在研發和創新相關政策規劃時，及時瞭解掌握能夠對全球科技和經濟發展具有重大影響的技術突破顯得尤為重要。歐盟委員會（EUROPEAN COMMISSION）釋出《面向未來的100項重大創新突破》（100 Radical Innovation Breakthroughs for the future）報告，為所有關心科學、技術和創新決策的人們提供了戰略資源。該報告透過對最新科學技術文獻的大規模文字挖掘，結合專家的諮詢評論，篩選了100項可能對全球經濟產生重大影響的顛覆性技術，為歐盟未來研究與創新政策的可能優先事項提供參考。本文就其主要內容進行摘編。
一、人工智慧和機器人（Artificial Intelligence and Robots）
1. 增強現實（Augmented Reality）
增強現實（AR）指將計算機生成的影象（甚至聲音）疊加在我們對現實世界的感知上。從技術角度來看，AR是一個巨大的挑戰，因為使用者可以利用它從多角度理解三維環境。實現AR的基礎是虛擬投影與現實世界的整合。AR的專業應用是互動式手冊，為操作機器的人提供現場指導。最新的研究領域是人類醫學。醫生們在手術過程中使用AR技術，將大大減少在手術室的時間。已有研究證明，AR可以幫助截肢患者，透過向患者展示自己運動的虛擬實時模型來改進康復方案，使他們能夠自我糾正。
2. 室內自動耕作（Automated Indoor Farming）
在具有高放射性地區，人們總擔心傳統種植的產品可能含有放射性沉降物；在缺乏水資源和沙漠地區可能會給蔬菜種植帶來挑戰。因此，在室內進行工廠化養殖得到推廣。室內自動耕作在人工智慧系統的指導下，機器可以執行傳統的農業任務，如育苗、再植和收穫，也包括畜牧業。從長遠來看，農業可能會完全自動化，首先在缺乏人力資源和極端條件的地區實現，然後推廣至全球。這可能對食品文化、可持續性、社會結構以及就業等領域產生顛覆性影響。
3. 區塊鏈（Blockchain）
區塊鏈是一種允許互不相識的人組織網路來儲存可信記錄的技術。區塊鏈也是比特幣等加密貨幣的核心技術。區塊鏈可能會透過建設去中心化網路，為所有可能的交易提供一箇中立和公平的結果。企業將區塊鏈技術視為提高自身業務可追溯性的機會。區塊鏈技術可以儲存不可變記錄，沒有任何麻煩或感染的風險，網路上的任何人都可以隨時對其進行驗證，可以用來增加工作的透明度。公共團體和企業認為區塊鏈是未來誠信經營的基礎設施。
4. 聊天機器人（Chatbots）
聊天機器人是一種透過書面文字或現場音訊與人進行實時對話的計算機程式。傳統上，聊天機器人遵循一組預定義的規則和指令碼，查詢特定的單詞併為預定義的問題提供預定義的答案，這種模式通常會導致使用者體驗不佳。較新的聊天機器人由人工智慧技術提供動力，使得它們在使用者輸入方面更加靈活，並模糊了聊天機器人與Siri、Cortana或Google Assistant等虛擬助手之間的界限。
隨著聊天機器人在理解和響應使用者問題方面越來越好，它可能會不斷進化併成為主流。未來的聊天機器人可能會帶來豐富的會話使用者介面，使使用者可以自然地與計算機、智慧手機和機器人等進行互動。
5. 計算創造力（Computational Creativity）
計算機能夠創造出原創性的藝術、創意和解決方案，它們看起來像在大型藝術博覽會上出現的作品一樣。製作這些作品的半自主人工智慧系統由設計師支援，但透過沒有先入為主的限制和使用較高的處理能力來確定新的途徑、新的解決方案和新的想法。
人工智慧在未來將扮演越來越重要的角色，除了完成機械任務外，還可以增強人類的探索和解決問題的能力。下一個前沿領域是使用複雜的機器學習技術設計全新的策略，這些策略迄今仍在挑戰人類的想象力。
6. 無人駕駛（Driverless）
無人駕駛技術廣泛應用的主要障礙之一是感測器的相對成本和複雜性，因此需要花費大量的精力來尋找感知世界的新方法。從介面設計的角度來看，無人駕駛車輛出人意料的複雜，創造完全自主無人駕駛汽車的程序仍在繼續。然而，儘管有大量的跨國資源致力於開發這項技術，但其前景並不像許多人最初認為的那樣可觀。從長遠來看，無人駕駛成為常態社會將發生正規化轉變，擁有私家車可能不再對很多人有吸引力，無論是陸運、空運還是海運，運輸都將成為一種商品。很難想象某個行業不會受到無人駕駛汽車的影響，因此政府應該保障立法與技術的和諧發展。
7. 外骨骼（Exoskeleton）
外骨骼是一種體外的人造結構，為了補償或增強自然的身體能力而設計。它被放置在人的身體上，作為一個增強放大器，增強或恢復人的機械效能。外骨骼最成熟的應用是醫學領域，它們將幫助患者從癱瘓、多發性硬化症、腦癱和其他使人衰弱的疾病中康復。外骨骼可能會逐漸被老年人廣泛使用。新的工業裝置可能更接近骨骼，從而提升了人體意識和身體動作的整合度。但在不久的將來，可能只能看到提供有限援助/支援的輕型軍事外骨骼裝備。
8. 高光譜成像（Hyperspectral Imaging）
高光譜成像在安全、國防、環境監測和農業等領域有著廣泛的應用前景。傳統的數碼攝影只捕捉三種波長的光，從藍色到綠色再到紅色，高光譜成像可以在數百個波長上產生影象。這些影象可以用來確定在任何被成像的場景中發現的物質，有點像遠距離的光譜學。
高光譜成像能夠提供比常規成像系統更詳細的資料，目前仍處於起步階段。高光譜機器視覺應用存在一些限制，關鍵因素是傳輸速度，受高光譜資料固有的大資料量的限制，成本和資訊處理方法也是高光譜成像的應用障礙，但是將最新的高光譜成像引擎技術和機器學習演算法結合起來有望解決這些問題。
9. 語音識別（Speech Recognition）
第一個商業上成功的語音識別技術可以追溯到1990年，但隨著計算能力和新演算法的發展語音識別取得了驚人的進步。研究人員製造了一種用於自動語音識別的低功耗專用晶片，其功耗效率是手機多功能晶片的100倍。新的語音處理器支援立體聲 AEC（聲學回聲消除）和遠場線性麥克風陣列，它專為支援語音的智慧電視、條形音箱、機頂盒和數字媒體而設計。即使在複雜的聲學環境中，也可以從整個房間準確捕獲命令，以供基於雲的語音識別系統進行處理。
語音識別和會話平臺有望成為十大戰略技術趨勢之一，語音搜尋將佔到所有搜尋中的50％。從長遠看，這種轉變使人們能夠與周圍的智慧連線裝置進行互動。隨著人工智慧和自然語言處理技術變得越來越複雜，即使人們的語音命令中沒有明確的說明，裝置也將能夠理解使用者，然後預測其意圖。
10. 群體智慧（Swarm Intelligence）
群體智慧是指各種物件的集體行為，每個物件都執行一些簡單的功能，並在這個過程中與其他物件進行互動。基於這一原則設計的資訊系統透過對其所有要素的自我組織操作，以分散的方式管理過程。群體智慧類系統的發展前景與無人駕駛汽車、分散式能源電網、搜救機器人的應用有關。
11. 無人機（Warfare Drones）
目前無人機研究一直專注於提高資訊收集能力，使無人機更加精確。無人機必須靠自己導航，因此人們特別關注它們的感知能力。從導航到武器部署，所有無人機都透過感測器資料構建內部地圖來執行，以允許其演算法做出決策，在使用多波長鐳射從遠處分析物質的感測器領域取得了廣泛進展。這些感測器專為無人機而開發，可以可靠地檢測爆炸物，提供關鍵任務資料。DARPA 開發的原型無人機系統使用完全自主的無人機，可以在飛行中過渡到中等高度的機翼飛行，該系統具有比傳統直升機更大航程的監視和打擊能力。
無人機易於部署，已經成為一種新型武器。假設一支完全不受人控制的自治軍隊作戰，向全世界發出了沒有人能改變的加密命令，為了應對這種威脅，反無人機技術已經多樣化，比如名為猛禽的戰鬥機F-22和干擾技術，也可能會出現防禦性無人機，這種無人機用來狩獵其他無人機。
12. 人工智慧（Artificial Intelligence）
卷積神經網路一直是深度學習的支柱，在計算機視覺中，出現了一些設計創新（包括膠囊網路和欺騙網路），帶來了新的前景和新的挑戰。未來幾十年中，機器學習、計算機視覺、自然語言處理和機器人技術方面的進步和創新將重塑整個科學和經濟學領域。人工智慧軟體和硬體基礎設施的未來發展可能會導致無監督學習和一些初步形式的一般人工智慧出現。這就需要超級智慧系統，不僅在專業應用領域，而且在廣泛的領域和環境中能夠自我進化和超越人類。
13. 全息圖（Holograms）
全息圖是以鐳射為光源，用全景照相機將被攝體記錄在高解析度的全息膠片上構成的圖，以干涉條紋形式存在。全息圖是一種三維影象，它與傳統的照片有很大的區別。光學全息圖是物理學家丹尼斯•加博在1948年發明的。從技術上講，全息圖是波場的三維記錄，全息影象可以根據觀看者的相對位置實現三維感知和變化，就好像所顯示的物體是真實存在的一樣。聲全息技術起源於20世紀60年代，是光學全息技術的產物，它涉及到重建由於邊界處的聲音輻射而產生的聲場。
