技術(shù)融合改變世界
當(dāng)前,科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,Web 3.0、元宇宙等新興技術(shù)名詞層出不
窮。當(dāng)讀者還未理解GX(綠色轉(zhuǎn)型)一詞的準(zhǔn)確含義時,日本政府就已
率先任命綠色轉(zhuǎn)型擔(dān)當(dāng)大臣專門負(fù)責(zé)低碳推進(jìn)工作。
人們通常很難跟上這些不斷變化的新技術(shù),有時剛剛理解的科技新詞
很快就過時了。
但無須焦慮,因?yàn)檫@些令人眼花繚亂的新技術(shù)大多出自不同技術(shù)間的
融合。很多新興技術(shù)都是由汽車、建筑、醫(yī)療等實(shí)體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)
等虛擬世界的支撐技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的,可以說未來世界也是構(gòu)建在此基
礎(chǔ)之上的。
雖然Virtual一詞通常被譯為虛擬,但其含義實(shí)為與本體相
同;跀(shù)字孿生技術(shù)的產(chǎn)品、城市、人都與現(xiàn)實(shí)本體無限接近。
東芝公司社長島田太郎曾就數(shù)字化需要實(shí)體支撐這一主題做過演
講。他指出,正是因?yàn)樯禉C(jī)和POS 系統(tǒng)等實(shí)體技術(shù)提供的數(shù)據(jù)和應(yīng)用
環(huán)境,數(shù)據(jù)分析和AI 等數(shù)字技術(shù)才得以開發(fā)和應(yīng)用。
2006 年,人們首次提出信息物理系統(tǒng)(CPS)概念,而現(xiàn)在,這個由
網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)融合而成的系統(tǒng)已經(jīng)隨處可見。元宇宙的出現(xiàn),將現(xiàn)實(shí)中人類
的一舉一動都能映射到虛擬空間中。雖然Web 3.0 看上去是完全屬于虛擬
空間的概念,但實(shí)質(zhì)上它也是將人與人,或者藝術(shù)與金融相結(jié)合的產(chǎn)物,
因此也可以被看作是一種技術(shù)的融合。
即便你不懂某項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域,但只要留意這項(xiàng)技術(shù)是哪些技術(shù)間的融
合,就很容易發(fā)現(xiàn)該技術(shù)的定位和預(yù)期的效果。而業(yè)內(nèi)人士如果進(jìn)一步思
考該技術(shù)與其他技術(shù)融合的可能性,或許還會帶來新的技術(shù)突破。
為了密切追蹤技術(shù)融合動向,日經(jīng)BP 對電子機(jī)器、汽車、機(jī)器人、
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、新媒體、建筑、土木工程、醫(yī)療、健康、生物技術(shù)等專業(yè)領(lǐng)
域進(jìn)行跟蹤報道。各媒體的主編、日經(jīng)BP 的智囊團(tuán)綜合研究所所長
們從面向2030 年改變世界的技術(shù)中遴選出100 項(xiàng)技術(shù),并由專業(yè)記
者和研究人員以通俗易懂的圖文形式對這些技術(shù)和技術(shù)間的精妙融合進(jìn)行
詳細(xì)闡述,最終為讀者呈現(xiàn)出《前沿觀察改變世界的100 項(xiàng)技術(shù)》。
希望本書能成為業(yè)界人手一本的技術(shù)圖鑒與指導(dǎo)書籍。
在跟蹤報道的過程中,為進(jìn)一步了解這100 項(xiàng)技術(shù)中哪些前景最為可
期,日經(jīng)BP 對1000 名商務(wù)人士進(jìn)行了問卷調(diào)查,并將結(jié)果以技術(shù)期
待值排行榜的方式呈現(xiàn)出來。我們期望今后各位讀者也能列出屬于自己
的技術(shù)榜單。未來已來,技術(shù)融合遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎我們的想象。
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)計利用AI 與IoT 技術(shù)設(shè)計虛擬空間,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