前沿觀察：改變世界的100項(xiàng)技術(shù)

第一章　熱門趨勢之一　Web 3.0 與元宇宙  1 
Web 3.0——區(qū)塊鏈讓新一代互聯(lián)網(wǎng)成為現(xiàn)實(shí) 2 
DeFi（去中心化金融）——Web 3.0 時代全新的分散式金融服務(wù) 7 
DAO（去中心化自治組織）——Web 3.0 時代全新的去中心化自治組織形態(tài) 9 
元宇宙——融合現(xiàn)實(shí)影像的網(wǎng)上虛擬空間  12 
體積捕捉視頻——用三維影像再現(xiàn)真實(shí)的人物與動作  13 
虛擬制片——輕松合成真實(shí)的拍攝對象與虛擬背景  17 
懸浮式空中觸控屏——懸浮顯示影像　非接觸式輸入  19 
五感傳感器——檢測人類五感  22 
觸覺反饋技術(shù)——通過振動等方式再現(xiàn)觸感  23 
第二章　熱門趨勢之二　軟體機(jī)器人與綠色轉(zhuǎn)型（GX） 27 
軟體機(jī)器人——輕盈且安全　柔中顯力量  28 
生物混合機(jī)器人——心肌細(xì)胞、聽覺等生命系統(tǒng)與機(jī)電系統(tǒng)的融合  31 
仿生鳥飛行器——性能優(yōu)越，可模仿鳥類飛行或著陸  32 
第六根指頭的軀體化——用手臂肌肉驅(qū)動小指外側(cè)的人工指  34 
代替視覺的新感覺裝置——通過骨傳導(dǎo)震動傳達(dá)與前方物體的距離信息  38 
碳循環(huán)系統(tǒng)——用綠氫和二氧化碳合成甲烷  40 
零碳城市——地方政府與城市的實(shí)際碳排放量降為零  45 
DAC（直接空氣捕集）技術(shù)——直接捕集大氣中二氧化碳，全球競相建設(shè)“空中吸碳”工廠  47 
綠氫——用可再生能源發(fā)電，通過電解水制取氫氣  48 
人工光合作用——用二氧化碳和水制氫、烴，生產(chǎn)效率 不斷提高  51 
綠色混凝土——吸收、固定二氧化碳，助力碳中和  54 
人造肉——用動物細(xì)胞培養(yǎng)肉，挑戰(zhàn)三維打印培養(yǎng)肉組織  56 
第三章　2030 年最值得期待的技術(shù) 65 
第四章　汽車與火箭 73 
完全自動駕駛——無須駕駛員，由自動駕駛系統(tǒng)指揮車輛運(yùn)行  74 
無人駕駛MaaS——無人駕駛的出行服務(wù)  77 
車載AI 半導(dǎo)體——用于駕駛輔助系統(tǒng)等領(lǐng)域  79 
在電動汽車上安裝變速箱——在高效區(qū)域驅(qū)動電機(jī)，延長續(xù)航距離  81 
1.5 GPa 級冷沖壓材料——通過低成本的冷沖壓方法將超高強(qiáng)鋼用于車身骨架部件  83 
小型電機(jī)總成——身形緊湊的小型電機(jī)以超高速旋轉(zhuǎn)  85 
行人安全氣囊——使行人在車禍時免受頭部沖擊的“車外”安全氣囊  87 
駕駛員大腦功能下降預(yù)測裝置——預(yù)測駕駛員異常情況， 減少交通事故  90
充電公路——利用道路與路燈為行駛中的車輛供電  92 
AI 駕校——利用AI 技術(shù)評價人的駕駛技能  95 
空中汽車——可以像汽車一樣方便駕駛的電動飛機(jī)  97 
太空運(yùn)輸——通過小型火箭向太空運(yùn)送物資 101 
太空垃圾清除技術(shù)——小型衛(wèi)星用磁力捕獲火箭殘骸等太空垃圾 102 
低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)——建立非地面系統(tǒng)的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) 104 
天地往返航天器——實(shí)現(xiàn)近地軌道上“自動駕駛”旅行 105 
第五章　建筑與土木工程  109 
數(shù)字孿生防災(zāi)——運(yùn)用3D 技術(shù)重現(xiàn)城市與設(shè)施　預(yù)測災(zāi)害發(fā)生  110 
城市智能中樞系統(tǒng)——支撐智慧城市的數(shù)字基礎(chǔ)  112 
IoT 住宅——自動掌握居住成員的健康狀況及能源利用情況  114 
虛擬設(shè)計(jì)——利用AI 與IoT 技術(shù)設(shè)計(jì)虛擬空間，改善辦公環(huán)境  116 
大型面板結(jié)構(gòu)法——用整合了保溫層、窗框的大型一體化面板建造住宅  119 
裝配式木制住宅——在工廠制造木制住宅結(jié)構(gòu)，提供低價標(biāo)準(zhǔn)化平房住宅 122 
建筑翻新——修補(bǔ)結(jié)構(gòu)再次利用，減少二氧化碳排放 125 
環(huán)境DNA 分析——長期監(jiān)測珍稀物種生存狀況，切實(shí)采取保護(hù)措施 128 
重型機(jī)械自動化——無人重型機(jī)械建造大型建筑物 129 
遠(yuǎn)程操作式人形重型機(jī)械——在工程車內(nèi)遠(yuǎn)程操控有兩條“手臂”的人形重型機(jī)械 134 
3D 打印建筑——用3D 打印機(jī)建造倉庫和廁所 136
第六章　檢查與診斷技術(shù)  141 
法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)氣味傳感器——通過分析氣味來驗(yàn)證死因、判斷是否存在虐待行為 142 
