1、柔性電池 從可卷曲的電腦屏幕到“智能”服裝，電?產(chǎn)品的未來(lái)看起來(lái)越來(lái)越靈活?？纱┐髟O(shè)備、柔性電?產(chǎn)品和可彎曲顯?器的快速發(fā)展需要與這些設(shè)備相匹配的柔性電源。隨著由可輕松扭轉(zhuǎn)、彎曲或拉伸的輕質(zhì)材料制成的薄型柔性電池進(jìn)?市場(chǎng)，標(biāo)準(zhǔn)的剛性電池可能很快就會(huì)成為過(guò)去。 柔性電池在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到應(yīng)?，包括可穿戴醫(yī)療設(shè)備和?物醫(yī)學(xué)傳感器、柔性顯?器和智能?表。由這些電池供電的健康相關(guān)應(yīng)?程序可以將數(shù)據(jù)?線傳輸給醫(yī)療保健提供者，從?促進(jìn)遠(yuǎn)程患者監(jiān)控。此外，還需要可集成到夾克、襯衫或其他服裝?料中的柔性電池來(lái)為新興的紡織電?產(chǎn)品提供動(dòng)?，這些電?產(chǎn)品具有從內(nèi)置加熱系統(tǒng)到健康監(jiān)測(cè)等功能。 柔性電池市場(chǎng)預(yù)計(jì)在未來(lái)?年將迅速擴(kuò)?。?項(xiàng)研究預(yù)測(cè)，從 2022 年到 2027 年，全球柔性電池市場(chǎng)將增?到2.4 億美元，在此期間以 22.79% 的復(fù)合年增?率加速增?。增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)?預(yù)計(jì)將是可穿戴設(shè)備和電池的需求不斷增加，以及電?產(chǎn)品的?型化和靈活性需求。 多家公司正在積極開(kāi)發(fā)柔性電池技術(shù)并將其商業(yè)化，包括 LG Chem、三星 SDI、蘋(píng)果、諾基亞、Front EdgeTechnology、意法半導(dǎo)體、Blue Spark Technologies 和Fullriver Battery New Technology。然?，該領(lǐng)域仍然存在創(chuàng)新空間，隨著技術(shù)的發(fā)展，新的參與者可能會(huì)進(jìn)?市場(chǎng)。 柔性電池能夠彎曲、扭曲和拉伸，使其成為可穿戴設(shè)備的理想選擇設(shè)備。隨著可穿戴技術(shù)的市場(chǎng)需求持續(xù)增?，柔性電池的未來(lái)充滿希望，并且有可能進(jìn)?步發(fā)展。與所有電池?樣，需要克服的?個(gè)障礙是它們的安全處置和回收，這應(yīng)該隨著技術(shù)和相關(guān)應(yīng)?的循環(huán)?實(shí)現(xiàn)。柔性電池技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的?命性進(jìn)步預(yù)計(jì)將持續(xù)許多年。 2、生成式人工智能 生成式??智能 (AI) 是?種功能強(qiáng)?的??智能，可以通過(guò)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)模式、使?受?腦啟發(fā)的復(fù)雜算法和學(xué)習(xí)?法來(lái)創(chuàng)建新的原創(chuàng)內(nèi)容。雖然?成式??智能?前仍專(zhuān)注于?成?本、計(jì)算機(jī)編程、圖像和聲?，但未來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)?于多種?途，包括藥物設(shè)計(jì)、建筑和?程。 在?作場(chǎng)所，使?基于??智能的語(yǔ)?模型（例如最近流?的 ChatGPT 或其后繼者）可以提??產(chǎn)?并提?輸出質(zhì)量，將?類(lèi)任務(wù)重新調(diào)整為創(chuàng)意?成和編輯。 最新的發(fā)展涉及可以做出重要決策或采取重??動(dòng)的?主??智能系統(tǒng)( Autonomous AI )。