最近的研究重點包括3D全息顯示器、聲學全息、可觸控全息圖以及全息顯微鏡和印表機。聲學全息圖是在3D列印的超材料矩陣的幫助下產生的，以複雜的方式扭曲單一來源的聲波，將其轉化為聲音全息圖，這種技術既省時又便宜。最近的進展顯示，聲學全息圖可以顯著改善超聲成像和醫療選擇。未來的3D全息顯示器可以提高動態影像逼真度，觀眾無需戴任何3D眼鏡或VR式頭枕，透過將柔性超薄薄膜嵌入到整個裝置表面，智慧手機和日常裝置將能夠彈出3D全息圖，螢幕尺寸無關緊要。此外，若可觸控全息圖能真正發揮作用，我們將看到全息介面與裝置進行互動的新方式，並在虛擬現實體驗中新增全新的維度。
14. 類人機器人（Humanoids）
類人機器人是一種在外形和特徵設計上與人類相似的機器。由於類人機器人被期望儘可能地與人類相似，所以許多專案都專注於直接模仿。靈活性被視為一種特殊型別的運動問題，近年來取得了一些進展，使機器人的四肢接近人類。類人機器人在機器需要完成與人類相同的一般任務的情況下具有明顯的優勢。DARPA組織了一場機器人大挑戰，以瞭解類人機器人在災難場景中的表現，測試包括開門、操作水龍頭，甚至接聽電話等。
類人機器人是一個長期方向與短期方向截然不同的研究領域。目前，類人動物的建造成本較高，而且部署繁瑣。但是，一旦類人機器人達到一定的效能水平，大眾接受度就會發生根本性的變化。一個廉價、可靠、安全、低功耗的類人機器人將會迅速成為標準的機器人平臺，成為從軍事到娛樂甚至家庭內部的各種應用。
15. 神經科學（Neuroscience）
神經科學仍然侷限於基礎研究，研究的最終目的是找出創造力和想象力是如何工作的。早期試圖找到一種來衡量、預測和系統地影響想象力的方法，想象力被視為創造性思維的基礎，是人類進步的核心。富有創造力的神經科學將使人們不僅能夠進行感知，而且能夠預測並系統地影響想象力。
想象研究所（賓夕法尼亞大學積極心理學中心的非營利機構）的神經科學家和心理學家透過量化一個人的想象力，提供了一種替代傳統的以智商為導向的標準化測試方法。更長遠的期望是，創造力的神經科學將使我們不僅能夠測量，而且能夠預測和影響想象能力。
16. 精準農業（Precision Farming）
精準農業依靠GPS、衛星影象、控制系統、感測器、機器人、變速技術、遠端資訊科技、軟體等現有的最新資訊和技術，在作物生長週期中（土壤整備、播種和收割）改善作物。在精準農業中，透過感測器和農場管理軟體/硬體在現有網路/網際網路基礎設施上檢測和遠端控制。例如，農民現在可以使用一個基於雲的無人駕駛拖拉機平臺，該平臺與拖拉機自動化套件整合，成為即插即用系統，可以自動操控穀物手推車拖拉機，並在收穫季節為農民提供幫助。該系統聯合收割機操作員在田間設定分段和解除安裝位置，調整速度，監控位置，並命令穀物運輸車與聯合收割機的速度和方向精確同步。
未來的農場可能不再需要人力種莊稼，自主機器人已經被用來執行播種、撫育農作物和收割之類的任務。這些機器人不受人為錯誤的影響，能夠適應現場條件，從而最大限度地提高產量，大幅減少時間並提高效率。
17. 柔性機器人（Soft Robot）
柔性機器人是機器人的一個子領域，用模仿生物體的材料建造機器。柔性機器人在其他方面與生物相似，突出在運動和適應環境變化的物理結構的能力。機器人被稱為“柔性”，與那些剛性材料製造的機器人相比更突出它們的靈活性和適應性。已有研究小組開發出了一種柔軟的機器人，它的執行器類似肌肉，由矽橡膠製成，由氣壓驅動。科學家們已開發出一種自動設計軟執行器的方法，他們用矽橡膠材料來設計一個柔軟的機器人，在單一壓力源的驅動下，可以像食指一樣彎曲，像拇指一樣扭動。
長期來看，在醫療和個人機器人技術中，柔性機器人將實現與人類之間的安全且相容的互動。在較小的規模上，微型柔性機器人有望在藥物輸送和手術等醫療應用中提供幫助。對於野外勘探和救災，柔性機器人可以在複雜地形中導航並穿透狹窄空間。柔性機器人將進一步幫助食品處理和農業等領域實現高度自動化，降低成本。
18. 非接觸手勢識別（Touchless Gesture Recognition）
非接觸式手勢識別構成了一個自然使用者介面，極大地改變了人類與日常技術互動的方式。從手勢的識別和解析中可以收集到大量速度、動作、情緒反應方面的資料，這些資料可轉化為對使用者的精準理解。
超聲波手勢感知的基本原理類似於蝙蝠和海豚使用的回聲定位系統。聲納系統發出超聲波，這是一種無法聽到的訊號，這些訊號透過使用者的手、頭或身體反射，隨後被麥克風捕獲，並由時間-燈光演算法編譯。最新的超聲波技術採用聲學微機電系統(MEMS)，例如現有智慧手機中的麥克風和揚聲器，或包含壓電換能器的特殊用途超聲收發器。
非接觸式手勢識別構成了一個自然使用者介面(NUI)，改變了我們與日常技術的互動方式，它所需要的只是我們自然移動和懸停的手和手指向附近的裝置發出命令，如電話、計算機、可穿戴裝置、遊戲和VR控制檯、娛樂系統、機器人和家用電器。非接觸介面也可以增強專業裝置，如醫療或軍事裝置。它還將徹底改變依賴深度消費者參與的領域，如媒體、通訊、零售、娛樂。
19. 飛行汽車（Flying Car）
隨著汽車擁有量的增多，交通擁堵成為世界難題。因此，研發一輛小型、安全、低衝擊的個人飛行汽車一直是人們的夢想。如今，感測器、電力儲存、電機和人工智慧的迅速發展使飛行車接近現實。因此，智慧城市正在準備部署個人自動駕駛交通工具，希望能解決交通問題。
由於目前大多數運輸方式都集中在短程和中程運輸，因此城市將成為飛行汽車類產品的主要目標。如果飛行汽車可以成功使用，那麼它們將開始影響城市基礎設施的發展。長遠看，整個城市可能會基於飛行車普遍使用的場景進行規劃調整。
二、人機互動和仿生（Human - Machine Interaction & Biomimetics）
20. 神經形態晶片（Neuromorphic Chip）
神經形態技術將是高效能計算的下一個發展階段，它能夠大幅提升資料處理能力和機器學習能力。神經形態晶片是將神經網路的工作原理蝕刻到矽中，其能效可達傳統中央處理器的數百倍。神經形態晶片非常節能，適用於移動裝置、車輛和工業裝置。
2018年英特爾宣佈了一種神經形態晶片，應用該晶片的裝置可以識別網路攝像頭捕捉到的圖片中的物體，這為該領域整合了許多新特徵，如層次連線、樹突狀隔間、突觸延遲，以及最重要的可程式設計突觸學習規則。
神經形態晶片的發展可以促進人工智慧系統的發展，這些系統具有特定的用途，如物體識別、語音和手勢識別、情感分析、健康分析和機器人運動。透過合理的功耗控制，它們可以成為從玩具到仿人機器人等多樣化互動裝置的關鍵元件。
21. 仿生學（醫學）（Bionics）
“仿生學”通常用於醫學領域，用來描述用機械代替或增強各種身體部位。人造、仿生器官和四肢不同於普通假肢，它們的設計儘可能接近被替換身體部分的原始功能。
目前該技術在外骨骼、上肢、內部器官均有運用，主要設計用於幫助受傷患者。如仿生外骨骼可以增強人類的自然運動系統，讓使用者跑得更容易/更快。
未來仿生學的目標是“將有機體與機器融合”。這種方法將產生生物和機械部件融合為“機器人”的混合系統。仿生器官將增強生物功能，使人們更快地奔跑、看得更遠、聽力更好、壽命更長，甚至可以更好地思考。
22. 腦功能對映（Brain Functional Mapping）
大腦不僅擁有數量驚人的神經元和連線，而且它是非同質的，估計有500個不同的部分，透過非常密集的網路連線在一起。腦功能對映技術正在迅速發展，為治療神經疾病、理解認知和在人工環境中複製認知奠定了基礎。
神經元之間的通訊是基於神經元間的電活動。目前為了更好地繪製這些通訊路徑，科學家們正在開發可記錄的電極，可以在各種條件下記錄這種電活動，用計算機來解讀收集到的資訊。
長遠看，深入瞭解大腦在生理和病理情況下的功能將為確定疾病原因、治療干預和預防策略提供重要資訊。此外，大腦解碼的進步有力地支援了腦機介面和大腦模擬技術的發展。
23. 腦機介面（Brain Machine Interface）
腦機介面是大腦與外部裝置之間的直接通訊途徑，它既可以從大腦中收集資訊，又可以將資訊輸入大腦，使其能夠與環境互動。增強和更復雜的是“雙向”腦機介面，它記錄大腦活動並將刺激傳遞到神經系統。腦機介面領域的研究目標之一是透過人機共生來提高執行復雜任務（例如駕駛戰鬥機）的效率。腦訊號刺激的研究進展可能會開啟腦與腦交流的新時代。中期來看，實現複雜思想的交換尚無可能，但腦與腦的交流可以使人們不斷地分享情感、情緒和思想狀態。
