英国智库:技术与的未来

点赞:7639 浏览:31293 近期更新时间:2024-03-15 作者:网友分享原创网站原创

[摘 要]:英国政府持续支持技术预见研究.2012年底,英国大学与科学国务大臣发布了由政府智库Foresight撰写的《技术与创新的未来(2012年更新版)》报告.这份报告重新审视了未来20年驱动英国经济增长的重要技术领域,并揭示了值得关注的新主题.


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一、具有增长潜力的技术领域

由英国政府首席科学顾问领导的智库Foresight在新报告中指出,2010年确定的53项技术大体上仍是未来20年最有可能促进经济发展的技术.该报告也反映了过去两年里的新变化.

1.生物技术和制药(14项)

基因和细胞领域有6项有潜力的技术,分别是基因组学、蛋白质组学和表观遗传学:核酸:合成生物学:分层医疗与写作化医疗:干细胞:再生医学和组织工程学.传感器和计算领域有6项有潜力的技术,分别是芯片实验室、医学和生物成像、增效型药物(如认知增强药)、电子医疗、人类行为模拟、脑机接口.生产领域有2项有潜力的技术,即农业技术和工业生物技术.

合成生物学囊括了一系列方法,如自上而下进行整个细菌的再设计,自下而上进行新物种的组装.使细菌成为“生物工厂”,以生产特定的化学物质或生物化合物,这种理念已经显露出巨大的早期前景.例如,美国劳伦斯伯克利国家实验室已经利用工程方法,设计细菌来生产用于治疗疟疾的.从理论上讲,可用同样的方法生产抗癌药,如目前昂贵的紫杉醇.合成生物学的应用并不仅限于廉价地生产药品,也可生产食品、能源和材料,并具有其他用途,如生物传感、受污染水土的净化和信息处理等.目前,其他研究机构正致力于构造标准化的DNA序列,使之可以组装起来,以产生预期的效果.

电子医疗技术不仅包括向患者和居民提供的个性化健康系统,还包括供卫生当局和专业人员使用的各种工具.这方面的例子包括医疗信息网、电子健康记录、远程医疗怎么写作、个人穿戴式和便携式移动设备、健康门户以及其他协助健康监测、诊断和治疗的工具.芯片实验室技术可将医学诊断降至个人层面,患者便可自己进行检测,并将数据以电子方式发送出去,以便分析和治疗.目前,欧洲的卫生开支占国内生产总值的9%,由于人口老龄化、慢性病患者增多、对医疗保健的期望更高,预计到2020年卫生开支份额将增至16%.在这种情况下,电子医疗提供的低成本、高质量医疗就显得非常重要.

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2.材料与纳米技术(11项)

先进材料领域有5项有潜力的技术,分别是纳米技术、纳米材料、碳纳米管和石墨烯、智能聚合物(又称塑料电子)、金属有机框架.应用领域有6项有潜力的技术,即智能(多功能)材料和生物测定材料、智能(交互式)纺织品、活性包装、超材料、建筑和建设材料、3D打印和个性化制造.

智能材料被设计用来与它们所处的环境进行互动.其用途包括可自修复的材料、故障出现之前就能感知问题存在的引擎.新材料的开发及其应用,与传感器技术的集成结合在一起,将产生新的机遇,从而改变日常用品运作的方式,并产生新的医学和工程用途.最具有影响力的智能材料可能是那些能感觉到环境的变化并做出反应,甚至传递其状态信息的材料,换句话说,也就是既有传感功能又有致动功能的材料.

在过去的两年里,3D打印领域的进展迅速.在很大程度上,3D打印已从研发阶段转变成为一些产业战略的核心要素.报告认为,通过投资新材料领域,推动使用3D打印技术的本地按需制造,进一步迈向产品加怎么写作的“怎么写作化”商业模式,英国可以引领这场制造业变革.

3.数字化与网络(14项)

电子基础设施领域有5项重要技术,分别是复杂性理论、超级计算、云计算、下一代网络、智能传感器网络和普适计算.分析工具领域有2项重要技术,即搜索与决策、仿真与建模.处理器、接口和传感器领域有7项重要技术,分别是新型计算技术、光子学、安全通信、生物测定学、监视、怎么写作型机器人与群体机器人、仿生传感器.

