《前沿技术》揭秘第四次工业革命

我是斜杠青年，一个热爱前沿科技的”杂食性“学者！

第四次工业革命代表了我们生活和工作方式的根本性变化。这是人类发展的新篇章，由与第一次、第二次和第三次工业革命相称的进步促成——融合了物理、数字和生物世界，并以创造希望和危险的方式融合技术。这场革命的速度、广度和深度迫使我们重新思考国家应该如何发展，组织如何创造价值，以及各行各业的人如何从创新中受益。现在，随着世界努力应对新冠肺炎，有机会以创造一个更具包容性、以人为本的全球经济的方式进一步接受这场革命。

第四次工业革命图

前沿技术

无论专注于量子生物学还是人工智能，尖端发展都必须有助于解决人类最大的挑战

前沿技术图：

前沿技术如果要为更大的利益做出贡献，就需要仔细和深思熟虑的监管和监督。尊重人的尊严，为任何人创造包容性利益的共同努力，无论其性别、种族或族裔如何，以及建立信任的合法尝试，都必须推动任何技术开发或监管努力。现在即将出现的一些前沿技术构成了严重威胁。例如，数字表型或使用计算机系统来描述某人的身心健康，会引起严重的隐私问题，并可能被滥用。与此同时，使用大数据和人工智能来预测犯罪活动引发了与文化和种族偏见有关的多个危险信号，致命自主武器的预期扩散要求人们积极努力，将它们与一定程度的保护性保障措施联系起来。我们必须采取积极步骤，确保采用任何技术——无论是3D打印还是卫星——都不会导致滥用权力，灌输和加剧系统性种族主义，扩大财富差距，并剥夺弱势群体的生计。

前沿技术包括但不限于（区块链、先进材料、量子计算、计算的未来、虚拟和增强现实、制造业、 精密医学、生物技术、科学、3D打印、人工智能和数字经济）。

帮助我们推进尚未探索的生物学、能源、计算和智能领域的技术对于新冠肺炎后全球经济的健康重置至关重要。无论是通过努力了解量子物理学如何在自然能量和人类意识中发挥作用（量子生物学），开发不需要过多训练数据的人工智能，这些数据可能会注入人类偏见，甚至是通过理解毒液化学（毒理学）来研究如何治疗疾病和失调，大流行后大重置都可以从探索中获益匪浅这些努力不仅有助于以强调可持续性和改善人类和环境健康的方式进行重建，还可以通过支持政府服务，实现包括公共交通和可持续能源系统在内的更高效的基础设施，扩大教育机会，以及促进企业为客户开发创造真正、持久价值的服务的方式，从而在应对未来危机时建立更大的复原力。