24. 情緒識別（Emotion Recognition）
情緒識別（Emotion Recognition）一直以來都是透過對人臉影象（或影片）應用先進的影象處理演算法來檢測情緒。情緒識別的主要方向仍然是“閱讀”面部表情。有研究人員開發出一種運用AI演算法的晶片，能透過實時分析人臉影象識別八種情緒。情感分析也是繼面部表情之後的一種新的技術突破，將機器人學習演算法應用於書面文字可以檢測我們表達的積極或消極態度等。目前，智慧手機可以告訴你你的感受，並提供相應的內容、通訊或應用程式建議。智慧裝置是我們當前的現實，但“共情裝置”可能是未來。
情緒識別可以完全改變營銷人員設計廣告的方式，無需依靠個人的直覺或主觀想法，針對不同的目標群體對每個想法進行科學而嚴格的測試。情緒識別透過捕獲微表情並檢測出細微的情緒變化有益於執法部門執法。在醫療保健中，它可以用於幫助監視和診斷情緒障礙疾病患者。
25. 智慧紋身（Smart Tattoos）
智慧紋身也被稱為紙面板、電子面板或電子紋身，它由可穿戴的表皮面板電極組成，能夠實時感知各種環境刺激（壓力、觸控或接近)和生理資料(心率、呼吸、血液酒精和氧氣含量、肌肉活動、情緒）。它代表了一個一體化的感應平臺，將為無法獲得醫療服務地區的患者提供互動式遠端醫療和治療系統的支援。未來，柔性有機光學感測器可以直接層壓在器官上，以監測手術期間和手術後的血氧水平。智慧紋身還將幫助中風或腦損傷康復的患者改善肌肉控制或截肢者移動假肢。
26. 人工突觸/大腦（Artificial Synapse/Brain）
法國國家科學研究中心研究人員設計了一種所謂的“記憶電阻器”，一種直接在計算機晶片上實現的人工突觸（Artificial Synapse）。這種突觸能夠自主學習，還能夠對該器件進行建模，這對於開發更復雜的電路至關重要。未來，這些技術將成為設計計算機機器的一個重要組成部分。在模擬生物神經網路的情況下尤其如此，要利用大腦的力量或模仿大腦的結構還需要進一步探索研究。模擬生物神經網路可以提升效率，對於具有大量連線的超級計算機而言，將會獲得更強大的計算能力。
三、電子與計算機（Electronics & Computing）
27. 柔性電子（Flexible Electronics）
柔性電子是可彎曲或可伸縮的電子電路，電晶體、顯示器、電池、感測器等元件具有這些特性。靈活性不僅可以實現更復雜的設計，而且還可以實現新的應用，如可穿戴裝置、電子紋身或基於電子電路直接3D列印的潛在低成本解決方案。核心技術是薄膜電子學，柔性電子器件被應用於顯示器製造、感測器、能量儲能/轉換、醫療保健、環境監測、人機互動等領域。
研究人員已經開發出一種靈活的壓力感測器，即使雙彎也能保持精確。醫療和生物工程應用將受益於真正靈活/可伸展的感測器，這將徹底改變大腦植入物。能讓我們的大腦和電腦之間實現無縫的交流。
柔性電子是動態的，有多種應用場景。研究人員認為該技術將帶給人們智慧織物、可拉伸的螢幕、可彎曲的智慧手機、可以拉伸到更大尺寸的超薄平板電腦、可佩戴在手腕上的健康感測器，或者將桌布牆變成巨大的螢幕。
28. 奈米發光二極體（Nano - LEDs）
發光二極體(LED)是一種雙引線半導體光源器件，具有將電轉換為光的能力，與傳統的鎢絲燈泡相比，LED燈的主要特點是不產生熱量。此外，LED只需要普通燈泡點亮所需能量的一小部分，而不含有毒金屬(例如汞，用於熒光燈燈泡)。
LED顯示器透過液晶顯示器作為畫素來顯示影象。基於奈米棒的多功能LED既能發光又能探測光，且比標準LED的重新整理速度快三倍。以奈米棒為基礎的發光二極體可以對鐳射筆做出反應。
奈米半導體在生物學、計算機、醫學以及照明等領域應用。奈米LED使用少量的能量可以產生更寬的光波長範圍，為顯示器提供更溫暖、更鮮豔的色彩。從長遠來看，既能發光又能檢測光的新型LED陣列可以幫助使用者透過非接觸式手勢控制智慧裝置，並使用環境光為這些裝置充電。
29. 碳奈米管（Carbon Nanotubes）
碳奈米管是一種直徑為奈米級的碳基管狀材料。這些管狀碳分子的特殊性使其在奈米技術、電子、光學和其他材料科學中具有價值。
矽一直是這些領域的首選材料，但它的主導地位在未來可能會受到新化合物的挑戰，許多研究人員已經將這種希望寄託在碳奈米管上。除了用於膝上型電腦和智慧手機更快、更高效的晶片外，纖巧但功能強大的處理器還可以支援新型技術，比如可彎曲的電腦和可注射的微晶片，或者可以針對人體癌症的奈米機器等。
30. 計算記憶體（Computing Memory）
“記憶體計算（Memory Computing）”或“計算記憶體（Computing Memory）”是一個新的概念，它利用儲存裝置的物理特性來儲存和處理資訊。這與當前馮諾依曼系統和裝置中發生的情況不同，例如標準的臺式計算機、膝上型電腦甚至手機，它們在記憶體和計算單元之間來回穿梭資料，從而使它們變得更慢，能效更低。
目前IBM的科學家演示了“一種無監督的機器學習演算法，它執行在一百萬個相變儲存器(PCM)裝置上，成功地在未知資料流中發現了時間相關性。與最先進的經典計算機相比，這種技術有望在速度和能源效率方面提高200倍。
記憶體驅動計算是無限靈活且可擴充套件的架構，可以比傳統系統消耗更少的能量來更快地完成計算任務。隨著資料量的飛速增長，其重要性不斷提高，將為大型可組合基礎架構的資料處理提供解決方案。
31. 石墨烯電晶體（Graphene Transistors）
石墨烯被稱為新的奈米材料，導電效能好、化學效能穩定，是世界上最堅固的材料。它由碳原子組成，這些碳原子被密集地堆積在二維六邊形的圖案中。基於石墨烯電晶體的電路可以解決矽電晶體的處理速度限制。它們將使用微處理器的時鐘速度提高了數千倍，同時需要的功率是矽基計算機的百分之一。
石墨烯電晶體和晶片使計算機變得更小、更快。這些多用途的材料為超薄配件和智慧生物醫學感測器等技術帶來了廣闊前景。
32. 高精度時鐘（High - precision Clock）
在許多應用場景中，時間的要求精度較高，如4D-成像需要高精度的時鐘，以提供亞原子區域的結構影象。光學時鐘或原子鐘有望在時間測量和標準化方面提供更高的精度。這使其適用於多種應用場景，並且可節省大量能源。量子邏輯時鐘具有廣闊的前景，而新的原子鐘將需要突破更多的基礎研究。
33. 奈米線（Nanowires）
奈米線的尺寸以奈米為單位。它們也可以被描述為寬度在幾十奈米或更小、長度沒有限制的奈米結構。奈米線的可重複性和可調節性以及表面特性為奈米醫學提供了一種新穎的方法。由於製造它們的材料種類繁多以及它們所顯示的迷人特性，奈米線最近成為奈米電子學、光電子學以及分子尺度的化學和生物感測的重要基石。奈米線可以與微通道整合，提供從宏觀到奈米的路徑，使研究人員能夠檢測和分析目標分子，如DNA、RNA和蛋白質。奈米線的直徑非常小，可用於探針尖端。此外，基於奈米線可以製造出一種柔性奈米電子支架，該支架有望創造出可檢測化學和電學變化的感測面板。奈米線也可能對建築和汽車行業產生重大影響。
34. 光電子學（Optoelectronics）
光電子學是光子學的一個分支，致力於把電子學和光結合起來傳輸資料。光電子學的進一步研究將為開發許多不同的光電子器件開闢道路。5D光資料儲存過程包括改變熔融石英的光學特性，使用超快（飛秒）鐳射寫入技術建立3D奈米級資訊記錄。這些記錄（“奈米光柵”）由三層奈米點組成，每個點儲存一位資訊。儲存支架是一個經過改進的玻璃盤，對氣候條件更持久，化學穩定性更好。額外的容量允許儲存多達360TB的資料，大約是50Gb藍光光碟容量的7000倍，熱穩定性高達1000°C，並且在室溫下的壽命幾乎是無限的。5D資料儲存將很快成為擁有大量歷史檔案的機構的寶貴資產，並有望在未來五年內被行業合作伙伴商業化。預計目前主要用於高階軍事裝備的光量子晶片將在幾年內應用於資料中心。整合光量子研究的進展會革新光量子技術，同時保持與現有半導體晶片技術的相容性。
35. 量子計算機（Quantum Computers）
量子計算機(QC)基於量子位元（稱為量子位元）工作，量子位元可以表示為0、1或由量子力學調節的這兩個態的任何量子疊加態。儘管有多家公司聲稱生產量子計算機和量子編譯器，但目前的技術沒有為量子計算機的製造提供成熟的解決方案，而第一個原型機只能在特定問題上操作。
目前，研究工作致力於解決特定問題的量子硬體的建立。儘管如此，要實現能夠執行所有現有程式碼的通用量子計算機，仍需要進行更多的研究。為了使量子計算機更加有效、穩定和便宜，必須進行大量的研究工作，並解決與量子相干和低溫工作有關的問題。
