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从为生成式人工智能内容添加水印到更环保的肥料生产方式,世界经济论坛发布的《2025年十大新兴技术》报告探讨了即将对我们的生活产生重大影响的技术。这份报告在世界经济论坛新领军者年会(俗称夏季达沃斯年会)上发布,重点介绍了处于转折点的突破性技术,这正是科学进步开始对现实世界产生影响的关键时刻。今年入选的这十项技术均基于其创新性、发展水平以及带来切实社会效益的潜力。杰里米·尤尔根斯和弗雷德里克·芬特在报告前言中指出:“通过识别处于转折点的技术——即科学成就与实际潜力相结合的技术——我们为政府、商界和科学界的领导者提供在快速发展的环境中做出前瞻性决策所需的洞见。”
一、值得关注的四大趋势
纵观2025年的新兴技术,呈现出四大趋势:
报告还强调了技术融合日益增长的趋势。例如,人工智能与生物系统的结合,或新材料在推动清洁能源发展中的作用。这些技术预计将在未来三到五年内对现实世界产生影响,很快便会着手解决从错误信息到污染和气候压力等重大全球风险。
二、2025年十大新兴技术
1.结构电池复合材料:锂离子电池是需要独立空间的固体结构,而结构电池复合材料 (SBC) 则是一种承重材料,类似于碳纤维或环氧树脂,同时还能储存电能。这项技术可以使电动汽车更轻便、更高效,并应用于飞机(潜在应用包括机身)。由于多种原因,SBC尚未广泛应用,但如果能制定支持其广泛应用的安全法规和标准,它们将对环境和经济产生重大影响。
2.渗透发电系统:渗透发电系统利用两种水源的盐度差异发电,有潜力生产清洁、可再生、低影响的电力。尽管该概念于1975年首次提出,但近年来材料和系统设计的进步使其更接近现实。渗透发电系统有两种:压力缓渗,利用半透膜使水从低盐度区域流向高盐度区域;逆电渗析,利用离子交换膜在膜两侧移动正负电荷以产生电流。IBM名誉首席信息官Bernard Meyerson在最近的达沃斯电台播客中解释道:“地球自然会试图达到平衡,更巧妙的说法是,如果一侧有大量淡水,另一侧有大量盐水,水会迁移到盐水侧进行稀释,直到两侧盐度相等。在这个过程中,水在膜上移动会产生压力。”
3.先进核技术:“核能技术创新的新浪潮正在兴起,”作者在报告中写道。在新核电站建设相对停滞一段时间后,产量正在加速增长。从替代冷却燃料到小型模块化反应堆 (SMR),世界各国正在推进一系列技术进步,旨在降低成本、简化设计并提高核能发电量。最终目标是实现核聚变——氢原子聚变释放巨大能量——法国国际热核聚变实验堆 (ITER) 项目多年来一直致力于此。如果实现,它将为“全球能源挑战提供变革性的解决方案”。
4.工程化活体疗法:科学家们希望通过将有益细菌转化为微型药物工厂,从体内治疗疾病,实现更经济、更有效的长期护理。这是通过将包含生产治疗药物指令的遗传密码引入活体益生菌系统(如微生物、细胞和真菌)来实现的。该系统还可通过开关编程,按需控制生产。无需在实验室生产药物意味着生产成本可降低70%。此外,这种方法能为通常需要定期注射的患者(如糖尿病患者)提供稳定持久的治疗药物供应。波士顿大学院长Mariette DiChristina在达沃斯电台播客中说:“想象一下,如果你体内设计出这些小型生物工厂(活体疗法),它们可以根据身体所需提供葡萄糖。这更像是你没有患上糖尿病时身体的自然反应。”
5.GLP-1用于治疗神经退行性疾病:一类近期开发的药物,最初用于治疗2型糖尿病和肥胖症——技术上称为胰高血糖素样肽-1受体激动剂(GLP-1 RA)——在治疗阿尔茨海默病或帕金森病等脑部疾病方面显示出良好前景。GLP-1 RA已被证明可减轻脑部炎症并促进毒性蛋白质的清除,这两种情况若不及时治疗都与上述疾病的发展相关。全球有超过5500万人患有痴呆症,因此这类药物具有显著的社会和经济效益。正如DiChristina所说:“想想护理人员,他们需要花在护理上的时间,或许他们本可以把这些时间花在其他有益于生命的工作上。”
6.自主生化传感:这些设备能够自主、持续地检测和量化特定的生化参数,例如疾病标志物或水中的化学变化(以检测污染)。借助无线通信和自给式电源,它们能实现实时、持续的监测。该技术已在特定应用中取得成功,最引人注目的是用于糖尿病管理的可穿戴血糖监测仪。然而,得益于多个领域的进步,该技术正开始应用于其他领域,如更年期护理和食品安全。
7.绿色固氮:固氮作用将大气中的氮大规模转化为氨,为肥料生产提供必需原料,支撑着全球约50%的粮食产量。新型绿色固氮技术旨在减少该过程对环境的巨大影响(目前消耗全球约2%的能源)。这些新方法将取代现有生物基或仿生系统,例如利用工程细菌和酶固氮,以及利用阳光或绿色电力提供能源。
8.纳米酶:纳米酶是在实验室生产和制造的具有类似酶特性的纳米材料。与由生物体产生或以高成本和复杂性合成的酶相比,纳米酶更稳定,生产成本更低、更简单。它们作为催化剂,支持与酶相同的化学反应,但能在更广泛的条件下使用。应用范围广泛,从治疗到水净化和食品安全,目前已在癌症和神经退行性疾病治疗方面开展临床试验。然而,在广泛应用之前,仍需克服一些技术和伦理障碍。
9.协作传感:单个传感器已广泛应用,但人工智能等技术的进步带来了新的联网机遇。这些互联传感器可能改变城市的运作方式以及组织利用数据进行决策的方式。以城市交通为例:互联交通信号灯可根据交通摄像头和环境传感器自我调节,帮助管理交通拥堵并减少污染。其他应用包括矿山测绘、环境监测和风暴系统分析。
10.生成水印:在深度伪造和合成媒体盛行的时代,这项技术备受青睐。它为人工智能生成的内容添加隐形标签,使人们更容易识别内容真伪,从而有助于打击虚假信息并提升网络信任度。Meyerson描述了该技术如何应用于图像:“在像素层面,人眼无法分辨,但计算机可以……你可以在图像中写入一个签名,上面写着‘嗨,我是AI生成的’。”许多领先科技公司正越来越多地集成水印功能。然而,该技术面临挑战,包括应用不均衡、用户试图移除或伪造水印,以及层出不穷的道德问题(如错误地将真实内容标记为AI生成的)。
参考文献:
1.World Economic Forum.Top 10 Emerging Technologies of 2025[EB/OL].https://reports.weforum.org/docs/WEF_Top_10_Emerging_Technologies_of_2025.pdf,2025-6-24.
2.World Economic Forum.How our Top 10 Emerging Technologies are chosen – and what it says about the world today[EB/OL].https://www.weforum.org/stories/2025/06/how-our-top-10-emerging-technologies-are-chosen/,2025-6-24.