区块链图

在设计过程中必须考虑该技术的独特方面和漏洞

区块链价值的数字表示为金融和资产所有权开辟了新的可能性

区块链的分布式性质可以促进新的经营方式

当前的身份管理系统是孤立的，效率低下，需要新的模型

区块链有可能改变从生产到生活方式的一切

比特币相当大的碳足迹存在问题，但它最终可能会促进可再生能源的使用

该技术可以为数据共享、交换和所有权提供基础设施

采取相对宽松立场的地方，如瑞士，出现了公司涌入

先进材料图

必须减少稀有和有毒元素的使用

新的设计范式是必要的，机器学习将在研发中发挥重要作用

随着微电子学使用的扩大，设备必须提高节能

正在努力开发更安全、更耐用、更可持续的电池

当谈到设计提高可持续性时，可以用更少的钱做更多的事情

正在开发使用先进材料来支持可再生能源的新方法

正在努力进一步开发能够在生物体中执行程序的微小物体

量子计算图

从金融市场到化肥，这项技术可能会被证明非常有用

使用“量子比特”而不是涉及“比特”的传统方法

芯片正在开发中，编程正在完成，但这些计算机需要特殊条件

量子计算机可以相对轻松地破解当前的密码学

近一个世纪以来，先驱者一直在为量子计算奠定基础

计算的未来图

计算技术的制造、使用和处置可能会产生严重后果

新的计算技术需要更复杂的网络安全

计算的进步将有助于从越来越大的数据集中收集见解

随着计算能力的增长，加强可持续性和保护隐私的必要性也随之增加

为了使计算继续快速发展，它需要在更多领域变得更加重要

3D打印和物联网等发展正在将计算需求推向令人惊讶的新地方

量子计算等新方法可以帮助突破容量限制

虚拟和增强现实图

大规模采用虚拟和增强现实正受到阻碍

虚拟现实技术可以灌输同理心，并激发对环境问题的认识

叠加在我们自己的平行世界上，融合了真实和虚拟

虚拟现实可以在医疗保健培训和康复中发挥作用，但也会造成危害

新的电影体验正在创造，旧艺术正在以新的方式被重新审视

虚拟和增强现实正在帮助以创新的新方式提高质量

作为一个更身临其境的平台，虚拟现实可能会减少我们对物理旅行的需求

制造业图

技术进步正在扰乱该行业的劳动力市场

获得更丰富信息的好处是显而易见的，但对数据共享的恐惧比比皆是

传统的制造供应链正在被强大的新数字平台所取代

可持续生产正在成为一种竞争优势

新技术正在改变我们生产东西的方式

精密医学图

处理疾病分类的医学科学诺斯学正在拥抱组学的技术革命：以“-组学”结尾的领域。例如，基因组学正在成为一种可用于疾病分类的强大工具，并以之前使用解剖学和微生物学来定义病理疾病的技术进步为基础。基因组信息（关于个人的基因构成）可以使我们能够对疾病进行分类，了解病理学，并相应地进行有针对性的治疗。了解每个人独特的DNA序列必然会进一步个性化医疗保健和治疗决策。

随着基因组科学的进步，曾经似乎不同的疾病正在一个单一的焦点下结合在一起。而且，曾经被认为是统一的疾病正在被区分。例如，我们现在可以根据异常的基因组特征来定义癌症，而不仅仅是根据肿瘤的解剖学起源来定义癌症。另一个例子：囊性纤维化可能由CTFR基因的900多个突变引起，并且已经开发出一种在解决特定囊性纤维化相关突变方面特别有效的药物。快速且相对便宜的基因组测序以及生物信息学工具正在推动新的个性化医学范式。挑战在于有效地将这些基因组信息纳入常规医疗保健。

