2024年度十大新兴技术报告英文版

与边境合作 新兴十大 2024年技术 FLAGSHIPREPORTJUNE2024 图片：Midjoury，StudioMiko。此报告中的所有图片均使用人工智能生成。 Contents 1AI科学发现8 2隐私增强技术11 3可重构智能表面14 4高空站台17 5集成传感和通信20 6建筑世界的沉浸式技术23 7Elastocalorics26 8碳捕获微生物29 9替代牲畜饲料32 10基因组学移植35 附录38 免责声明本文档由 世界经济论坛是对项目，见解领域或互动的贡献 。此处表达的发现，解释和结论是世界经济论坛促进和认可的合作过程的结果，但其结果不一定 代表世界经济论坛的观点，也不是其成员、合作伙伴或其他利益攸关方的整体观点。 ©2024世界经济论坛。保留所有权利。本出版物的任何部分不得以任何形式或任何方式复制或传播，包括影印和记录，或通过任何信息存储和检索系统。 十大新兴技术20242 2024年6 月 新兴十大 2024年技术 前言 FrederickFenter首席执行编辑，前沿 JeremyJurgens世界经济论坛董事总经理 组织在了解塑造未来的因素时做出更好的选择。自2011年以来，《十大新兴技术报告》已成为专业人士战略情报的重要来源。该报告借鉴了科学家、研究人员和未来学家的见解，确定了 10项技术有望在三到五年内对社会和经济产生重大影响。 在第12版中，我们扩大了分析的范围和深度。我们从论坛的全球未来委员会和Frontiers的全球总编辑网络中吸收了300多名世界领先的学者的专业知识，确保了多元化和全面的视角。此外， 我们引入了创新的趋势分析方法，包括学术文献、资助趋势和专利申请，加强了我们选择过程的严谨性和准确性。 通过这些增强功能，今年的报告重点介绍了具有巨大潜力的技术，可以彻底改变连接，应对气候变化的紧迫挑战并推动创新 从材料科学的进步到医疗保健及其他领域的变革性技术，该报告展示了 各种各样的解决方案有望塑造未来。 如果没有我们的新兴技术指导小组的联合主席MarietteDiChristia和BerardMeyerso，他们的领导才能和专业知识在塑造内容并确保其相关性和影响力方面发挥了重要作用。我们衷心感谢指导小组的所有敬业成员——他们中的许多人十多年来一直是坚定的合作者——坚定不移地致力于倡导行业领先和社会服务技术。 未来既是学习的领域，也是塑造的景观。我们希望这份报告将成为各行各业专业人士采取行动的关键呼吁 和区域共同建设一个未来，在这个未来，技术可以改变和丰富全球社会和经济。 十大新兴技术20243 Introduction 来自十大新兴技术指导小组联合主席的信息。 MarietteDiChristina院长，波士顿大学传播学院 BernardMeyersonIBM首席创新官 世界经济论坛改善世界状况的使命的核心在于对人类创造力，企业家精神，创新与合作的力量的信念。在今年的十大新兴技术报告中，这种力量得到了充分展示。 人工智能（AI）的突破，例如深度学习，生成AI和基础模型，在加强人类创新方面取得了显着进步。世界正处于由AI驱动的科学发现革命的风口浪尖。能够吸收和组织庞大的 大量的信息，人工智能的发现可能会改善疾病管理，提出新材料，并更好地了解我们的身心。同时，合成数据可以保护个人隐私，同时提供新的全球数据共享和协作机会。 当然，合作依赖于连接，前十名中的一些预示着向更具适应性、高效和包容性的连接的转变。可重构智能表面（RIS）动态改变形状以优化无线通信链路；它们结合了超材料，智能算法和高级信号处理来控制和操纵电磁波。高空平台站，通过飞机、飞艇甚至简单的气球，可以将移动网络接入到缺乏部署地面系统所需基础设施的偏远地区。这种技术可以弥合数字鸿沟，为截至2023年仍缺乏互联网服务的100个国家的26亿多人提供互联网接入。随着6G系统的出现，网络现在可以发挥作用。 