36. 量子密碼學（Quantum Cryptography）
無論服務於個人通訊、電子商務或網上銀行交易，透過網際網路交換的機密資訊都必須受到保護，防止透過加密、使用稱為金鑰的數字密碼進行駭客攻擊。量子金鑰分配位於量子密碼學的核心，它使用量子粒子（電子、光子）安全地建立雙方之間的共享金鑰。量子金鑰分配系統利用了量子力學中的一個基本原理：觀察量子粒子會自動改變其特性。因此，總是有可能檢測量子粒子是否已經被觀察到，表明安全漏洞。如果發生這種情況，金鑰將被丟棄，另一個金鑰將被髮送，直到雙方確定沒有其他人觀察到金鑰為止。
2017年9月，科學家們實現了一個技術里程碑，他們演示了在北京和維也納之間舉行的世界上第一次使用量子加密的洲際視訊會議。由於技術原因，此前量子通訊僅限於幾百公里，但2016年發射的中國衛星“墨子”號打破了這個限制。上海和與其相距2000公里以外的區域之間都配備了光纖通訊裝置，與地面500公里以上的軌道進行通訊，這項基礎設施是世界上第一個天地量子網路。中國量子技術處於全球領先，目標在2030年建立全球量子網路。未來儘管對量子技術的應用仍然受到限制，但量子金鑰很可能會用於保護極其敏感和關鍵的資料。
37. 自旋電子學（Spintronics）
自旋電子學是一個新的研究領域，研究電子自旋對導電的影響。傳統的電子裝置基於在電路周圍分流電子，自旋電流是電流的自旋電子學等效物，與電流不同的是，自旋可以在靜止電子之間轉移，它們可以在沒有實際移動的電子的情況下流動，自旋電子學包括“研究電子（更一般地說是核）自旋在固態物理中所起的作用”。
電子自旋可用於電、光、聲音、震動和熱的能量之間的轉換。這種在不同能量形式之間切換的能力可以適用於各種各樣的裝置，自旋電子學的一個潛在應用是允許聲音向一個方向流動而不是相反方向流動的音訊裝置。
四、生物交叉學科（Biohybrids）
38. 生物降解的感測器（Biodegradable Sensors）
生物降解電子器件是一種壽命有限的電子元件，可透過水解或生化發生反應。這種裝置可作為醫療植入物，用於臨時體內感測、藥物輸送、組織工程、微流體等，透過生物或化學過程自然降解的材料通常用於食品和藥品包裝。可降解電子產品可以使裝置更智慧，例如溫度或化學監測。
目前，電子產品的預期壽命可能只有幾個月，廢棄電子產品對生態產生的影響令人擔憂，使用生物降解或有機電子材料可以解決該問題。這種材料為可完全生物降解、生物相容性/生物可代謝性的電子產品開闢道路，這些裝置可能會在其生命週期結束時溶解，一方面這將抑制電子垃圾的產生，另一方面使醫療植入物的開發成為可能。
39. 晶片實驗室（Lab-On-A-Chip）
晶片實驗室將化學分析等實驗室功能整合在一個微小尺寸的裝置中。快速膿毒症檢測目前是晶片實驗室一個非常重要的應用。由於診斷不及時會導致患者得膿毒症，每一分鐘對抗生素治療都很重要。目前正在開發晶片實驗室系統分析患者血液樣本，以檢測可能導致膿毒症的微生物，並減少抗生素的不當使用。晶片實驗室技術有望透過更好、更快速的診斷改善醫療水平，特別是在醫療基礎設施落後的地區。同時，該技術可以使患者在監測自身健康方面發揮更積極的作用。
40. 分子識別（Molecular Recognition）
分子識別可以看作是對分子間相互作用的研究。從醫學角度來看，分子識別決定了一個化合物是否具有臨床性質。基於分子識別的生物感測應用的奈米材料對臨床條件特別重要，其中識別成分可以是酶、DNA、RNA、催化抗體、適體和標記的生物分子。
目前分子識別技術在行動式裝置診斷、電反應診斷、藥物篩查方面都有不同程度的運用。從長期看，分子識別是構建生命過程的基石之一。作為一個發展中的領域，它將革新醫學。
41. 生物電子學（Bioelectronics）
生物電子學是利用生物材料或生物體系結構來設計和製造資訊處理機械和相關裝置的技術。這一領域利用生物燃料電池、仿生學和用於資訊處理、資訊儲存、電子元件和執行器的生物材料。該研究領域的重要方向是生物材料和小型電子裝置之間的互補性和相互作用。
研究人員開發受生物啟發的材料和硬體架構，以用於新型感測器、執行器和資訊處理系統。該領域的其他用途包括原子尺度的分子製造、生物器官與電子裝置之間更好的連線，這可能推動人類在假肢、人機整合、仿生學等領域的進展。也將為健康建模、監測和細胞發育研究開闢新的前景。
合成DNA作為一種儲存介質，比大多數當代尖端替代品要緊湊數百萬倍。另一方面，活體儲存系統不僅可以用來儲存資料，還可以用來記錄人類細胞、組織或工程器官中的事件和過程。
42. 生物資訊學（Bioinformatics）
生物資訊學是一個新的研究領域，它結合了生物學、數學和計算機科學等多個學科的方法、技術和資料。它的目標是開發新的工具來繪製和分析生物有機體的資料。生物資訊學的用途包括識別候選基因和核苷酸，目的是更好地瞭解疾病的遺傳基礎、獨特的適應性、理想的特性，或種群之間的差異。
目前生物資訊學的主要進展在生物雜交領域，生物雜交通常指人工成分和至少一個生物成分的組合。這類技術可以應用於從健康到奈米技術、機器人甚至消費品（如新鮮農產品）等大量領域。生物雜交技術也將在未來的機器人中得到應用，它使得機器人動作更加精確，這將使機器人能夠得到廣泛的應用。同時，透過將該技術與生物學相結合，可以複製組織或器官，從而幫助人們更好地瞭解人類生理學或設計新藥物及藥物遞送方法。
43. 植物通訊（Plant Communication）
植物通訊是指植物和其他生物之間的交流，不管是同一種還是不同型別的植物、土壤和昆蟲，還是更復雜的生物。目前有研究團隊正在探索將植物作為感測器的方法。對植物通訊的深入研究可能會有潛在的應用前景。
五、生物醫學（Biomedicine）
44. 基因編輯（Gene editing）
基因編輯也被稱為“基因組工程”，它是DNA被插入、刪除、修改或替換到生物體的基因組中的工具。通常的編輯方法是透過工程核酸酶（分子剪刀）在基因組中的靶點產生斷裂雙鏈。這些斷裂雙鏈透過非同源端介面或同源重組進行修復，結果是靶向突變。
目前基因編輯在基因工程領域產生了一場革命，雖然以細菌為基礎，但它幾乎適用於所有活細胞和生物體，它為防治艾滋病、癌症和遺傳性疾病提供了新的可能性，也為育種植物和動物提供了新的可能性。
基因編輯將進入許多不同的應用領域，其中大多數前景仍然無法預想。在構想新用途時需要很多創造力，並且需要考慮很多道德和法規問題。
45. 基因治療（Gene Therapy）
基因治療的重點是基因突變，基因突變使其產生異常蛋白質。除了變異，基因治療的基本原理是，缺陷基因被治療基因（也稱為功能基因）取代或滅活，這種基因透過病毒或“裸DNA”進入人體。
基因治療成為可行的技術能力正在擴大，但基因治療的成熟度和大規模採用的複雜性仍待觀察，此外政策和各種倫理困境的解決也很重要。
46. 抗生素藥敏試驗（Antibiotic Susceptibility Testing）
抗生素耐藥性是全球人類健康面臨的最嚴重的風險之一，這就意味著要面對多方面挑戰，包括：感染預防、新抗生素的開發以及對抗感染的替代方法、限制過度使用和確保有效性治療。在未來，一旦確定了感染的原因，醫生將可以在現場決定是否採用適當的抗生素治療，以及哪種抗生素最有效。
47. 生物列印（Bioprinting）
生物列印是3D列印的一種特殊應用，它使用聚合物或基因工程的生物材料生產組織和器官，其中一些組織和器官可植入人體。生物列印的優點是材料的個體適應性較好並且具有較少的副作用，包括植入物排斥反應。
目前一種3D列印系統已經被提出，它可以將活細胞列印成人體尺度的骨骼、肌肉和耳朵組織。由於這樣打印出來的物品使用了聚己內酯的生物相容性合成聚合物，所以其結構穩定。
未來，首批3D列印的人體器官將無排斥地移植，既滿足了等待器官患者的巨大需求，也滿足了那些想替換其有故障器官患者的巨大需求。從長遠來看，“人體晶片”模型可能會生成用於植入的各種型別組織，以利用患者自身體內的細胞修復受損的器官。
48. 基因表達的控制（Control of Gene Expression）
基因表達是一個基因的核苷酸序列被用來指導蛋白質合成和產生各種細胞結構的過程。通過了解如何控制基因表達，科學家們希望破解每個基因在人類和動物發育中的作用。
早期研究透過發現胎兒對疾病的易感性，並以某種方式操縱細胞，使未來的有機體組織健康，以推動輔助生殖和再生醫學領域進步。