由于“组学”的整合，疾病正在被重新分类

精密医学有可能提供降低成本的方法，但挑战仍然存在

生物体将成为了解疾病背后遗传变异的关键试验场

利用大数据可以产生有用的见解并改善医疗保健

系统级方法可以更好地实现疾病预防和控制

评估多种生物分子可以更深入地了解健康和疾病

保护隐私必须成为实现医疗保健进步的一部分

基因组研究必须更具包容性，才能实现精密医学的承诺

生物技术图

DNA现在可以像一束鲜花一样被拆开并重新排列

微生物电池工厂可以可持续地生产推动经济所需的化学品

对越来越多的遗传数据集的自动分析有望改变医疗保健

“白色”生物技术可以帮助养活营养不良者，更好地保护环境

“绿色”生物技术可以帮助为不断扩大的全球人口创造更有营养的食物

塑料弥漫着我们的生活，同时破坏了环境，生物技术可以提供可持续的解决方案

老龄化人口和遗传性疾病患者可以从基因编辑中受益，但存在道德问题

科学图

不断上涨的出版和期刊访问成本正在切断部分科学界和公众

COVID-19表明，需要涉及多个学科的全球合作

新冠肺炎可能只是下个世纪更艰巨挑战的前兆

科学可能是公正的，依赖于事实，但它是由容易犯错的人执行的

在使全球创新适应当地需求方面，政府可以发挥重要作用

虽然政府资金占主导地位，但可以激活私人资金来解决新冠肺炎等重大问题

建立对科学的更大信任对于使世界走上更可持续的道路至关重要

科学家必须成为更好的领导者和重视

3D打印图

该技术准备提供从空间站备件到月球殖民地的一切

3D打印可以实现更定制的生产

人们每天都在等待捐赠器官而死亡，3D打印可以提供解决方案

3D打印正在为设计师创造新的可能性，并带来新的约束

该技术在帮助减少能源使用、浪费和排放方面显示了希望

如果我们创建产品只需要一个数字文件，那么猖獗的盗版会随之而来吗？

这项技术可以帮助解决全球经济适用房短缺的问题

人工智能图

伦理原则的含义可能因地点和文化背景而异

该技术的地理集中可能会加剧国际竞争

对真正敏捷和适应性强的人工智能何时出现的估计从10年到永不

为没有人类工作的未来做准备，需要的不仅仅是满足基本的财政需求

这种流行病可能导致人们更加理解人类互动的价值

现实世界的数据信息系统反映了现实世界的不平等和偏见

我们应该考虑是否应该完全禁止该技术的某些应用

避免技术问题的一种方法是创建更多样化的开发团队

数字经济图

数字连接的增加导致了前所未有的在线数据量。据IDC称，到2025年，“全球数据层”将从2018年的33 zettabytes增长到175 zettabytes——当世界四分之三的人口每天与数据交互时，近一半的数据将通过云向公众提供，其中近三分之一的数据将实时提供，以帮助决策。公司和政府越来越多地使用数据，试图通过提供个性化医疗保健或建设更智能的城市和公共服务来增加价值。在新冠肺炎危机期间，数据一直是一个特别有用的公共卫生工具；至少有25个国家引入了接触者追踪应用程序，旨在遏制其传播。随着数据日益成为经济价值的来源，以造福每个人的方式共享和使用数据的压力越来越大。这意味着尊重隐私和安全等个人自由，并积极防止使用数据侵犯人权或歧视。各国政府引入了强制负责任数据使用的规则，例如欧盟的《通用数据保护条例》，该条例旨在让互联网用户对其个人数据拥有更多控制权。

随着大多数数据驱动的创新和服务来自私营部门，企业在展示负责任的数据管理方面发挥着越来越重要的作用。各种行业的孤立地区正在开发新的机制，包括商业模式、技术和实践。商业领导力对于释放数据的变革价值至关重要，从而建立信任并缓解决策者对行业进行密集监管的压力。设计为数字身份公共存储库的Sovrin分类账和麻省理工学院的Solid项目等努力努力嵌入新的互联网原则、规则和协议，让人们更好地控制其在线个人数据。与此同时，正在测试创新的法律和协作结构，以简化数据共享，例如数据交易市场。数据对国家安全和国家竞争力至关重要；虽然跨境数据流动对全球贸易是必要的，但各国政府正越来越多地试图通过维护数据主权来减少对外国公司的依赖。这方面的例子包括中国的数据本地化规则，以及德国和法国在欧洲牵头的GAIA-X数据主权努力。统一和协调政府的政策框架将是平衡国家目标和国际创新利益的关键。

数字技术对于全球应对疫情至关重要

数据管理的创新方法管理权衡，同时创造包容性价值

公私合作可以加速每个人的数字连接

传统公司的平均寿命正在下降，而“数字生态系统”的收入份额正在扩大

了解最新前沿科技，关注我就是你最好的选择！

拓展阅读：

Web3.0经济中NFT的未来

Web3.0权力下放，辩论集中在错误的问题上

区分B细胞和T细胞的简单方法

巨头笼罩下的Web 3.0时代的思考

保护你的企业免受突然财务挫折的影响

公司应该在云端托管财务管理软件的8个原因

2022年数字化转型服务趋势的种种解析

防止500美元的攻击摧毁您的物联网设备

无物物理学如何成为一切的基础？

新测量的粒子​可能会打破我们对已知物理的认知

量子热泵：一种新的物理学测量工具

人工智能工具的投入使用，让我们发现了替代物理变量

关于反物质，你可能不知道的四件事

线粒体和真核生物的起源

人工智能（AI）和道德伦理的标准在哪里？

最新前沿科技视频：

量子“时间晶体”首次耦合

用光将白细胞变成药用微机器人

光子芯片即将隆重登场

多元宇宙和量子力学如何证明我们的宇宙是假的？

新的硅计算机芯片开启了量子计算构建的可能……

新材料、新电池比现有电池成本便宜50—100倍

量子生物学解释了DNA突变

5G、机器人和未来工作的领导者们