例如， AutoGPT是?個(gè)使? GPT-4 語(yǔ)?模型的?主??智能應(yīng)?程序。AutoGPT 可以通過(guò)將?標(biāo)劃分為更?的任務(wù)并使?互聯(lián)?搜索或?本轉(zhuǎn)語(yǔ)?技術(shù)等?具來(lái)?動(dòng)完成??確定的?標(biāo)。?成式??智能技術(shù)（特別是?主??智能）?益融??們?常?活的多個(gè)??，引起了公眾的興奮和擔(dān)憂，將在教育和研究等多個(gè)行業(yè)引發(fā)顛覆性變革。 3、可持續(xù)航空燃料 航空業(yè)每年占全球?氧化碳排放量的 2-3%，預(yù)計(jì) 2022 年? 2050年期間排放量將達(dá)到 390億噸（39 gigatonnes）。雖然地?交通中電動(dòng)汽?的使?正在迅速增加，但航空業(yè)由于?途??需要?能量燃料，因此在限制碳排放遇到了困難。此外，更換?機(jī)的?昂成本意味著現(xiàn)有機(jī)隊(duì)將繼續(xù)運(yùn)?數(shù)?年，?電動(dòng)或氫燃料?機(jī)在任何情況下都可能?法進(jìn)??途??。

當(dāng)前，不需要對(duì)航空基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備進(jìn)??規(guī)模改變的解決?案是：可持續(xù)航空燃料（SAF），由?物（例如?物質(zhì)）和??物（例如?氧化碳）來(lái)源?產(chǎn)。結(jié)合其他脫碳戰(zhàn)略，包括全系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)效率、新技術(shù)和碳抵消，SAF 可能推動(dòng)航空業(yè)在未來(lái)??年內(nèi)實(shí)現(xiàn)凈零碳排放。 4、工程噬菌體 ?活在?體表?和體內(nèi)的微?物數(shù)量與?體細(xì)胞的數(shù)量相匹配，甚?可能超過(guò)?體細(xì)胞的數(shù)量。?物體所擁有的微?物群落稱(chēng)為微?物組（microbiome），?類(lèi)、動(dòng)物和植物的微?物組在?命活動(dòng)中發(fā)揮著重要作?，維護(hù)這些?物體的健康。 噬菌體是有選擇性感染特定類(lèi)型細(xì)菌的病毒?？茖W(xué)家現(xiàn)在可以借助越來(lái)越復(fù)雜的基因工程工具，重新編程噬菌體以感染指定細(xì)菌，使其能夠在植物、動(dòng)物和人類(lèi)微生物群落中的諸多共存的細(xì)菌類(lèi)型中專(zhuān)門(mén)針對(duì)其中一種。雖然許多近期應(yīng)用都僅將用于研究，但有證據(jù)表明這種工程噬菌體最終可用于治療與微生物群落相關(guān)的疾病或消除食品供應(yīng)鏈中的有害細(xì)菌。 目前，在 44 項(xiàng)具有治療?的的噬菌體相關(guān)臨床試驗(yàn)中，有 29 項(xiàng)是?2020 年初以來(lái)發(fā)布的。涉及天然噬菌體和設(shè)計(jì)噬菌體的基于噬菌體的療法將繼續(xù)成為?程微?物組的強(qiáng)??法，從?增強(qiáng)?類(lèi)、動(dòng)物和植物的健康。

5、 改善心理健康的元宇宙 針對(duì)不斷加重的心理健康危機(jī)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者正在開(kāi)始構(gòu)建共享虛擬空間來(lái)改善心理健康。目前，已經(jīng)有視頻游戲被用于治療抑郁和焦慮，而通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的冥想也越來(lái)越受歡迎。未來(lái)的元宇宙結(jié)合可使用戶(hù)獲得觸感或?qū)τ脩?hù)情緒狀態(tài)做出反應(yīng)的下一代可穿戴設(shè)備，可成為改善心理健康的良方。 當(dāng)前，VR游戲平臺(tái)已經(jīng)被?于?理健康治療。此類(lèi)平臺(tái)不僅可以提?患者的參與度，還有助于消除?理健康問(wèn)題，例如通過(guò) VR 引導(dǎo)使用者進(jìn)行正念和冥想來(lái)增強(qiáng)幸福感。 利?虛擬宇宙技術(shù)來(lái)滿?連續(xù)的?理健康需求可能是雙贏的。不只會(huì)讓患者受益，同時(shí)扎根于現(xiàn)實(shí)的、必要的應(yīng)?程序可以推動(dòng)這種元宇宙的落地。