作为传感器，使用无线电信号扫描物理世界，提高通信性能 ，实现集成的传感和通信。 改善世界状况也意味着保护我们的地球和人民。今年，人类健康看到第一个基因工程器官从猪成功植入人体，给数百万等待移植的人带来希望。沉浸式技术结合了计算能力和虚拟方法，有望快速改善我们日常依赖的系统和物理基础设施。 在环境方面，前十名中的许多人展示了技术如何发挥 在应对气候变化方面的多方面作用，包括缓解战略、可持续基础设施发展和促进节能解决方案。弹性力学在机械应力下释放热量并在放松时吸收热量，比当前技术承诺更高的效率和更低的能源使用。同样，另一个积极的环境发展是 替代牲畜饲料的出现，减少了农业工业的废物或残留物，减少了本地作物的枯竭和相关的资源消耗。此外，解决全球变暖的直接问题，将排放物转化为生物燃料等产品的工程生物为减轻二氧化碳水平的增加提供了希望。 以下页面深入研究了2024年十大新兴技术的规格，以及它们如何帮助改善世界状况。我们邀请您参与并欢迎您的反馈。 十大新兴技术20244 Methodology 2024年清单的潜在技术是通过一项调查确定的，该调查分布在世界经济论坛的全球未来理事会网络和大学与研究网络中，该网络由2,000多名负责人组成 来自全球顶级机构的编辑，以及十大新兴技术指导小组成员 。 受访者被要求提供有关他们提出的技术的详细信息，包括技术名称和描述，潜在影响，以及为什么该技术应该在2024年名单上的令人信服的理由。 该调查收到了来自29个国家/地区的300多项有效技术提名。为了处理不断增加的响应量，实施了AI辅助工具-由Frontiers构建的AI趋势分析器，以自动进行初始筛选 调查答案。该工具根据近年来通过对学术出版物的分析确定的趋势主题对响应进行分类和聚类。 然后向指导小组提交了一份精选的70项技术清单，从中选择了最后10项技术。该小组根据以下标准审查并选择了这些技术 ： –新颖性：该技术正在兴起，处于发展的早期阶段 ，但尚未广泛使用。 –适用性：该技术对社会和经济具有潜在的重大用途和益处。 –深度：该技术由多家公司开发，重点是增加投资兴趣和兴奋。 –力量：这项技术可能会改变既定的方式和行业。 Figure1 十大选择过程 BERTopic分组 智能机器学习 蛋白质合成生物学神经技术 高级数据和语言建模临床人工智能系统智能感官交流 量子信息科学 可持续航空和燃料 用于绿色制氢6G集成装置的水电解 报告技 术 替代牲畜饲料 碳捕获微生物 用于科学发现的AI 沉浸式技术已建成的世界可 重构智能表面 Survey 患者数据分析智能 弹性系统 高空通信系统综合传感网络 隐私增强技术 Elastocalorics 高空平台站 集成传感和通信 用于移植的基因组学 指导委员会 十大新兴技术20245 Thesefinal10technologiesthroughfurtherevaluation,leveragingavailabledataonpatents,fundingandgeographicdistribution,withdatadrawnfromCBInsights.ThereportalsouseddataonacademicgrantfundingprawnfromDimensions. Thiseditiondelvesintothetechnologies’ramicionsacrosssectors,includingindustry,economy,society,environment,recentadvancementsandcriticalrequirementsessentialforsuccessfultechnologies.Tomeetthedynamicoftheseemergingtechn 平台。读者可以了解有关每种技术的关键问题以及它如何与全球议程上的其他主题联系的更多信息，并从可信赖的来源找到有关该主题的最新文章。 