基因組的不穩定性和基因改變對疾病的發展有推動作用，加速與年齡有關的病理，並促進組織變性和器官衰竭。透過研究人體對基因表達的控制，可以預見人的衰老程度和速度。在胚胎髮育和多功能幹細胞生物學階段控制基因表達可能會徹底改變輔助生殖和再生醫學。
49. 藥物輸送（Drug Delivery）
藥物輸送是指給人或動物施用治療劑或藥物複合物，以達到治療效果的一種治療方法。藥物傳遞技術的進步通常是為了提高藥物的功效和吸收程度，同時減少其副作用。奈米材料和新材料正在徹底改變這個領域。
提升藥物輸送能力將導致藥物更快達到其目標，副作用會越來越少，並在必要時停用或重新啟用。透過把藥物嵌入正確型別的裝置中，它們還將為患者和治療師提供資訊。這樣的治療方案透過減少患者在醫院花費的時間，從而大大降低了治療成本。
50. 表觀遺傳技術（Epigenetic Change Technologies）
表觀遺傳技術指的是基因功能的可遺傳變化，而這些改變並不需要DNA序列的改變。儘管實驗表明一些表觀遺傳變化是可逆的，但“表觀遺傳”一詞已經包括在不改變DNA序列的情況下改變基因活性的過程，並導致可傳遞給子細胞的修飾。
目前有一些證據表明，許多疾病和各種健康指標都與表觀遺傳機制有關，包括多種癌症、認知功能障礙、呼吸系統、心血管、生殖、自身免疫和神經行為疾病。
充分了解表觀遺傳機制將有助於開發新的診斷方法、生物標誌物和治療方法。從長遠來看，表觀遺傳技術的應用可能會對人類產生不可改變的、持久的影響。它會影響人類的生活方式和食品、農業等其他領域，特別是對健康的影響最大。
51. 基因疫苗（Genomic Vaccines）
基因疫苗是由DNA或RNA合成的非蛋白疫苗，可促進人體免疫力提升，預防傳染性疾病擴散。它是在基因治療(genetic therapy)技術的基礎上發展而來的。
DNA疫苗的前景非常穩定，便於大量生產且易於運輸。當基因組疫苗成為常態時，由於持續時間長，涵蓋了廣泛的病原體，並且很容易適應後者的突變新形式，因此需要的免疫次數更少。
52. 微生物組（Microbiome）
微生物無處不在，它們形成的微生物群對人類健康既有好處也有壞處。受早年接觸微生物和飲食等因素的影響，人與人之間的微生物組構成有很大的差異。此外人體的不同部位有不同的微生物群。雖然已經知道腸道細菌的組成對某些基因的活性有影響，但這究竟是如何發生的仍有待證實。一項新的研究揭示了一種潛在的方法，即“好的”腸道細菌可以控制人類的基因活性，並可能有助於預防結直腸癌。
微生物組已成為醫學研究人員的主要興趣。瞭解微生物組的多樣性並發現新的模式可以更好地瞭解疾病的發生原因，以及為什麼在某些情況下治療效果要好於其他情況。大資料和新的計算工具將使微生物組的宏基因組分析成為可能。
53. 再生醫學（Regenerative Medicine）
再生醫學是一個新興的醫學領域，它致力於找到修復或替換因疾病、先天性問題或創傷而受損的細胞、組織甚至整個器官的方法。透過組織工程、幹細胞的細胞療法，以及人工培養的組織或器官來實現。
再生醫學將專注於為細胞分化、細胞培養和組織工程開發更可靠、更便宜的方法。在未來，人類將在無需外部支援基質的情況下產生組織和器官。
54. 重程式設計的人類細胞（Reprogrammed Human Cells）
重程式設計的人類細胞通常指免疫系統的基因重新程式設計的白細胞或誘導型多能幹細胞，其外觀類似於胚胎幹細胞。最近有研究證明，可生物降解的奈米顆粒可透過對免疫細胞進行遺傳程式設計，在小鼠模型中識別、清除或減緩白血病的進展，並使得免疫細胞仍在體內。誘導多能幹細胞是一種可以直接從成體細胞中產生的多能幹細胞。就像胚胎中自然產生的幹細胞一樣，它們可以成為任何其他型別的細胞，可以發育為面板、神經、肌肉或幾乎任何其他細胞型別。
55. 靶向細胞死亡途徑（Targeting Cell Death Pathways）
癌症是全世界人類死亡的主要原因之一。2012年，新發癌症病例1400萬例，癌症相關死亡820萬例，預計在未來20年內，這些數字將翻一番。與目前的治療方法相比，靶向觸發不同型別細胞死亡的關鍵調控分子可能是一種更有效、毒性更小、更不容易產生耐藥性的癌症治療方法。
識別新的細胞死亡機制並嘗試協同啟用和控制多種細胞死亡途徑是一種新興對抗癌症的方法，預示著癌症治療有效性的重大飛躍。同時它有望減輕或解決困擾該領域的某些毒性和耐藥性問題。
六、印刷與材料（Printing & Materials）
56．2D材料（2D Materials）
2D材料由原子級薄層材料組成。目前的研究主要集中在由不同的2D材料層所構成異質結性質，以及它們在光伏、半導體、集光器件和後矽電子等領域的應用。通過了解2D材料異質結構，發揮半導體結構的能力，為奈米電路和可穿戴裝置的開發鋪平了道路。2D磁體可以解決最令人難以置信的科學問題，開啟超薄型計算機的時代，此外2D材料在感測和資料儲存方面也具有潛在的應用前景。
57．食物3D列印（3D Printing of Food）
3D列印的食物商業化成為主流，目前看來，它真正的潛力可能在於美食領域，專業人士可以透過3D打印發明新的食物，並進行實驗；在醫療環境中，幫助有進食困難的人。
未來，食物3D列印和原料可以按時生產，直接使用。幾乎所有菜餚都可以“列印”，而不是烹飪。缺少的成分可以在需要的位置和時間以基本粉末的形式打印出來，質量和口味每次都保持不變，沒有偏差。食物3D列印大大簡化了食物的製作過程，同時也能幫助人們製作出更加營養、健康而且有趣的食品。
58．玻璃3D列印（3D Printing of Glass）
玻璃的獨特效能透過快速原型製造玻璃物體的前景一直引人注目。玻璃3D列印的最新進展為快速製作玻璃零件提供瞭解決方案，該技術使用的是熔融玻璃，一旦列印完成，幾乎不需要後期處理。
玻璃是一種必不可少的高效能材料，獨特的功能使其應用於生物技術、光學、光子學和資料傳輸等領域。玻璃3D列印的進步為實驗室級裝置的製造鋪平了道路，也為內部生產帶來了便利，它使得技術人員可以獲得更接近於成品的成果。藝術表現也可以透過複雜幾何結構的實驗而達到新的境界。
59．大型物體的3D列印（3D Printing of Large Objects）
無論產品設計大小，3D列印技術的最大優勢之一就是製造商能夠控制物體物理形態的每一個方面——物體的形狀可以透過特殊的軟體進行最佳化。在不久的將來，不僅小型裝置，大型物體或超大型物體的主要部件都將可以進行3D列印。大型物體可以透過特殊的設計軟體進行最佳化，以使材料和功能適應環境的要求。
60． 4D列印（4D Printing）
4D列印技術是指由3D技術打印出來的結構能夠在外界激勵下發生形狀或者結構的改變，直接將材料與結構的變形設計內建到物料當中，簡化了從設計理念到實物的造物過程，讓物體能自動組裝構型，實現了產品設計、製造和裝配的一體化融合。4D印刷品如果暴露在刺激物（加熱、光照、水、磁場）下，會隨著時間的推移自我變換形狀或效能變換。
4D列印的形狀記憶聚合物將極大地影響健康行業。4D列印還可用於組織工程、自組裝生物材料、奈米粒子的設計以及用於化療的奈米機器人。在能源工業中，將來會在太陽能電池板上使用形狀記憶材料，用於檢測陽光並相應地自動旋轉的感測器的製造。
61．水凝膠（Hydrogels）
水凝膠是具有高吸收性（包含90%以上的水）的天然或合成聚合物。由於它們的含水量較高 ，表現出“與自然組織相當的柔韌性”，水凝膠通常作為分子和細胞物種的載體，能夠總結細胞/組織發育過程中的動態訊號。由於其仿生性，水凝膠是生物醫學應用的主要材料，如藥物輸送和幹細胞治療。一般來說，製造水凝膠需要一系列前體材料之間的化學反應和相互作用。
水凝膠在醫學領域具有廣闊的前景。不久的將來，水凝膠將為急救工作提供基礎支援，使患者能夠達到自我修復。隨著技術的進一步發展，治癒性軟體機器人將可以接觸生物體的細胞，並在微觀和亞微觀水平上進行手術。
62．超材料（Metamaterials）
超材料是由多個單獨的奈米元素組成的人造元件。澳大利亞研究人員在奈米材料中發現了新特性，為製造熱光伏電池開闢了新的前景，熱光伏電池可以在黑暗中收集熱量並將其轉化為電能。該團隊利用金奈米結構和氟化鎂創造了一種超材料，可以在精確的方向上輻射熱量，並在特定的光譜範圍內發出輻射。不久的將來，超材料將用於製造超輕衛星天線、感測器和光伏電池。在控制成本的情況下，超輕型天線可以連線到衛星，並使其繞過有線的本地網際網路基礎設施。熱光伏電池可以從紅外輻射中獲取能量，不需要陽光直射，可以補充甚至取代太陽能電池，成為重要的可再生能源。超材料的高可配置性將用於製造抗損傷材料，例如超材料製造的衣服會感知可能的損壞並調整織物表面以保護穿著者。