6、可穿戴植物傳感器 聯(lián)合國(guó)糧?及農(nóng)業(yè)組織指出，到 2050 年，世界糧?產(chǎn)量需要比當(dāng)前增加 70% 才能養(yǎng)活全球??。農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新將是應(yīng)對(duì)這?急劇升級(jí)和改善世界糧?安全的關(guān)鍵?步。 傳統(tǒng)上，農(nóng)作物是通過(guò)人工?壤測(cè)試和?視檢查來(lái)監(jiān)測(cè)的，這兩種?法既昂貴?耗時(shí)。最近的技術(shù)進(jìn)步提?了作物監(jiān)測(cè)的便利性，使農(nóng)?能夠更?規(guī)模地監(jiān)測(cè)作物狀況。多年來(lái)，?直使?粗粒度的衛(wèi)星數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)測(cè)農(nóng)?的健康狀況?，F(xiàn)在，配備傳感器的??機(jī)和拖拉機(jī)正在提供有關(guān)作物狀況的更?顆粒度的信息。農(nóng)作物監(jiān)測(cè)的下?個(gè)前沿領(lǐng)域是更?的顆粒度：監(jiān)測(cè)單個(gè)植物。 如今，我們有了新一代的植物傳感器。這些小型的、無(wú)侵入性的設(shè)備可以“佩戴”在每株植物上，并持續(xù)監(jiān)測(cè)溫度、濕度、濕度和營(yíng)養(yǎng)水平。如果能夠克服成本問(wèn)題，可穿戴植物傳感器可改善植物健康狀況并增加產(chǎn)量。 兩家公司， Growvera和Phytech，?主開(kāi)發(fā)了微型針傳感器，可插?植物的葉?或莖中以測(cè)量電阻的變化。數(shù)據(jù)被?線傳輸?shù)接?jì)算機(jī)或移動(dòng)設(shè)備，并在其中進(jìn)?分析以?成有關(guān)植物健康的解讀。因此，農(nóng)?可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作物，并根據(jù)植物的具體需求進(jìn)?精確的?預(yù)，例如根據(jù)含水量或養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)整灌溉或施肥。 當(dāng)然，可穿戴植物傳感器還有很多方面要完善，譬如可穿戴傳感器的安裝和維護(hù)成本?昂，并且分析傳感器的數(shù)據(jù)可能需要專(zhuān)業(yè)知識(shí)。因此，需要改進(jìn)數(shù)據(jù)分析?具來(lái)幫助農(nóng)?根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)做出有關(guān)作物管理的有用決策。此外，可穿戴傳感器對(duì)植物??和發(fā)育的?期影響也值得研究。 盡管存在這些挑戰(zhàn)，可穿戴植物傳感器仍有望徹底改變作物?產(chǎn)和管理。通過(guò)提供有關(guān)植物健康和環(huán)境條件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這些設(shè)備可以幫助農(nóng)?優(yōu)化農(nóng)業(yè)?產(chǎn)?、減少浪費(fèi)并最?限度地減少農(nóng)業(yè)對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)幫助養(yǎng)活世界上不斷增?的??。 7、空間組學(xué) ?體由?約 37.2 萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞組成。