报告强调了怎么写作型机器人日益重要的作用.怎么写作机器人的主要市场包括国防、医疗保健、制造、运输、能源、娱乐和教育等领域.在工业检测、农业和水下测量与监视等方面,怎么写作型机器人具有成熟的市场定位,其应用有大幅度增长.将单个“笨拙的”机器人集合成群来完成大量或复杂的任务将变得越来越普遍.护理机器人和娱乐机器人的市场也可能具有重要地位.随着谷歌汽车和“智能”无人飞行器的出现,自动驾驶工具已经成为现实.

一种更强的趋势业已出现,即传感器正变得越来越小,日益互联互通,并与嵌入式处理器或远程处理器相连.传感器将使我们得到前所未有的有关环境的信息,提高我们影响和控制环境以及改进对变化的检测和监测能力.在纳米技术工具的推动下,传感器正开始向微型化方向发展.小而廉价的传感器可以监测饮用水的质量,检测建筑和车辆的结构损伤,感知和测量环境污染.它们可用来监测机械和消费品零部件和材料的状况,并在有维修或更换必要时能进行报告.随着纳米技术的发展,一个巨大的安全传感器网络可持续监测建筑、桥梁、管道等关键基础设施.网状网络和低能耗无线通信技术将能够使传感器只传送相关或所需的信息.随着传感器技术变得更加普遍,它们将产生越来越多的数据,从而带来与数据存储和处理相关的问题.智能软件和数据分析工具的进步将促使诸多领域采纳并应用传感器网络,包括智能电网或交通网络管理的潜在发展.

4.能源和低碳技术(14项)

基础设施领域有3项重要技术,分别是智能电网、微型发电、先进电池.汽车及其他领域有3项重要技术,即智能低碳汽车、燃料电池和氢能.资源效率领域有2项重要技术,即废物循环利用、碳捕集与封存.能源技术领域有6项重要技术,分别是核裂变、核聚变、生物能、太阳能、海洋能和潮汐能、风能.

二、三个值得关注的新主题

报告揭示了三个可能重要的新主题,即能源转型、按需生产和怎么写作、以人为本的设计.

1.能源转型

即转向智能电网,转向新的能源结构,在可再生能源的间歇性和气态能源的获取之间取得平衡.报告认为,西方经济体经济增长不再强劲、美国页岩气产量的提高以及福岛核事故的发生对能源技术的发展具有重大影响.在当前经济形势下,如何降低可再生能源成本,是政府和产业界共同关心的焦点问题.除了成本,大众接受度对新技术的影响力也日益增强.核能在英国受到的争议已减小,但碳捕集和页岩气水力压裂生产对环境造成的影响受到关注.发展智能电表需要获取用户数据,这就带来了保护隐私、确保安全的问题.

2.按需生产和怎么写作

随着技术在动摇20世纪占主导地位的集中式生产和大众市场经济,新的市场参与者正在脱颖而出.新的打印技术正在颠覆传统的制造过程,并在扩大再生医学的潜能.通过强调满足客户的需求,而非简单地提高生产力,机器人不再局限于取代人类劳动,而是在医疗保健、康复、手术和消费品等领域正与人类并肩工作,成为怎么写作提供者.它们不再只是重复机械的动作,而是能适应环境,具有更强的阅读、抓握和平衡能力.

3.以人为本的设计

与按需生产和怎么写作一样,大众消费品的饱和、人们对个性化产品的渴望、体验型文化的正在形成、数字化经济的发展以及向环境智能和普适计算的迈进也在推动着以人为本的设计.设计表现出人类改造材料和环境,使其满足人们期望和需求的愿望.材料和环境以前是不活跃的、无反应的,但现在新型材料具有了光、磁、电等奇异性能,环境也变得智能起来,能够传送、接收和处理数据.以人为本的设计将创意融入至智能技术日益无处不在的环境中.设计引领、需求驱动、技术落地是其成功之道,设计者需要与技术使用者一起探索技术的具体应用方式.

(作者:贾伟,中国科学技术信息研究所,副研究员,主要研究方向为国外科技政策与发展战略

张丽娟,中国科学技术信息研究所,研究实习员,主要研究方向为科技政策与管理.)