63．自愈材料（Self-healing Materials）
自愈材料透過對微損傷反應的修復/癒合機制來檢測退化。一般來說，這些材料是人工製造的，可以被認為是“智慧結構”，它們根據其綜合“感測”能力來適應各種環境。這種技術可以應用於任何領域，例如海上風力渦輪機，或者飛行中的飛機和衛星。
隨著技術的不斷髮展，自愈材料只要加水就可以修理破損的牛仔褲。當智慧手錶、膝上型電腦和手機受到人為破壞時，它會自動修復顯示屏上的裂縫。這些裝置的電池還將具有更長的使用壽命，這歸功於它們的自我修復特性。
七、突破資源邊界的技術（Breaking Resource Boundaries）
64．生物塑膠（Bioplastic）
生物塑膠指以澱粉等天然物質為基礎在微生物作用下生成的塑膠。它具有可再生性特性，因此十分環保。這些包括玉米、大米、馬鈴薯、棕櫚纖維、木薯、小麥纖維、木質纖維素和甘蔗渣。根據其化學成分和生物基成分的百分比，生物塑膠可能是可生物降解的。生物塑膠用於食品和飲料包裝、醫療保健、紡織、農業、汽車或電子等不同行業。生物塑膠的主要優點是它們留下的能源足跡更小，產生的汙染也更少。歐盟自助專案正在研究一種可生物降解的尿布、一種可生物降解的生物活性美容面膜，以及一種奈米結構的生物相容性無紡布。塞維利亞大學和韋爾瓦大學的研究人員利用大豆蛋白開發了生物塑膠，這種生物塑膠可生物降解且環保，可吸收自身重量40倍的水。該研究團隊修改了大豆的分子結構，從而改變了吸收特性，使其保留的水分比平時多三倍。透過將蛋白質的固體濃縮物注入模具，他們創造了試管，並應用於園藝。由王新龍領導的一組研究人員開發了由可降解生物塑膠製成的電子元件。開發的電子產品是由一種叫做聚乳酸 (PLA) 的玉米澱粉衍生的生物塑膠製成的，透過將金屬有機骨架奈米粒子與這種生物塑膠混合，他們成功地開發出機械、電氣和阻燃特性的材料，可用於電子產品。
塑膠行業正致力於開發利用自然界中發現的天然原料來生產生物塑膠的新方法。生物塑膠在許多不同領域都有很高的需求，這種材料將有很多新的應用前景。
65．碳捕獲與封存（Carbon Capture and Sequestration）
碳是地球上生命的重要元素。人類活動產生的二氧化碳是導致氣候變化的主要溫室氣體之一，管理二氧化碳是我們這個時代最大的社會、經濟和政治挑戰之一。為了避免碳流失到大氣中，碳被收集起來儲存，並在高二氧化碳排放源處進行處理，例如各種工業和碳基發電廠的煙囪。空氣捕集技術可以從環境中的任何地方去除空氣中的碳，二氧化碳透過吸收和膜氣體分離技術從空氣或煙氣中分離出來。捕獲的二氧化碳或提取的碳可以以礦物形式儲存，因為它與金屬氧化物會發生放熱反應。在其他情況下，可以透過管道輸送到其他地方使用，例如注入老油田開採石油。
空氣捕獲與碳儲存相結合可以實現雙重功能。碳捕集與利用減輕了碳儲存所帶來的一些問題和成本，一旦減緩氣候變化的成本增高，碳捕集技術就可能吸引來自汽車和飛機等分散碳源關注。但是這些技術也非常昂貴，存在一定風險，而且實際效果尚不清楚。
66．海水淡化（Desalination）
海水淡化是從水中除去各種鹽的過程。傳統上是透過蒸餾、電解和過濾實現的。由於技術成本較高、能耗高，目前它們只能將水分解，或者使其達到沸點或者冷凝，透過化學物質過濾來清洗汙染的膜，實現海水淡化。新的實驗表明，透過使用各種形式的石墨烯（一個原子厚的等間距碳原子層）可以實現海水淡化。氧化石墨烯膜，其孔徑大小可以精確控制，可以將普通鹽分從水中篩出，使其可以安全飲用。
精密過濾技術的發展對全球經濟、生態系統產生巨大影響，對發達國家和新興市場的社會層面產生巨大影響。精密過濾技術將透過提高廢水工業過濾的能源效率來降低成本，使工業參與者更願意降低其企業的生態影響。
67．地球工程與氣候工程（Geoengineering and Climate Engineering）
地球工程關注的是整個景觀的變化，比如人工湖、中國的三峽大壩工程。另外比較典型的例子是改變河床、利用山建造人工島和日本的關西機場等。氣候工程主要包括兩種型別，消除溫室氣體和管理太陽輻射。最近，減少溫室氣體排放和社會承受氣候變化能力的問題備受關注。未來在全球範圍內需要對地球工程和氣候工程進行治理和監管。
68．超級高鐵（Hyperloop）
超級高鐵是目前正在開發的運輸系統，一種以“真空鋼管運輸”為理論核心的交通工具，具有超高速、高安全、低能耗、噪聲小、汙染小等特點。它將使用加壓吊艙載客，也可以在真空鋼管中運載貨物。吊艙由一個電動直線電機透過一個隧道或管道（低壓環境）逐步加速。吊艙透過磁懸浮快速上升到軌道上方，由於空氣阻力低，實現超高速滑行。
超級高鐵可以幫助緩解交通壓力，不受交通事故和天氣因素的影響，帶來穩定、可靠的通勤體驗。
69．塑膠食蟲（Plastic - Eating Bugs）
聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）是全球最常見的製造產品之一，也是不可生物降解的，隨著這些塑膠垃圾堆積在我們周圍，已經造成嚴重的環境問題。由於將PET轉化成油是一個複雜的過程，科學家們開始尋找能夠代謝或消化這些物質的方法，將其轉化為可生物降解的產品。日本研究人員透過分析從土壤和廢水中收集的以PET塑膠殘骸為食的細菌，發現了這個物種並將其命名為Ideonella sakaiensis。這種細菌似乎只吃PET，並且僅利用兩種酶，就能將其分解。
最近研究發現，塑膠食蟲可以快速降解塑膠垃圾，甚至可能變成天然肥料來餵養土壤，大大減少城市汙染。
70．分解二氧化碳（Splitting Carbon Dioxide）
二氧化碳是一種廢氣，一種積聚在大氣中的溫室氣體，直接導致全球氣候變化。目前正在使用不同的碳捕獲和儲存方法來降低大氣中的二氧化碳含量，從而降低其影響。目前需要做的不是儲存，而是透過分離直接使用二氧化碳，以及從儲存地點分離二氧化碳。
科學家正在尋找將二氧化碳分解和轉化為燃料的方法。具體而言，他們正在研發新型廉價催化劑材料。同時，將這項技術與可再生能源裝置相結合，能夠減少大氣中的二氧化碳含量，還能將太陽能直接儲存為液體燃料。
71．備災技術（Technologies for Disaster Preparedness）
隨著自然災害的數量不斷增加，許多沿海城市的水災風險也顯著上升，因此自然災難帶來的環境危機值得關注，預測災難技術也是研究的方向。諸如地震、海嘯、火山爆發、泥石流等自然災害的預防是非常重要的。此外，應急系統、救援機器人、救援系統和公民資訊系統需要不斷完善。一方面是情景預防，另一方面是技術的突破。
備災的關鍵方面是社會復原力，即暴露在危險中的社會能及時有效地抵禦、吸收、適應和恢復的能力。需要在不斷變化的環境中採用不同的方法，而不是修復系統的先前狀態。技術本身對社會復原力的貢獻微乎其微，主要取決於社會結構的能力。處理複雜性和不確定性的能力成為新的挑戰，意味著為未來任何突發情況做好準備。
72．水下生活（Underwater Living）
人類在水下生活的想法被認為是人類未來的一個潛在的重要部分，是作為地球表面因為人口過多或因為災難而無法居住的一種替代方案。自20世紀60年代初以來，各國已經設計、建造水下棲息區。法國海洋建築師 Jacques Rougerie 設計的水上探索平臺 “Seaorbiter” 正在漸漸成型，這是世界上第一個垂直海洋船舶。英國設計師菲爾·波利（Phil Pauley）釋出了一個關於海底設施的設計方案，該方案名為“次生物圈2號”（Sub-Biosphere 2），這座海底設施擁有8個棲息區。朱爾斯的海底小屋 jules undersea lodge 海底小屋位於美國佛羅里達州基拉戈島，於1986年建成，是美國最早的水下酒店。
由於陸地上的住房空間稀缺，因此越來越多的沿海陸地被開發用於居住。預計第一批海底棲息地將位於海岸附近，為越來越多的人提供生活條件，並在氣候變化導致海平面上升時使用。
73．廢水養分回收（Wastewater Nutrient Recovery）
廢水養分回收是從廢水流中回收氮和磷等營養物質，並將其轉化為用於生態和農業用途的環保肥料。養分回收是廢水處理領域的一個突出發展方向。生物技術、再利用和再迴圈技術帶來了各種經濟、環境和社會效益，有助於降低成本、節約能源、保護環境和改善客戶服務。人們正在嘗試開發更多的技術來從廢水中回收不同的資源，資源越稀缺，回收投資越大。大規模利用廢水作為資源將是真正的突破。
74．小行星採礦（Asteroid Mining）