它們?nèi)绾喂餐?讓我們保持活?和健康？空間組學(xué)（Spatial omics）可能為研究?員提供答案。 通過(guò)將先進(jìn)的成像技術(shù)與 DNA 測(cè)序的特異性相結(jié)合，這種新興?法能夠在分??平上繪制?物活動(dòng)的過(guò)程。從感興趣的器官（例如???腦）開(kāi)始，科學(xué)家將組織切成只有?個(gè)細(xì)胞厚的部分。然后使?創(chuàng)新技術(shù)來(lái)可視化每個(gè)切?中特定?物分?的活動(dòng)。 空間組學(xué)允許以前所未有的細(xì)節(jié)查看以前?法觀察到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和?物事件，這項(xiàng)強(qiáng)大的新技術(shù)將加速我們對(duì)生物學(xué)的理解，并幫助研究人員開(kāi)發(fā)復(fù)雜疾病的新治療方法。 空間組學(xué)技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模正在迅速增長(zhǎng)，2021 年全球市場(chǎng)規(guī)模 2.3 億美元，2030 年預(yù)計(jì)收?為 5.8 億美元，越來(lái)越多的公司正在尋求提供空間組學(xué)解決?案。 ?從《?然?法》（Nature Methods）將空間組學(xué)評(píng)選為 2021 年年度技術(shù)以來(lái)，在極短的時(shí)間內(nèi)，它已經(jīng)從?種?眾技術(shù)發(fā)展成為?種有望標(biāo)準(zhǔn)化并?泛應(yīng)?的技術(shù)，徹底改變?nèi)祟?lèi)對(duì)?活的理解。

8、柔性神經(jīng)電子學(xué) 腦機(jī)接口能讓大腦與外部計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行通信，在醫(yī)學(xué)和神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域?qū)⒂袧摿Ω淖內(nèi)祟?lèi)健康狀況，如癲癇、抑郁癥或癱瘓的治療。 迄今為止，這項(xiàng)技術(shù)基于剛性電子器件，并受限于與腦組織在機(jī)械和幾何上不匹配等問(wèn)題。這些電子器件?法彎曲或適應(yīng)?腦運(yùn)動(dòng)，因此隨著時(shí)間的推移，它們的位置會(huì)“漂移”，從?降低了捕獲信號(hào)的準(zhǔn)確性。?侵?性?法，如放置在頭?外側(cè)的電極，不需要?術(shù)植?，但監(jiān)測(cè)信號(hào)微弱。

但是，柔性電子學(xué)和更具生物相容性的材料已經(jīng)出現(xiàn)了突破，這意味著患者可以獲得更少侵入性且更舒適的體驗(yàn)。預(yù)計(jì)到本年代末，這項(xiàng)技術(shù)的市場(chǎng)規(guī)模將從17.4億美元增長(zhǎng)至61.8億美元。 展望未來(lái)，材料制造和柔性電路印刷的進(jìn)步可以進(jìn)?步改進(jìn)柔性腦機(jī)接口（BMI）技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)真正的?機(jī)交互。 9、可持續(xù)計(jì)算 數(shù)據(jù)中心消耗全球產(chǎn)電量的約1%。如今，多種技術(shù)相互交織，使零能耗數(shù)據(jù)中心成為可能?！翱沙掷m(xù)計(jì)算”技術(shù)包括液體冷卻系統(tǒng)、人工智能分析以及能與甲烷燃燒爐等現(xiàn)有能源共存的模塊化數(shù)據(jù)中心。 ?先，為了解決熱管理問(wèn)題，?們正在開(kāi)發(fā)液體冷卻系統(tǒng)，使??或介電冷卻劑來(lái)散熱，多余的熱量被重新?于空間供暖、?加熱和?業(yè)過(guò)程等應(yīng)?。例如，瑞典斯德哥爾摩正在實(shí)施利?數(shù)據(jù)中?