大da腸chang杆gan菌jun的de噬shi菌jun體ti的de遺yi傳chuan物wu質zhi
，使shi其qi編bian碼ma能neng夠gou切qie割ge導dao致zhiHUS的大腸杆菌基因的遺傳“剪刀”。動物研究表明，給予這些設計噬菌體顯著減少了微生物組中導致HUS的大腸杆菌菌株的存在
，並減輕了HUS的症狀。

在44項具有治療目的的工程噬菌體相關臨床試驗中，有29項是自2020nianchuyilaifabude。jiyushijuntidezhiliaofangfa

，wulunshiziranshijuntihaishigongchengshijunti，doujiangjixuchengweiyizhongqiangdadegongchengweishengwuzudefangfa，zengqiangrenlei、動物和植物的健康。

05

改善心理健康的元宇宙

針對不斷加重的心理健康危機，產品開發者正在開始構建共享虛擬空間來改善心理健康。

過(guo)度(du)使(shi)用(yong)屏(ping)幕(mu)和(he)社(she)交(jiao)媒(mei)體(ti)可(ke)能(neng)會(hui)降(jiang)低(di)心(xin)理(li)健(jian)康(kang)，但(dan)在(zai)負(fu)責(ze)任(ren)的(de)使(shi)用(yong)下(xia)，它(ta)們(men)也(ye)可(ke)以(yi)提(ti)升(sheng)幸(xing)福(fu)感(gan)。在(zai)共(gong)享(xiang)的(de)虛(xu)擬(ni)空(kong)間(jian)中(zhong)建(jian)立(li)連(lian)接(jie)可(ke)能(neng)有(you)助(zhu)於(yu)對(dui)抗(kang)不(bu)斷(duan)加(jia)劇(ju)的(de)心(xin)理(li)健(jian)康(kang)危(wei)機(ji)。虛(xu)擬(ni)共(gong)享(xiang)空(kong)間(jian)是(shi)人(ren)們(men)可(ke)以(yi)在(zai)其(qi)中(zhong)進(jin)行(xing)專(zhuan)業(ye)和(he)社(she)交(jiao)互(hu)動(dong)的(de)數(shu)字(zi)環(huan)境(jing)。這(zhe)些(xie)空(kong)間(jian)的(de)未(wei)來(lai)通(tong)常(chang)被(bei)稱(cheng)為(wei)“元宇宙”
，可能包括增強現實（AR）或虛擬現實（VR）增強的虛擬共享空間。就像目前存在多個共享虛擬平台一樣，可能會存在多個元宇宙，其目的和沉浸程度各不相同。

一些遊戲平台已經被利用於心理健康治療。這些平台不僅增加了患者的參與度


，還有助於消除心理健康問題的社會汙名。例如，DeepWell Therapeutics創建了用於治療抑鬱症和焦慮症的視頻遊戲；總部位於英國的Xbox工作室Ninja Theory已將心理健康意識融入大眾市場遊戲，並計劃通過他們的Insight項目擴展到治療領域
；TRIPP創建了Mindful Metaverse
，通過啟用虛擬現實引導正念和冥想來提升幸福感。

利(li)用(yong)元(yuan)宇(yu)宙(zhou)滿(man)足(zu)心(xin)理(li)保(bao)健(jian)需(xu)求(qiu)的(de)持(chi)續(xu)性(xing)可(ke)能(neng)是(shi)一(yi)個(ge)雙(shuang)贏(ying)的(de)局(ju)麵(mian)。不(bu)僅(jin)患(huan)者(zhe)會(hui)受(shou)益(yi)，而(er)且(qie)將(jiang)元(yuan)宇(yu)宙(zhou)與(yu)實(shi)際(ji)必(bi)要(yao)的(de)應(ying)用(yong)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)，可(ke)能(neng)推(tui)動(dong)這(zhe)個(ge)不(bu)斷(duan)進(jin)步(bu)的(de)虛(xu)擬(ni)空(kong)間(jian)的(de)出(chu)現(xian)。

06

植物傳感器

聯合國糧食及農業組織表示

，為了在2050年養活世界人口，全球糧食產量需要增加70%。農業技術創新將是實現這一巨大增長並改善世界糧食安全的關鍵一步。

chuantongshang，jiancedaxingnongchangyilairengongturangceshihewaiguanguancha
，erwurenjiheweixingzaizhefangmianyijingdailailegemingxingdebianhua。rujin，womenyoulexinyidaidezhiwuchuanganqi。zhexiekechuandaizhiwuchuanganqikeyigaishanzhiwujiankangzhuangkuangbingtigaonongyeshengchanli。zhexiexiaoxing、非侵入性的設備可以安裝在農作物上
，連續監測溫度、濕度、濕度和營養水平。來自植物傳感器的數據可以優化產量，減少用水
、肥料和農藥的使用量，並檢測疾病的早期跡象。

