2023年最值得关注的23项新兴技术

　　2023年，绿色氢能源将取得持续进展。绿氢是一种新的清洁能源，产生的温室气体排放接近于零。欧洲两大能源公司壳牌（Shell）和莱茵集团（RWE）正在创建第一个用北海海上风能提供动力的大型绿氢项目管道。

　　与此同时，我们还将看到分散式电网的发展取得进展。使用这种模式的分布式能源发电提供了一个由小型发电机和储存器组成的系统，这些发电机和存储器位于社区或个人住宅中，因此即使城市的主电网不可用，它们也可以提供电力。

　　目前，我们的能源系统主要由大型天然气和能源公司主导，但分散式的能源计划有可能在全球范围内实现电力民主化，同时减少碳排放。

　　2023年，机器人将变得更像人类——无论是在外观还是能力方面。这些类型的机器人将在现实世界中被用作活动迎宾员、调酒师、礼宾和老年人的陪护。它们还将在仓库和工厂中执行复杂的任务，与人类一起从事制造和物流工作。

　　有一家公司正在努力创造一种能在家里工作的类人机器人。在2022年9月的特斯拉人工智能日上，埃隆·马斯克公布了两个擎天柱（Optimus）人形机器人原型，并表示该公司将在未来3到5年内接受订单。这种机器人可以完成简单的任务，比如搬运物品和给植物浇水，所以也许很快我们就能有“机器人管家”在家里帮忙了。

　　我们将生活在一个可以通过编辑来改变材料、植物甚至人体性状的世界里。纳米技术将使我们能够创造出具有全新功能的材料，例如具备防水和自我修复能力。

　　CRISPR-Cas9基因编辑技术已经存在了几年，但在2023年，我们将看到这一技术加速发展，使我们能够通过改变DNA来“编辑自然”。

　　基因编辑的工作原理与文字处理有点类似，你可以去掉一些单词，再加入一些单词——只不过你处理的对象是基因。基因编辑可以用来纠正DNA突变，解决食物过敏问题，提高农作物的健康，甚至可以编辑人体的特征，如眼睛和头发的颜色。

　　众所周知，大气中的二氧化碳导致全球变暖，那为什么不用机器把它吸出来呢？许多初创公司正在追求直接空气捕捉技术(DAC)。加拿大的Carbon Engineering公司在美国得克萨斯州建造世界上最大的DAC设施，每年能够捕获100万吨二氧化碳。瑞士公司ClimeWorks在冰岛开设了DAC工厂，以每年4000吨的速度将捕获的二氧化碳以矿物形式掩埋。名为Global Thermostat的美国公司有两个试点工厂。DAC在应对气候变化方面可能至关重要，降低成本和扩大技术规模的竞赛已经开始。

　　新型农业正在发展。垂直农场在封闭、受控的环境中，在托盘上种植植物。高效率的LED照明使这个过程更便宜，尽管能源成本仍然是较大的负担。垂直农场可以靠近客户，减少运输成本和排放。用水最少，虫害也被挡在外面，所以不需要杀虫剂。

　　在英国，琼斯食品公司（Jones Food Company）开设世界上最大的垂直农场，占地13750平方米。美国公司AeroFarms将在弗吉尼亚州开设其最大的垂直农场。其他公司也将扩张。Nordic Harvest将扩大其在哥本哈根郊外的工厂，并在斯德哥尔摩建造新的工厂。总部位于加州的Plenty将在洛杉矶附近开设室内农场。垂直农场主要种植高价值的绿叶蔬菜和草本植物，但也有些尝试种植番茄、辣椒和浆果。现在的挑战是如何把经济学也考虑进去。

　　商业领袖们将继续在创建自动系统方面取得进展，特别是在配送和物流领域，许多工厂和仓库已经部分或完全实现了自动化运作。

　　在2023年，我们将看到更多的自动驾驶卡车、轮船和送货机器人，甚至更多的仓库和工厂都将实施自主运作技术。

　　英国在线超市Ocado自称是“世界上最大的在线食品杂货零售商”，在其高度自动化的仓库中使用了数千个机器人来进行分类、搬运和移动食品杂货。该仓库还使用人工智能，将最受欢迎的商品放置在机器人容易够到的地方。Ocado目前正在推广他们的仓库背后的自主技术给其他杂货零售商。

　　大多数人没有做足够多的锻炼。很多人有这样的意愿，但缺乏动力。虚拟现实(VR)头盔可以让人们玩游戏，当他们击打或切割迎面而来的物体，或蹲下和摆动以躲避障碍时，这个过程中会燃烧卡路里。疫情期间，随着封锁关闭了健身房，一款功能强大、成本低廉的头戴式设备Oculus Quest 2发布，VR的杀手级应用程序会是健身吗?