小行星採礦（Asteroid Mining）是從圍繞太陽執行的相對較小且密度較大的天體（即小行星）中提取有價值的物質的過程。隨著地球礦產資源的枯竭，一些重要材料將越來越難以在地球上開採，小行星將提供重要材料的儲備。有些是值得運回地球的，例如：金、銥、銀、鋨、鈀、鉑、錸、銠、釕或鎢等。其他的可以用於太空建設，例如：鐵、鈷、錳、鉬、鎳、鋁或鈦等。一家加利福尼亞公司展示用於小行星探測的小型低成本航天器。該計劃是為該飛船配備收集有關小行星組成和“挖掘能力”資料的儀器。印度正計劃在月球南側啟動對核材料的探索。
八、能源（Energy）
75．生物發光（Bioluminescence）
生物發光（Bioluminescence）是指生物體發光或生物體提取物在實驗室中發光的現象。生物發光需要一種叫做熒光素和氧的分子，它們相互反應時會產生光。生物發光在一些昆蟲、真菌、細菌和海洋動物中被發現。研究人員目前正在嘗試將生物發光技術應用於生物學、醫學和光生產中，他們正試圖將生物發光轉移到細菌、植物或哺乳動物等不同生物上，以更好地瞭解不同生理過程，並開發新的成像和研究技術。同時，科研人員正在開發新的光源，以減少當前全球能源消耗。
76．能量收集（Energy Harvesting）
能量收集是一種利用能量收集器從其周圍環境中獲取能量的技術。儘管收集能量不大，因為這種小能源所產生的電力比大型裝置要少得多，例如太陽能電池板應用於大型熱源的熱電裝置，但捕捉到的能量足以滿足大多數無線、遙感、人體植入、射頻識別、可穿戴裝置的應用。捕捉環境能源的技術包括：設計用於從振動和變形中提取能量的機械裝置；從溫度變化中提取能量的熱裝置；從光、無線電波和其他形式的輻射中獲取能量的輻射能裝置；以及利用生化反應的電化學裝置。
有研究人員已經證明從活體動物的心臟中獲取生物力學能量並將其用於無線電資料傳輸的可行性。美國陸軍研究實驗室的科學家開發了一種奈米電鍍鋁基粉末，該粉末與水結合產生化學反應，產生氫氣，而氫氣又可用於為燃料電池供電。這種合成材料自發地將水分解成氫。在測試過程中，他們還觀察到，當使用尿液作為水源時，化學反應發生的速度是用水的兩倍。
高效的能量收集技術可保證各種系統最少的維護，併為周圍環境可用的物質提供動力。
77．收集甲烷水合物（Harvesting Methane Hydrate）
甲烷水合物是水分子與甲烷於低溫高壓形成類似冰狀的物質，只在地下沉積物中自然存在。對於依賴進口天然氣、煤炭和石油來滿足大部分能源需求的國家而言，甲烷水合物礦床是未來有前途的能源來源。
大多數天然氣水合物沉積物都位於海面以下，只能透過鑽井平臺和深海鑽井船才能到達。由於甲烷是不穩定的且易燃，甲烷洩漏到空氣中，會造成更多的溫室效應，是風險技術之一，目前還不具備可用的技術來大規模收集這種能量。
78．氫燃料（Hydrogen Fuel）
氫的重力能量密度大約是化石燃料的三倍，非常適合於內燃機。氫氣在大氣中以放熱的方式燃燒，釋放出水、過氧化氫和少量氮氧化物。氫作為燃料在氫燃料電池（一種電化學電池）中，氫氣與氧氣發生反應產生電子流，這些電子流可以作為電流收集到外部電路中。因此，氫燃料電池是碳基燃料的替代能源，對環境沒有影響。
目前，有國際研究小組利用摻入二氧化鈦光催化劑的光敏蛋白質從水中製取氫氣。當光催化劑溶解在水中並在陽光下與鉑混合時，氫就會釋放出來。研究小組還在白光下觀察到了非常高的氫氣產量，發現用微波爐啟用大量的碳氫化合物時，它們會迅速釋放出大量的氫。
伯克利實驗室的研究人員用石墨烯片嵌入了鎂奈米晶體。鎂奈米晶體不受氧氣、溼氣和汙染物的影響，同時讓氫分子透過。這些石墨烯包裹的鎂晶體充當氫的“海綿”，為吸收和儲存氫氣提供了安全的方式。
79．海洋和潮汐能技術（Marine and Tidal Power Technologies）
海洋為人類提供了大量的可再生能源。最先進的潮汐流和海洋麵臨著相當大的障礙。在不同的前瞻性調查中，海洋能源可以大規模收集能源，值得我們關注。
歐盟採取了一系列政策舉措，以確保海洋能源技術在短期內具有成本競爭力。為了收集大量的能量，開採波浪能似乎是最有效的方法。從長遠來看，新的發電機技術所收集的能源量也會增加。
80．微生物燃料電池（Microbial Fuel Cells）
微生物燃料電池是一種利用微生物將有機物中的化學能直接轉化成電能的裝置。微生物燃料電池就像任何標準燃料電池一樣，由一個質子交換膜隔開的陽極室和陰極室組成。細菌生長繁殖形成密集的細胞聚集體（生物膜），粘附在微生物燃料電池的陽極上。細菌作為活性生物催化劑替代了昂貴的過渡金屬催化劑，透過氧化有機底物產生二氧化碳、質子和電子。質子透過微生物燃料電池傳導到陰極室，電子透過外部電路從陽極流向陰極，從而產生電能。
細菌在空氣、土壤、植物、藻類、動物和灰塵中無處不在，也存在於城市、製造業和農業廢棄物中。廢棄物可以透過微生物燃料電池轉化為清潔能源。由於微生物燃料電池的效率低、成本高，微生物燃料電池技術仍處於發展階段。
微生物燃料電池的最大優勢是它可以透過處理廢棄物和清潔能源減少對環境的汙染。該技術仍然面臨障礙，大規模的研究工作是必然的。
81．熔鹽反應堆（Molten Salt Reactors）
熔鹽反應堆是採用溶有易裂變材料且處於熔融狀態下的熔鹽作為核燃料的反應堆，它是以非常熱的氯化物或氟化物形式存在的熔鹽混合物。液態熔鹽既可以作為產生熱量的燃料，也可以作為將熱量輸送到發電機的冷卻劑。理論上這使得汽水分離再熱器的設計比採用固體燃料和水冷卻劑的常規核反應堆更簡單、更安全。
熔鹽反應堆在上世紀50年代和60年代在美國橡樹嶺國家實驗室研發，但到了70年代，由於一些非技術因素的原因被中止。隨著材料及零部件技術發展，液態氟化釷反應堆研發復甦，全球包括法國、美國、印度及中國正在開展液態氟化釷反應堆研發設計，尤其是在日本核電事故後，各方的關注熱度上升。
熔鹽反應堆的支持者稱其本質上是安全、可持續和高效的。與傳統反應堆不同的是，固態燃料棒的熔化會導致不受控制的裂變，併產生災難性的影響，熔鹽反應堆是按設計熔化的。此外，研究表明，釷基熔鹽反應堆技術可以對放射性廢物進行熱燃燒，從而緩解核儲存問題。
中國斥資220億元人民幣在甘肅武威建造兩座熔鹽核反應堆原型，這些反應堆被設計成熔鹽反應堆技術的試驗檯，目前正在測試中。使用釷作為主要燃料具有經濟意義，中國擁有世界上最大的釷元素儲量。
在尋求清潔、高效的能源過程中，熔鹽反應堆面臨可再生能源和聚變反應堆等新興技術的競爭。
82．智慧窗（Smart Windows）
智慧窗可利用太陽能能源轉化為電能，並在玻璃板之間調節進入室內的能量從而使室內溫度保持在合適的範圍，既改善了生活質量，又降低了能耗。智慧窗是一種由玻璃或其他透明材料和調光材料所組成的調光智慧器件，在一定的物理條件下（如光照、電場、溫度），這種器件發生著色或褪色反應，改變自身的顏色狀態，從而有選擇性地吸收或反射外界的熱輻射和阻止內部熱擴散，達到調節光強度和室內溫度，從而實現節能的目的。
目前某些大型辦公樓和其他具有玻璃外牆的大型建築可以利用太陽光獲取能量，這將減輕建築物的能源費用和企業的碳足跡。智慧窗一旦開始大規模生產，對“智慧家居”設計至關重要。
83．熱電塗料（Thermoelectric Paint）
熱電是透過將溫差轉換成電壓，反之亦然，然而，熱電材料必須應用於作為熱源的物體上，達到發電的效果。熱點塗料通常被用於平坦表面物體上，傳統的熱電設計在這些情況下效率較低。目前，柔性熱電材料在可穿戴裝置等產品上表現出很好的效果，也產生了額外的設計/效率限制，而液體或粘膠材料對於所有型別物體表面都是理想的。
熱電塗料可以利用任何熱源發電，還可以保護內部空間免受外部熱量的輻射，從而減少了額外的冷卻需求。熱電塗料未來可用於建築物或車輛表面，從而節省大量的能源。
84．水分解（Water Splitting）
水分解（Water Splitting）是將水的化學成分分解成氫和氧的組成元素的過程。這一轉化過程對清潔能源具有重要意義。水分解可以為氫的廣泛使用開闢道路，氫氣既是零排放燃料，又可以大規模地有效儲存，水分解技術將改善對可再生能源的獲取。目前，實現水分解的方法雖然有很多種，但技術複雜，效率不高，實施成本非常昂貴。
水分解技術可能改變人們看待能源生產和消費的方式。利用太陽能電池板或風力渦輪機的電力，能夠輕鬆地生產氫氣，將大大減少人類活動的碳足跡。此外，氫氣可大量儲存，能夠顯著提高現有技術的效率。
85．機載風力發電機（Airborne Wind Turbine）
