2025-10-17 09:26:36 浏览数量:次
本篇聚焦《2025年度十大新兴技术报告》,世界经济论坛(WEF)本年度选定的十大新兴技术分别为:协同感知、生成式水印、绿色固氮、纳米酶、工程化活体疗法、治疗神经退行性疾病的GLP-1类药物、自主生化传感、结构电池复合材料、渗透能发电和先进核能技术,涉及“网络安全”“产业绿色转型”“新一代生物健康”“能源与材料融合”四大领域。报告还首次引入“STEEP五维分析法”,系统评估入围技术的生态系统就绪度。结果显示,治疗神经退行性疾病的GLP-1类药物、先进核能技术和协同感知3大技术的就绪度最好。
近年来,WEF每年发布一份“十大新兴技术”报告,旨在识别出3~5年内有望对经济社会产生重大影响的技术,目前已成为研判全球技术演进的重要风向标。例如,CRISPR-Cas9曾入选2015年度十大新兴技术,并于2020年获得诺贝尔化学奖。目前,该技术已重塑多个领域,不仅在新冠疫苗研发中发挥关键作用,更在异种器官移植等尖端医疗领域实现重大突破。2025年6月24日,WEF发布《2025年度十大新兴技术报告》,经学术界和产业界专家推选,并经“AI趋势分析系统”分析,推选出20项技术。而后,十大新兴技术专家指导委员会根据创新性、影响力和成熟度三大维度的标准进行评估,选定最终入围的十大技术。同时,WEF还首次引入“STEEP五维分析法”,从技术、经济、社会、环境、政策维度系统评估最终入围技术的生态系统就绪度情况。
/ / 网络安全 (一)协同感知:增强互联系统能力,实现情境感知决策 协同感知技术结合分布式传感器、可靠网络和边缘算法,能够有效减少数据传输量,并通过互联和与人工智能融合,使智能体能在陌生环境中自主导航和集体决策,整体效能远超单个设备能力的总和。在应用方面,可用于优化城市交通(如智能调节信号灯缓解拥堵)、自主测绘、环境监测、农业管理等多个领域。当前,该技术的生态系统就绪度详见图1。未来要充分发挥该技术的潜力,需要开发能够同时处理激光雷达(LiDAR)、光电/红外(EO/IR)相机等多源数据的新型多模态算法。当前,相关研究聚焦于在平衡分布式处理的同时最小化带宽与功耗需求,生成式人工智能(如大语言模型)将发挥重要作用。未来,要实现该技术的规模化发展,需要:(1)制定跨行业数据标准。建立统一的传感器数据共享、安全与互操作性协议,确保不同行业的分布式传感网络能够无缝集成。(2)升级关键基础设施。对重点城市的通信及网络基础设施进行现代化改造,满足协同感知系统对带宽和可靠性的严苛要求。 图1 协同感知生态系统就绪度雷达图
(二)生成式水印:以隐形、不可篡改的标记增强信任 生成式水印技术能在人工智能生成的内容中嵌入隐形标记,从而验证内容真实性并追溯其来源。目前,该技术主要应用于打击虚假信息、保护知识产权等领域,OpenAI、谷歌、Meta等企业已将其整合至本公司平台。当前,该技术的生态系统就绪度详见图2,面临的主要挑战包括:水印易受编辑破坏、行业标准缺失导致的实施碎片化,以及误判风险等。未来,要实现该技术的规模化发展,需要:(1)制定防篡改水印标准。投资开发能够抵御去除尝试的先进水印技术,并建立全行业通用的实施标准。(2)构建跨平台验证系统。打造能够检测和认证不同平台及内容类型水印的独立验证系统。 图2 生成式水印生态系统就绪度雷达图