廢熱為家庭供暖的項(xiàng)目。 其次，??智能被?來(lái)實(shí)時(shí)分析和優(yōu)化能源使?，在不影響性能的情況下最?限度地提?效率。DeepMind 成功展?了??智能驅(qū)動(dòng)的能源管理的潛?，該項(xiàng)目使 Google 數(shù)據(jù)中?的能源消耗降低了 40%。 第三，?持凈零能耗數(shù)據(jù)中?的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施正變得更加模塊化例如，云和邊緣計(jì)算系統(tǒng)允許數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)分布在多個(gè)設(shè)備、系統(tǒng)甚?位置。 實(shí)現(xiàn)凈零能耗數(shù)據(jù)中?將涉及將上述?法，鑒于該領(lǐng)域的創(chuàng)新和投資浪潮，我們有理由對(duì)未來(lái)?年零能耗數(shù)據(jù)中心的前景感到樂(lè)觀。 10、人工智能輔助醫(yī)療 從診斷到藥物設(shè)計(jì)，人工智能被廣泛譽(yù)為改善醫(yī)療的推動(dòng)者。本報(bào)告重點(diǎn)關(guān)注人工智能在支持醫(yī)療系統(tǒng)方面的作用，包括監(jiān)測(cè)疫情、輔助決策、個(gè)性化治療和提高醫(yī)療服務(wù)效率等。人工智能輔助醫(yī)療具有巨大的潛力，將在未來(lái)幾年對(duì)醫(yī)療行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

基于??智能的醫(yī)療保健對(duì)發(fā)展中國(guó)家的影響可能更為深遠(yuǎn)，這些國(guó)家往往缺乏基礎(chǔ)設(shè)施和?員來(lái)向?部分??提供醫(yī)療。例如，印度??超過(guò)14億，并且分布廣泛，印度政府允許醫(yī)?通過(guò)輔助技術(shù)與偏遠(yuǎn)社區(qū)接觸，提供必要的醫(yī)療服務(wù)。 隨著??智能和機(jī)器學(xué)習(xí)在醫(yī)療保健領(lǐng)域的全球應(yīng)?的預(yù)期，法律框架也開(kāi)始出現(xiàn)?；??智能的醫(yī)療保障在未來(lái)三到五年內(nèi)將變得更加普遍，這將給?類(lèi)健康帶來(lái)巨?福音，特別是對(duì)于那些醫(yī)療服務(wù)不?的國(guó)家。 結(jié)語(yǔ) 柔性電池、生成式人工智能、可持續(xù)航空燃料、工程噬菌體、改善心理健康的元宇宙、可穿戴植物傳感器、空間組學(xué)、柔性神經(jīng)電子學(xué)、可持續(xù)計(jì)算、人工智能輔助醫(yī)療，是世界經(jīng)濟(jì)論壇評(píng)選出的2023年最具影響力的十大新興技術(shù)，并有望在未來(lái)5年影響全球。 其中，有些技術(shù)，譬如生成式人工智能、元宇宙等，已在全球掀起技術(shù)狂潮，許多企業(yè)紛紛投入其中。 可穿戴植物傳感器作為唯一的傳感器技術(shù)入選，有望在未來(lái)為我們監(jiān)測(cè)植物的生長(zhǎng)提供更細(xì)致的觀察，從而更好地根據(jù)植物的營(yíng)養(yǎng)需要提供灌溉或施肥，將物聯(lián)網(wǎng)的世界從人、機(jī)器延伸到植物。 此外，柔性電池、柔性神經(jīng)電子學(xué)等技術(shù)，也有望成為未來(lái)柔性傳感器落地的重要基礎(chǔ)。 本文榜單及部分資料來(lái)源： 《2023年十大新興技術(shù)報(bào)告》（Top 10 Emerging Technologies of 2023） 您對(duì)本文有什么看法？歡迎在傳感器專(zhuān)家網(wǎng)公眾號(hào)本內(nèi)容底下留言討論，或在中國(guó)最大的傳感社區(qū)：傳感交流圈中進(jìn)行交流。

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審核編輯黃宇