Growvera和Phytech這zhe兩liang家jia公gong司si分fen別bie開kai發fa了le微wei型xing針zhen狀zhuang傳chuan感gan器qi
，可ke以yi插cha入ru植zhi物wu的de葉ye片pian或huo莖jing部bu
，測ce量liang電dian阻zu變bian化hua。數shu據ju通tong過guo無wu線xian傳chuan輸shu到dao計ji算suan機ji或huo移yi動dong設she備bei，進jin行xing分fen析xi以yi獲huo取qu有you關guan植zhi物wu健jian康kang的de建jian議yi。

可(ke)穿(chuan)戴(dai)植(zhi)物(wu)傳(chuan)感(gan)器(qi)有(you)望(wang)徹(che)底(di)改(gai)變(bian)農(nong)作(zuo)物(wu)生(sheng)產(chan)和(he)管(guan)理(li)。通(tong)過(guo)提(ti)供(gong)有(you)關(guan)植(zhi)物(wu)健(jian)康(kang)和(he)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)
，這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)農(nong)民(min)優(you)化(hua)農(nong)業(ye)生(sheng)產(chan)力(li)，減(jian)少(shao)浪(lang)費(fei)，並(bing)最(zui)小(xiao)化(hua)農(nong)業(ye)對(dui)環(huan)境(jing)的(de)影(ying)響(xiang)
，同(tong)時(shi)助(zhu)力(li)養(yang)活(huo)不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)的(de)全(quan)球(qiu)人(ren)口(kou)。

07

空間組學

人體由大約372萬億個細胞組成。它們如何共同工作
，使我們保持生命和健康？空間組學可能為研究人員提供答案。

通過將先進的成像技術與DNA測序的特異性和分辨率相結合
，這種新興方法能夠在分子水平上對生物過程的“是什麼、在哪裏以及何時”進行細致的映射。科學家首先選擇一個感興趣的器官（如小鼠大腦）
，jiangzuzhiqiepianchengjinyixibaohoudeqiepian。ranhoushiyongchuangxinjishulaikeshihuameigeqiepianzhongtedingshengwufenzideweizhi。kongjianzuxuenenggouyiqiansuoweiyoudexijieguanchayiqianwufaguanchadaodexibaojiegouheshengwushijian。

得益於空間組學
，新一代的分子水平的“細胞圖譜”得以繪製，圖譜詳細描述了發生在人類和其他物種中的眾多生物過程。根據2021年的統計，相關市場總價值為2.3億美元
，預計到2030年收入將達到5.8億美元，越來越多的公共和私營公司正在尋求提供空間組學解決方案。

雖然學術和轉化研究中心在2020年占據了市場的89%，但市場正在迅速擴展，包括製藥和生物技術行業。

08

柔性神經電子學

近年來，腦機接口（Brain-Machine Interfaces，BMI）獲huo得de了le關guan注zhu
，激ji發fa了le人ren們men對dui通tong過guo思si維wei控kong製zhi機ji器qi的de力li量liang和he潛qian力li的de想xiang象xiang。腦nao機ji接jie口kou允yun許xu捕bu捉zhuo大da腦nao產chan生sheng的de電dian信xin號hao，並bing通tong過guo算suan法fa將jiang這zhe些xie電dian信xin號hao解jie碼ma為wei計ji算suan機ji可ke以yi理li解jie和he執zhi行xing的de指zhi令ling。

類似BMI的係統已經用於治療癲癇患者
，並在神經假肢領域得到應用——假(jia)肢(zhi)使(shi)用(yong)電(dian)極(ji)與(yu)神(shen)經(jing)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)接(jie)口(kou)。盡(jin)管(guan)取(qu)得(de)了(le)初(chu)步(bu)成(cheng)功(gong)
，但(dan)這(zhe)些(xie)技(ji)術(shu)麵(mian)臨(lin)挑(tiao)戰(zhan)。目(mu)前(qian)醫(yi)生(sheng)使(shi)用(yong)的(de)植(zhi)入(ru)物(wu)由(you)硬(ying)材(cai)料(liao)製(zhi)成(cheng)，類(lei)似(si)於(yu)筆(bi)記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao)或(huo)手(shou)機(ji)內(nei)部(bu)的(de)芯(xin)片(pian)
，它(ta)們(men)可(ke)能(neng)會(hui)引(yin)發(fa)長(chang)期(qi)瘢(ban)痕(hen)並(bing)引(yin)起(qi)明(ming)顯(xian)的(de)不(bu)適(shi)感(gan)。它(ta)們(men)不(bu)能(neng)彎(wan)曲(qu)或(huo)適(shi)應(ying)腦(nao)部(bu)運(yun)動(dong)
，所(suo)以(yi)隨(sui)著(zhe)時(shi)間(jian)的(de)推(tui)移(yi)，它(ta)們(men)會(hui)在(zai)位(wei)置(zhi)上(shang)“漂移”，jiangdilebuzhuoxinhaodezhunquexing。feiqinruxingfangfa
，rufangzhizailuguwaibudedianji，buxuyaoshoushuzhiru
，dantigongdexinhaozhinengtingdaomohuqienanyijiemadeshengyin