排尿預(yù)測傳感器——下腹部安裝傳感器，監(jiān)測膀胱內(nèi)尿液量 144 
耳機(jī)型腦電波測量儀——刺激聽覺，兼具輔助麻醉的效果 146 
血糖測量智能手表——無須針刺也可測量血糖 147 
糖尿病監(jiān)控儀——遠(yuǎn)程計(jì)算胰島素注射量 148 
皮脂RNA 疾病診斷——拭取皮膚油脂便可早期診斷帕金森病 150 
認(rèn)知障礙輔助診斷軟件——分析腦部圖像，早期診斷認(rèn)知障礙 151 
心臟觸診椅——使用聲學(xué)傳感器診斷內(nèi)臟、心率及血管的狀態(tài) 153 
光子計(jì)數(shù)CT——實(shí)現(xiàn)高精密、低輻射的掃描 155 
AR 健身——用AR 技術(shù)輔助健身 158 
第七章　治療技術(shù)  161 
光免疫療法藥物——用感光物質(zhì)破壞癌細(xì)胞 162 
中分子藥物研發(fā)——用口服藥物瞄準(zhǔn)細(xì)胞中的目標(biāo) 164 
線粒體功能改善藥——治療線粒體功能異常引發(fā)的多種疾病 165 
嵌合抗原受體T 細(xì)胞免疫療法——直接注入基因，破壞癌細(xì)胞 168 
核酸靶向藥物——作用于轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)之前的核酸，適用于各種疾病的治療 169 
數(shù)字療法（DTx）——利用手機(jī)應(yīng)用程序等信息技術(shù)進(jìn)行疾病的預(yù)防、診斷和治療 171 
MR 醫(yī)療——使用混合現(xiàn)實(shí)（MR）技術(shù)，3D 遠(yuǎn)程確認(rèn)患者情況 173
醫(yī)院CRM——根據(jù)患者情況智能辦理出入院 174 
醫(yī)療機(jī)器人——輔助手術(shù)、治療、配藥及復(fù)健 176 
護(hù)理機(jī)器人——配備AI 技術(shù)的人形機(jī)器人開始投入使用 177 
腸道換氣法——把液體注入肛門，從腸道向全身輸送氧氣 178 
第八章　工作方式與商務(wù)場景  183 
材料信息學(xué)——利用AI 技術(shù)助力材料開發(fā) 184 
使用影像遠(yuǎn)程檢查——遠(yuǎn)程連接作業(yè)現(xiàn)場與檢查員 186 
虛擬辦公室——在虛擬空間舉行會議，全身虛擬化身出席現(xiàn)實(shí)會議 188 
人才分析——利用AI 錄用和配置人才 189 
人類數(shù)字孿生——用IT 技術(shù)復(fù)制人類，預(yù)測人類消費(fèi)行為 190 
線上教育——隨時隨地接受教育和開展研修 191 
烹飪機(jī)器人——針對人手不足而開發(fā)出來的自動化烹飪機(jī)器人 192 
無人機(jī)配送——無須員工即可配送商品 194 
陶瓷3D 打印——新型陶瓷材料，塑造精致的三維結(jié)構(gòu) 195 
嵌入式金融——非金融公司在企業(yè)服務(wù)中嵌入金融功能 197 
無現(xiàn)金支付——無須現(xiàn)金即可支付 200 
低代碼開發(fā)——幫助企業(yè)自行研發(fā)信息系統(tǒng) 201 
面向虛擬主播的動作捕捉設(shè)備——高度還原手指動作 203 
第九章　IT 技術(shù)  207 
量子計(jì)算機(jī)——同時處理大量運(yùn)算，應(yīng)用研究不斷發(fā)展 208 
量子糾錯——抑制或糾正量子比特的錯誤  211 
抗量子密碼——量子計(jì)算機(jī)也無法破解的密碼 214 
自適應(yīng)批量搜索——快速解決各種組合優(yōu)化問題 215 
IaC（基礎(chǔ)架構(gòu)即代碼）——通過編程管理系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施 218 
CSPM（云安全態(tài)勢管理）——自動確認(rèn)云端設(shè)置規(guī)則防止因人為失誤而泄露信息 219 
SOAR（安全編排自動化與響應(yīng)）——自動檢測并應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全事件 221 
GP-SE（全球平臺安全元件）——智能手機(jī)可作為身份證明 223 
物聯(lián)網(wǎng)時代的認(rèn)證密碼——在小型終端上運(yùn)行，以低運(yùn)算量保證密碼強(qiáng)度 224 
AI 生成推文——用GPT-3 生成行文自然的假推文 226 
DNN 切分——用機(jī)器學(xué)習(xí)高精度識別分布外數(shù)據(jù) 228 
顯著圖——確認(rèn)圖像重點(diǎn)區(qū)域，提高處理效率 229 
文件閱讀AI 解決方案——通過與AI 對話獲取正確答案 231 
第十章　能源與電子工程學(xué)  233 
新一代核反應(yīng)堆——減少二氧化碳重新評估高速反應(yīng)堆和微型反應(yīng)堆 234 
鈉離子電池——取之不盡的資源，致力于提高能量密度 235 
新一代功率半導(dǎo)體——能夠減少功率損失的新一代元件 237 
自旋半導(dǎo)體——利用自旋技術(shù)的新一代存儲器“MRAM” 備受矚目 238 
鈣鈦礦太陽能電池——低成本制造，可彎曲 240