英国UKRI发布未来50项新兴技术

作者: 2024-03-19 16:09 来源:
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2023126日,英国国家科研与创新署(UKRI发布《洞察报告:创新英国的50项新兴技术》[1],提出未来影响人们生活的50项新兴技术。这些技术虽然目前只处于初期开发阶段,但将在2040年后塑造英国经济,也具有重新塑造世界经济和社会的潜力。技术涵盖七大领域。

1、人工智能、数字和计算。包括8项新兴技术,分别为:情绪和表情识别人工智能,开发能够识别和解释人类情感的人工智能技术;通用人工智能(AGI),开发像人类一样学习智力任务的人工智能;生物启发的人工智能,包括进化计算和电子学、人工神经网络、免疫系统、生物机器人和群体智能;脑机接口(BMI)技术,将大脑与计算机或机器连接起来的技术;量子计算,帮助量子计算机超越标准计算机;DNA数据存储,成倍地增加数据存储能力,对合成的DNARNA链进行编码和解码的过程;新计算模型,开发不同于传统的电路技术;新型沉浸式界面,提供交互、创建和显示内容、应用程序和体验的新方式。

2、先进材料与制造。包括4项新兴技术,分别为:4D打印技术,通过增加热、光、电或液体改变3D形状,创造出一个4D结构;仿生材料,利用大自然的灵感开发的合成材料,被设计用来复制活生物体的物质特性;纳米制造,通过分解大块材料或由单个原子和分子结构制造的材料;超材料,超原子与光相互作用创造出天然原子无法实现的特性。

3、电子学、光子学和量子技术。包括8项新兴技术,分别为:替代和新型半导体系统,由两种或两种以上元素组成的各类型的化合物半导体;新型显微镜技术,使用电子束对更小的物体进行更细致的成像和检查;高光谱成像,一种分析宽光谱的技术;毫米波和太赫兹技术,波频率从00μm~10mm的微波技术;光子发生器,发射具有量子特性的单个粒子或光子的设备;等离子体光子学,主要研究光与电子电荷在金属纳米结构和纳米颗粒中的相互作用;后量子密码学,开发可以在现有的通信网络中运行并对量子和经典计算机都安全的密码系统;常温超导体,研发一种在常压和高温下有效的超导体,并极大地扩展它们的使用方式。

4、能源与环境。包括8项新兴技术,分别为:交联聚合物回收,解决交联聚合物极难回收、对环境危害大等问题;网络无线能量传输和充电,将这一原理大量应用于能源的使用;高超声速技术,克服高超声速飞机气流及音爆等问题;新型离子推进装置,通过给电子能量使其脱离原子而产生推力,应用于太空中飞行器推进;新型制氢和储氢技术,更便宜、更高效的氢气生产以及可扩展的、负担得起的储氢装置;新型负排放技术,包括从环境中提取、存储和重复使用二氧化碳的所有新兴技术;核聚变技术,两个原子核结合成一个原子核,同时释放大量能量的过程;天基太阳能技术,在高地球轨道上收集太阳能并将其安全地传输到地球固定点。

5、生物技术。包括7项新兴技术,分别为:人造细胞和人造生命技术,模仿生物细胞的一种或多种功能,进一步创造和延续生命;细菌和微生物制造,利用细菌和微生物合成的天然生物材料制造产品;生物催化膜,受细胞膜结构和功能启发而研发的一种新兴膜;生物电子学和电子制品,使用可植入的设备向神经传递电刺激,以控制广泛的身体功能;混合微生物生物技术,通过将两种不同的有机体结合成一个功能实体来创造新的人工微生物;可编程细胞,通过将化学键放入合成基因电路,从而实现了一系列用于细胞的功能;组织工程中的生物制造,通过制造活体3D组织结构来修复或替换受损或患病的组织和器官。

6、健康与医疗技术。包括9项新兴技术,分别为:成体干细胞的生成,维持组织健康,并替代因损伤或疾病而死亡的细胞;通量组学,帮助了解营养在不同细胞系统中的流动,提供了生物系统中枢代谢中分子相互作用的机理;抗衰老药物,探索有选择地杀死衰老细胞,以抑制与衰老相关的炎症;抗生素替代品,消除抗生素的抗药性;微生物组治疗,通过操纵肠道微生物群来治疗疾病的新疗法;个性化RNA疗法,利用RNA为患有难治性疾病的患者提供个性化治疗;基因组装配工具,加快基因组新方法在生物信息学方面的应用;感觉检测植入物,增强或使能感知感觉的植入物;全身芯片装置,能模拟人体对药物生理反应的多器官系统。

7、机器人与空间技术。包括6项新兴技术,分别为:全自动驾驶汽车,没有操控装置,能胜任任何人类司机能做的事情;纳米机器人,创造纳米级组件的机器或机器人;太空机器人制造,能够在地球以外的地方进行制造的技术;软机器人技术,由软或柔性材料制成的软体机器人;空间核动力和新型空间推进系统,用于航天器的新型非燃烧推进系统,特别是核动力推进系统;极低轨道卫星,在500公里以下运行的轨道卫星。

                                     (牛艺博 邢颖)



[1] Insights report: Innovate UK’s 50 emerging technologies. https://www.ukri.org/wp-content/uploads/2023/12/IUK-05122023-INO0617_Emerging-Tech-Report_AW2-final.pdf


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