，jiuxiangtongguohouhoudekouzhaotingbierenshuohuayiyang。

研究人員最近在生物相容材料上開發了柔軟
、靈ling活huo的de腦nao機ji接jie口kou電dian路lu。柔rou性xing電dian路lu可ke以yi適shi應ying大da腦nao，減jian少shao瘢ban痕hen和he傳chuan感gan器qi漂piao移yi，而er且qie它ta們men可ke以yi裝zhuang載zai足zu夠gou的de傳chuan感gan器qi

，同tong時shi刺ci激ji數shu百bai萬wan個ge腦nao細xi胞bao，大da大da超chao過guo了le硬ying探tan針zhen的de規gui模mo和he時shi間jian。當dang在zai神shen經jing科ke學xue研yan究jiu中zhong使shi用yong柔rou性xing腦nao機ji接jie口kou時shi，可ke以yi加jia深shen對dui癡chi呆dai症zheng和he自zi閉bi症zheng等deng神shen經jing係xi統tong疾ji病bing的de理li解jie。在zai臨lin床chuang上shang
，柔rou性xing腦nao機ji接jie口kou可ke以yi提ti供gong更geng好hao的de神shen經jing假jia肢zhi控kong製zhi
，而er無wu需xu頻pin繁fan校xiao準zhun。

柔性腦機接口的應用已經在美國食品和藥物管理局（FDA）批準的臨床試驗中進行，迅速使這項技術成為現實。未來，其他可植入設備


，如心髒起搏器，也可以采用類似的材料。

09

可持續計算

數據中心消耗全球產電量的約1%。通過將新興技術以創新的方式結合和整合
，使零能耗數據中心成為可能。可持續計算就是泛指這些技術的綜合。

首先，為了解決熱管理問題，開發使用水或絕緣冷卻劑來散熱的液冷係統，並將多餘的熱量重新利用於空間供暖、熱水供應和工業過程等應用。其次，人工智能被用於實時分析和優化能源使用，最大限度地提高效率而不影響性能。如DeepMind已成功展示了人工智能驅動的能源管理的潛力，在穀歌的數據中心實現了高達40%的de能neng耗hao降jiang低di。第di三san
，支zhi持chi淨jing零ling能neng源yuan數shu據ju中zhong心xin的de技ji術shu基ji礎chu設she施shi正zheng變bian得de更geng加jia模mo塊kuai化hua和he需xu求qiu驅qu動dong。例li如ru，雲yun計ji算suan和he邊bian緣yuan計ji算suan係xi統tong可ke以yi將jiang數shu據ju處chu理li和he存cun儲chu分fen布bu在zai多duo個ge設she備bei、係統甚至地點上。

實現淨零能源數據中心將涉及創新方法，將上述方法與新的發電
、儲能和管理技術相結合。

10

人工智能輔助醫療

新冠疫情初期，許多醫院的可持續工作負荷迅速超過了容量。為了應對這一情況，政府和學術團隊將人工智能（AI）和機器學習（ML）應用於醫療領域
，既是為了預測即將到來的大流行病，也是為了有效應對它們。

目前這項技術還處於初級階段，但將隨著更多優質數據整合到AI和ML模型中快速擴展。基於AI的醫療可能在發展中國家產生更深遠的影響，這些國家通常缺乏基礎設施和人員來為大部分人口提供醫療服務。例如，印度擁有14億人口
，人口分布廣泛
，已采用基於AI的方法來增強醫療服務。印度政府已經通過協助技術使醫生能夠與偏遠社區進行遠程互動

，並確保隱私保護措施得到落實。

總結

報告指導委員會聯合主席
，波士頓大學傳媒學院新聞學院院長Mariette DiChristina介紹，《2023年前沿技術十大報告》旨在幫助改善全球狀況
、幫助人類自身。從報告可以看出
，創新的驅動力是全球互聯的加速、人工智能的崛起，以及物理、數字和生物世界的融合。

聯合主席、IBM前任首席創新官Bernard Meyerson認為
，最重要的是要認識到這些“超級”能力所帶來的社會問題。人類的幸福最終也需要一個健康的地球。

為了滿足這種需求，“十大”清qing單dan中zhong包bao括kuo可ke穿chuan戴dai植zhi物wu傳chuan感gan器qi
，通tong過guo改gai善shan植zhi物wu健jian康kang狀zhuang況kuang，實shi現xian增zeng加jia食shi物wu產chan量liang。隨sui著zhe氣qi候hou變bian化hua的de影ying響xiang變bian得de越yue來lai越yue嚴yan重zhong，其qi中zhong兩liang項xiang創chuang新xin取qu得de了le進jin展zhan：可持續航空燃料，可由生物或非生物來源製成
；可持續計算，為實現淨零碳數據中心鋪平道路。然而，為了應對這個對人類存在構成威脅的問題，還需要更多的創新。