　　以mRNA为基础的新冠肺炎疫苗的研发成功，预示着疫苗开发的黄金时代的到来。Moderna正在开发一种基于与高效新冠疫苗相同的mRNA艾滋病毒疫苗。辉瑞-BioNTech新冠疫苗的联合开发商BioNTech正在研究疟疾mRNA疫苗。牛津大学开发的针对艾滋病毒和疟疾的mRNA疫苗也显示出了希望。

　　多年来，研究人员始终在开发使用3D打印生物材料制造人造器官的技术。最终的目标是从病人身上提取细胞，创造出功能完整的器官用于移植，从而消除长时间的等待名单、匹配测试和排异风险。

　　对于肉质器官来说，这个目标仍有很长距离。但骨骼就没那么棘手了。两家创业公司Particle3d和adam，都希望将3D打印的骨骼用于人体植入。两家公司都使用钙基矿物质来打印他们的骨头，这些骨头是根据病人的CT扫描来测量的。Particle3d在猪和老鼠身上的试验发现，骨髓和血管在8周内就能生长到植入物中。adam也称，他们的3D打印植入物刺激骨骼自然生长，并逐渐生物降解，最终被患者的骨组织取代。如果一切顺利，研究人员称3D打印血管和心脏瓣膜将是下一个目标。

　　长期以来被视为科学幻想的飞行出租车，或新兴行业所称的电动垂直起降(evtol)飞机，正变得越来越接近现实。总部位于加州的Joby Aviation计划生产十多辆五座汽车，续航里程为240公里。德国Volocopter公司计划在2024年巴黎奥运会上提供空中出租车服务。其他竞争者包括亿航、百合(Lilium)和Vertical Aerospace。

　　2022年太空旅游行业取得了巨大进展，随着亿万富翁支持的一系列努力将平民送上太空，人们对2023年的太空领域寄予了很高的期望。理查德•布兰森爵士(Sir Richard Branson)的维珍银河击败杰夫•贝索斯(Jeff Bezos)旗下蓝色起源，登上了太空边缘，两位亿万富翁都乘坐自家飞船进行了亚轨道旅行。

　　这几家公司都希望在2023年有更多的游客乘坐飞船，但维珍银河正在对其飞行器进行改进，使其更加坚固和安全，蓝色起源计划增加航班，但没有透露时间和数量。就SpaceX而言，它已经达成了一项将游客送往国际空间站的协议。接下来呢？人们会登陆月球吗？

　　递送无人机项目启动的时间比预期的要长，爱尔兰初创公司Manna始终在戈尔韦郡提供书籍、餐饮和药品，该公司计划将其服务扩展到爱尔兰和英国。Wing是谷歌的姐妹公司，已经在美国、澳大利亚和芬兰进行了测试配送，并将扩大其推出的从商场到家庭的递送服务。保加利亚初创公司Dronamics将开始使用带翼无人机在39个欧洲机场之间运送货物。问题是：无人机送货的速度是会上升还是下降？

　　半个世纪以来，科学家们一直在想，改变超音速飞机的形状是否能降低其音爆的强度。直到最近，计算机才变得足够强大，能够进行将这些降噪理论付诸实践所需的模拟。

　　美国宇航局（NASA）的x-59 Quesst (“安静超音速技术”的缩写)进行试飞。至关重要的是，该测试在加州爱德华兹空军基地进行，具体来说是在陆地上进行。协和式飞机是世界上首款也是唯一商用的超音速客机，在陆地上空飞行时，飞行速度不得超过音速。x-59的音爆预计只有协和式飞机的八分之一。在感知到的75分贝时，它将相当于远距离的雷暴，更像是一声“重击”。NASA希望监管机构能解除对超音速飞行的禁令，开启商业飞行的新时代。

　　建筑师经常使用3D打印来创建按比例缩放的建筑模型。但这项技术可以扩大规模，并用于建造真正的房屋。材料以泡沫的形式从喷嘴中喷射出来，然后变硬。

　　一层一层地打印房子，要么在现场打印，要么在工厂里作为几件作品运输和组装。2022年，总部位于加州的Mighty Buildings公司在Rancho Mirage完成15座环保3D打印住宅的开发。总部位于得克萨斯州的icon计划在奥斯汀附近建立由100栋3D打印房屋组成的社区，这将是同类项目中最大的。

　　这在硅谷已经成为一股热潮。不满足于在醒着的时候最大化他们的生产力和表现，极客们现在也在利用一系列技术优化他们的睡眠。这些产品包括记录和跟踪睡眠质量的戒指和发带，舒缓的音响设备，加热和冷却床垫的设备，以及在最佳时刻叫醒你的智能闹钟。谷歌推出了一款睡眠跟踪床头柜平板电脑，这听起来很疯狂，但睡眠不足与心脏病和肥胖等疾病有关。

　　越来越多的证据表明，每个人的新陈代谢都是独特的，食物的选择也应该如此。进入个性化营养时代：使用机器学习算法告诉你吃什么、什么时候吃的应用程序，测试你的血液和肠道微生物群，收集锻炼等生活方式因素的数据，并使用安装在皮肤上硬币大小的设备实时跟踪血糖水平。在美国成功推出后，个性化营养公司正着眼于2023年的其他市场。许多药物还将寻求监管部门的批准，用于治疗糖尿病和偏头痛等疾病。