描述主要基于本报告中的文章。关键问题是根据转向指南确定的 集团作者和来自Frontiers编辑的意见。这些描述是由Frontiers的编辑研究和撰写的。您被邀请继续探索和监控推动经济、行业和全球问题转型变革的技术。在这里探索更多信息。 Figure2 战略情报转换图示例 来源：©2024世界经济论坛 十大新兴技术20246 方框1构建战略情报：读者指南 新兴技术有可能重塑行业、经济和社会结构，为各种规模和类型的组织带来机遇和挑战。 以下问题旨在帮助更深入地了解十大新兴技术如何影响您的组织，并确定创新和增长的战略途径。 考虑到您组织的独特背景和目标，我们鼓励您以开放的心态来处理这些问题。无论您是业务领导者，技术专家，学者还是决策者，该框架都旨在作为组织内部战略讨论和决策过程的起点。 -如果这项技术达到规模，它将如何影响我的组织的运营和目标？ –这项技术在我的组织当前或未来的重点领域有哪些潜在应用？ –我的组织可以采取哪些步骤来将自己定位为有效使用和应用此技术的关键参与者？ –在这个快速发展的技术环境中，什么样的伙伴关系或协作对于成功至关重要？ –采用这项技术是否意味着我们组织的核心业务、人才结构或运营流程发生重大变化？ –我的组织如何调整其当前战略，以利用这项新技术作为创新、增长和/或影响驱动力的潜力？ 十大新兴技术20247 01AI科学发现开拓知识新领域 OlgaFink 助理教授，智能维护 和操作系统，瑞士洛桑联邦理工学院 托马斯·哈东 约翰·霍普金斯大学彭博公共卫生学院教授 SangYupLee 高级副总裁，研究；韩国高级科学技术学院特聘教授 安德鲁·梅纳德 亚利桑那州立大学未来社会创新学院教授 科学家预测，通用人工智能将在未来几年内改变科学发现过 程的每个部分。研究人员可以利用过去的发现来设想新的可能性-人工智能允许建立连接，并得出超出 只有人类的思想。 道德考虑和挑战仍然存在-个人隐私，自主权和身份的风险程度以及这些强大技术造成的社会破坏的可能性尚不完全清楚。5此外，还必须考虑维持人工智能增长所需的能源消耗和资源开采对环境的影响。 同样，需要更多的研究来有效管理技术的影响。6例如，解决数据集中的固有偏差并增强模型生成内容的可靠性对于科学完整性至关重要。确保道德数据使用 和保护研究主题隐私需要严格的安全措施。导航知识产权，特别是模型生成内容的所有权和版权对于协作环境至关重要，必 须加以解决。 科学家正在构建和使用大型语 言模型来挖掘科学文献，与 AI合作 聊天机器人集思广益，创建能够分析大量科学数据的人工智能模型，并使用深度学习 做出发现。 十大新兴技术2024 9 人工智能(AI)的突破——如深度学习、生成AI和其他基础模型——使科学家能够做出否则几乎不可能的发现，并更广泛地加快科学发现的速度。 在过去的几年中，AI在科学发现中的使用方式发生了变化 。从DeepMind的AlphaFold-一种准确预测蛋白质结构的3D模型的AI系统-到发现用于更高效电池的新抗生素和材料家族，世界正处于AI驱动的革命的风口浪尖。发现和使用新知识。1,2,3根据美国总统科技顾问委员会最近的一份报告 ，“人工智能有潜力改变每一个 科学学科和我们进行科学的许多方面。"4 虽然人工智能已经在研究中使用了很多年，但深度学习、生成人工智能和基础模型的最新进展是革命性的。科学家们正在构建和使用大型语言模型来挖掘科学文献，与人工智能聊天机器人合作 ，集思广益新的假设，创建能够分析大量科学数据的人工智能模型，并使用深度学习来做出发现。他们还在探索如何将人工智能和机器人技术与基于实验室的方法相结合，以创新的方式加速研究。 因此，人工智能正在成为科学研究中一种变革性的通用技术，可以发掘原本隐藏的发现。以目前的创新速度，这些可能会导致以下领域的进步： –诊断、治疗和预防疾病。 图像: AI在深度学习和生成模型方面的突破正在改变科学发现。