追求更清潔、更便宜的能源以跟上當今社會的消費率的競爭中，利用風能等無窮無盡的資源似乎是一個新的方向。與傳統的地面渦輪機相比，機載風能系統通常要小得多，使用的材料也更少，而且它們更容易移動並部署到孤立的定居點或遭受自然災害的偏遠地區。與傳統的風力發電相比，生產空中風能的成本要高得多，即使相關試驗取得成功，也可能需要五年或更長時間才能將第一個功能系統商業化。
86．鋁基能源（Aluminium-based Energy）
作為現有技術的補充和可能的替代品，目前大多數研究將鋁用於發電和儲能。鋁是地殼中含量最豐富的金屬，鋁材料輕而有韌性，能源工業將從鋰材料轉向鋁，在生產可充電電池等儲存系統方面具有明顯的優勢。除了在建造輕型結構方面的重要作用外，未來鋁還可用於開發新的、更高效的光伏電池或熱系統。
鋁電池是鋰離子電池的替代品競爭中的強力候選者，在瞭解鋁與各種化合物相互作用的電化學性質方面將會繼續取得科學進展。
87．人工光合作用（Artificial Photosynthesis）
人工光合作用是模擬光合作用的自然過程，將陽光、水和二氧化碳轉化為碳水化合物和氧氣的化學過程。在燃料消耗和二氧化碳含量產生的背景下，既能降低二氧化碳含量又能發電的人工光合作用是該領域研究的重點。人工光合作用成本較低，大大減少對化石燃料的使用和需求。
九、社會領域的重大創新突破（Radical Social Innovation Breakthroughs）
88．協同創新空間（Collaborative Innovation Spaces）
用於傳遞知識和創新的新形式正在興起，通常是一群熟練的技術人員聚集在一起，稱為“創客空間”“駭客空間”或“創新實驗室”，大家可以在其中交流和共享。協同創新空間可以在任何地方出現，包括學校、圖書館和社群中心等，不同的地點提供不同的資源，從3D印表機到合成生物學。在過去的十年中，創客空間在全球範圍內廣受歡迎，使用者報告的數字顯示近1400個活躍空間，是2006年的14倍。在東京，創客文化與該市3D列印和數字製造服務的興起相互交織。在美國，特別是圖書館透過轉變為創客空間來加強其作為社群中心的作用。
89．遊戲化趨勢（Gamification）
遊戲化是在非遊戲背景下應用遊戲設計元素和遊戲原則來提高使用者參與度、組織力、學習、眾包、招聘和評估等。越來越多的年輕人玩虛擬遊戲並因此習慣於接受這種訓練，越來越多的公司啟動了遊戲化專案。學習型遊戲在企業中得到了應用，並且他們越來越多地投資於學習型遊戲。線上學習也部分採用基於遊戲的學習形式。可汗學院（Khan Academy），是由孟加拉裔美國人薩爾曼·可汗創立的一家教育性非營利組織，主旨在於利用網路影片進行免費授課，現有關於數學、歷史、金融、物理、化學、生物、天文學等科目的內容，教學影片超過2000段，機構的使命是加快各年齡學生的學習速度。目前，在美國已經有一個使用遊戲促進健康的特定聯盟。成人和兒童的體育活動率已經急劇下降，遊戲公司支援全國性的體育教育活動，這一浪潮始於WII Fit遊戲，透過使用智慧手錶、手環或手機來監測健康資料。
90．共享經濟（Access/Commons-Based Economy）
網際網路的興起從根本上降低了合作成本。線上社交網路的使用極大地促進了共享資訊和數字產品的意願，音樂和書籍等越來越多商品的數字化擴大了共享的可能性範圍。
共享是互惠互利的社會行為，有助於擴大享受共享資源好處的圈子。網際網路使新型共享實踐成為可能。大多數人認為，這種協調各種動機的價值創造形式特別適合解決複雜的社會問題。
91．讀寫文化：多元化的資訊控制者（Read/Write Culture: diversifying information gatekeepers）
人們透過社交媒體，不僅能夠分享，而且能夠操縱、轉換和生成影片部落格和線上直播等數字內容。哲學家勞倫斯·萊辛（Lawrence Lessing）稱之為“讀/寫文化”，而不是“只讀文化”，即資訊或產品由“專業”來源提供給被動的消費者。
公眾話語越來越具有矛盾的資訊特徵，“真相”越來越受到爭議，對資訊的信任正在侵蝕。在網際網路上，故事以不斷創新的方式被無休止地複製、更改、重新混合、回收和重新組合。由於智慧財產權的鬥爭，音樂產業受到嚴重破壞，媒體、娛樂和教育等其他產業正在發生迅速變化。
92．重塑教育（Reinventing Education）
獲取新知識的結構在機構層面發生了變化。提供培訓和學習新平臺和方法的參與者數量呈指數增長，它不再侷限於正規教育機構。從事教育活動的參與者的多樣性在不斷增加，為人們在生活中不同時刻進行培訓和再培訓提供了許多新的機會。越來越多的技術和軟體公司正在為實踐培訓建立平臺。
93．自我量化（Body 2.0 and the Quantified Self）
自我量化是鼓勵使用者透過收集日常生活的各個方面的資料來更好地瞭解自己。早期的概念是人本主義計算（Humanistic Computing），可以追溯到上世紀70年代，那時就已經有透過穿戴式感測器（Wearable sensors）以人的行為、生理資訊為物件的研究。量化自我意味著透過可穿戴裝置、智慧手機應用程式或獨立的感測器，對人體進行永久性監測，並對個人的身體功能進行近乎醫療的監測。
94．無車城市（Car-free City）
目前，至少有7個汽車依賴度高的大城市開始實行無車化。越來越多的城市開始在某些街區淘汰汽車，例如成都、哥本哈根、漢堡、赫爾辛基、馬德里、米蘭和巴黎，無車城市主要依靠公共交通、步行或騎腳踏車在市區內運輸。無車城市極大地減少了對石油的依賴、空氣汙染、溫室氣體排放、汽車撞車、噪音汙染和交通擁堵。國內外越來越多的城市開始淘汰汽車。許多國家和城市甚至制定了新的法律來加速這一趨勢。
95．新的記者網路（New Journalist Networks）
記者在特定目標上共同努力，以揭示新聞真相併為各種全球性的事件尋找證據，他們在全球範圍內與報紙記者或自由職業者合作。新的記者網路節省資源，採用新的方式傳播新聞和尋找證據。
96．本地食物圈（Local Food Circles）
糧食圈關注的是促進安全、區域種植的食品消費，這將鼓勵可持續農業，並幫助農民、發展農村地區。意味著我們必須徹底改變我們參與種植和消費食物的方式。
全球工業化食品系統引起了人們對食品安全、健康以及社會和生態可持續性的關注。在美國和歐洲，區域性支援的農業計劃正在蓬勃發展，糧食消費者可以直接與農民建立聯絡，並在農貿市場上購買產品。
97．擁有和共享健康資料（Owning and Sharing Health Data）
大型資料庫已經由不同的機構、公司、組織託管，其資料具有不同的聚合規模。在瑞士，新的資料所有權模式是以合作的形式組織起來的。個人健康資料越來越有價值，在保障資料安全的前提下，可以用於研究，並且個人可以從提供資料中直接受益。
98．替代貨幣（Alternative Currencies）
替代貨幣可以是數字（通常稱為加密貨幣）或非數字貨幣。隨著信用卡和加密貨幣的使用不斷增長，世界範圍內越來越多的無現金交易用於支付任何種類的服務或產品。金融交易是透過交易雙方之間的資訊轉移（通常是貨幣的電子表示）進行的，而不需要實物紙幣或硬幣形式的貨幣。交易的計算可以用加密貨幣進行。歐洲和其他一些國家正在討論是否放棄現金交易。
99．基本收入（Basic Income）
保障最低收入（Guaranteed minimum income）或“基本收入”是一種社會福利制度，以保障公民或家庭能夠有足夠的生活收入。基本收入是指政府向全體公民提供相同的收入，以滿足人民的基本生活條件。有了基本收入，人們就可以投入在科學、醫療、教育等領域中。在芬蘭，無論就業如何，公民都可以獲得基本收入，這項為期兩年的計劃將為2000名年齡在25至58歲之間的失業公民提供每月560歐元（581.48美元）的基本收入。
100．生命快取（Life Caching）
生命快取意味著收集、儲存和展示一個人的整個生活細節供私人使用，或供朋友、家人甚至整個世界披閱。數以百萬計的人們正在數字化索引他們的思想、喜怒哀樂、圖片、影片剪輯；他們中的大多數人以新的方式上網，公開他們日常生活中的虛擬快取，生命快取的目的主要是儲存記憶。
免責宣告：本文轉自創新研究，原作者江曉波、黃詩愉。文章內容系原作者個人觀點，本公眾號轉載僅為分享、傳達不同觀點，如有任何異議，歡迎聯絡我們！
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轉自丨創新研究
作者丨江曉波、黃詩愉
編輯丨鄭實
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