　　远程医疗咨询已变得司空见惯，这可能会改变Fitbit或Apple Watch等可穿戴健康追踪设备的前景。它们目前主要用作健身追踪器，测量步数、跑步和游泳速度、锻炼时的心率等等。但咨询公司Gartner的分析师表示，这类设备的消费者和医疗用途之间的界限现在变得模糊。

　　智能手表已经可以测量血液氧合、进行心电图和检测心房颤动。下一代Apple Watch可能会包括能够测量血液中葡萄糖和酒精水平、血压和体温的新传感器。提供传感器技术的Rockley Photonics公司称其系统为“手腕上的诊所”。这些功能可能还需要一段时间才能获得监管部门的批准，但与此同时，不仅是用户，医生也将更加关注可穿戴设备的数据。

　　1992年，科幻小说作家尼尔·斯蒂芬森(Neal Stephenson)在其著作《雪崩》(Snow Crash)中创造了“元宇宙”(Metaverse)这个词，它指的是一个持续存在的虚拟世界，人们可以通过特殊设备进入其中，在那里人们可以聊天、购物、玩游戏、娱乐等。

　　有专家预测，到2030年，元宇宙将为全球经济总量增加5万亿美元，而2023年将是定义未来十年元宇宙发展方向的一年。在2023年，我们可能将拥有更多沉浸式的虚拟会议环境，人们可以在那里交谈、头脑风暴和协同创作。

　　事实上，微软和英伟达已经在开发用于数字项目合作的元宇宙平台。许多公司已经在使用AR和VR等元宇宙技术开展员工入职和培训，这一趋势将在2023年加速。咨询巨头埃森哲已经创建了一个名为“Nth Floor”的元宇宙环境。这个虚拟世界模拟了真实世界里的埃森哲办公室，因此新员工和现有员工不需要出现在实体办公室就可以执行人力资源相关的任务。

　　这个在20世纪90年代还只存在于黑板上的想法，已经发展成为政府、科技巨头和初创公司之间一场价值数十亿美元的竞争，即利用量子物理的反直觉特性来建造新型计算机。在某些数学领域，量子计算机的运算能力可以超过任何非量子机器，可以快速完成密码学、化学和金融领域的计算。

　　但是这样的机器什么时候会出现呢？衡量量子计算机能力的一个标准是它的量子比特数量。一个中国团队建造了一台66个量子比特的计算机，美国公司IBM希望2022年达到433量子比特，到2023年达到1000量子比特。但现有的机器有一个致命的缺陷：它们所依赖的微妙量子态只能持续几分之一秒。解决这个问题需要数年时间。但如果现有的机器能在此期间发挥作用，量子计算可能会比预期更早地成为商业现实。

　　与真人网红不同，虚拟网红不会在拍照时迟到，不会在派对上喝醉，也不会变老。这是因为虚拟网红是电脑生成的角色，他们在Instagram、Facebook和TikTok上宣传产品。

　　其中最著名的是Miquela Sousa，或称Lil Miquela，是个虚构的19岁巴西裔美国人，Instagram上有300万粉丝。2022年，有150亿美元用于网红营销，虚拟网红正在激增。

　　随着越来越多的公司创造更多的去中心化产品和服务，区块链技术也将在2023年取得显著进展。

　　例如，目前我们将所有东西都存储在云端，但如果我们把数据分散化存储，并使用区块链对数据进行加密，我们的信息不仅会变得更安全，而且我们会有创新的方法来访问和分析它。

　　在新的一年里，NFT将变得更加可用和实用。例如，音乐会的NFT门票可能会让你获得后台体验和纪念品。NFT可能成为我们用来与我们购买的许多数字产品和服务进行交互的关键，或者可能代表我们与其他各方签订的合同。

　　目前，全球大约有70家公司在生物反应器中“培育”肉类。从动物身上提取的细胞，在不伤害它们的情况下，在富含蛋白质、糖、脂肪、维生素和矿物质的汤中得到营养。2020年，总部位于旧金山的人造肉初创企业Eat Just成为首家获得认证、可以在新加坡销售其产品的公司。

　　在2022年，其他几家公司也加入。以色列初创公司SuperMeat表示，2022年人工培育的鸡肉汉堡获得商业销售许可，该公司的人工培育鸡肉汉堡的价格从2018年的2500美元降至10美元。总部位于加州的Finless Foods希望获得批准销售人工培育的蓝鳍金枪鱼肉，这种肉的价格从2017年的每公斤66万美元下降到440美元。培根、火鸡和其他人工培育的肉类也在供应中。

　　最后，我们将在2023年看到更多对环保技术的推动。很多人都沉迷于智能手机、平板电脑等科技产品，但这些小玩意的制造部件是从哪里来的呢？人们将更多地思考电脑芯片等产品中的稀土成分来自哪里，以及我们是如何消费它们的。我们也在使用像Netflix和Spotify这样的云服务，而运行它们的大型数据中心仍然在消耗大量能源。

　　2023年，随着消费者要求他们购买的产品和服务实现节能并采用更环保的技术，我们将看到供应链在这种要求之下变得更加透明。