/ / 产业绿色转型 (三)绿色固氮:重构氨生产以实现净零未来 绿色固氮技术是通过微生物、电化学或仿生系统(如无机多金属氧酸盐)将大气中的氮气转化为氨的清洁生产工艺,旨在替代传统哈伯—博施法(Haber-Bosch process)的高能耗高排放模式。当前,该技术的生态系统就绪度详见图3,整体来看,基于绿氢的氨生产已被证明可行,基于锂化学或生物学方法进行固氮的下一代技术正在开发中。未来,要实现该技术的规模化发展,需要:(1)建立产农合作伙伴关系。在绿色固氮技术开发商和农业领域的主要利益相关方之间建立有针对性的合作,建立能够展示成本和环境效益的试点项目。(2)加速发展替代性工艺技术。投资针对性研究,以优化适用于不同行业的锂介导和生物固氮方法,从而为传统工艺提供可行的替代性方案。 图3 绿色固氮生态系统就绪度雷达图
(四)纳米酶:复制自然催化剂,实现健康和环境方面的突破 纳米酶是实验室生产和制造的、具有类酶催化特性的纳米材料。相比天然酶,纳米酶拥有稳定性高、生产成本低和合成工艺简单的优势,关键应用领域包括生物传感、靶向药物递送等。当前,该技术的生态系统就绪度详见图4,面临的主要挑战包括:纳米酶的可选择性和催化效率有待进一步提升、生物安全性评估和监管框架不完善等。未来,要实现该技术的规模化发展,需要建立生物相容性测试框架,如制定标准化协议,用于评估纳米酶在不同应用环境中的生物相互作用和安全性,并应对伦理问题。 图4 纳米酶生态系统就绪度雷达图
/ / 新一代生物健康 (五)工程化活体疗法:设计用于按需提供治疗的微生物 工程化活体疗法是利用基因改造的益生菌系统,主要依托合成生物学与基因工程突破,通过导入特定遗传密码使其在患者体内可控地生产治疗性物质的技术。该疗法核心优势在于能够准确识别疾病信号实现精准治疗,同时显著降低传统生物药的下游生产成本,特别适用于需长期给药的疾病。当前,该技术的生态系统就绪度详见图5,面临的主要挑战包括非预期基因转移、免疫反应及环境影响等安全问题。未来,要实现该技术的规模化发展,需要:(1)制定专门的监管沙盒。允许在开发永久性安全准则的同时,对工程化活体治疗药物进行受控测试。(2)启动以患者为中心的沟通计划。开发清晰易懂的信息资源,向患者和医疗服务提供者解释基因疗法的科学原理、优势和安全保障措施。 图5 工程化活体疗法生态系统就绪度雷达图
(六)治疗神经退行性疾病的GLP-1类药物:实现更长寿、更健康的生活 最初用于糖尿病和减肥的药物“胰高血糖素样肽-1受体激动剂(GLP-1RAs)”显示出减缓阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经退行性疾病的前景。这类药物可能具有神经保护特性,如抗炎、抗氧化和胰岛素增敏作用,可减缓或改变疾病进展,并改善预后。目前,该技术的生态系统就绪度详见图6,整体来看仍需通过设计精密、标准严苛的临床试验加以验证,并据此探索实现最佳疗效的用药方案。若其显著疗效得以验证,影响将辐射全球经济,并切实造福病患。未来,要实现该技术的规模化发展,需要设计并开展针对神经退行性疾病的Ⅱ/Ⅲ期的专项临床试验,通过延长GLP-1RA的用药周期,充分捕捉其对疾病的治疗作用。 图6 GLP-1RA药物生态系统就绪度雷达图
(七)自主生化传感:连接生物传感器以获得实时洞察 自主生化传感器是一种分析设备,能够自主连续地检测和量化特定生化参数。其突出优势是,无需人工介入,即可独立完成检测、数据处理与结果上报全流程。随材料科学、纳米技术、仿生学及无线通信技术的协同突破,自主生化传感技术应用范围将不断拓展,未来有望显著改善需长期健康监测人群的生活质量,并应用于食品安全和环境监测领域。当前,该技术的生态系统就绪度详见图7,面临的主要挑战包括:连续检测时长和自动采集能力、使用寿命和成本控制;微生物全细胞生物传感器等具有环境释放风险的特殊设备的高监管门槛和伦理争议等。未来,要实现该技术的规模化发展,需要:(1)制定生物传感器伦理规范。明确隐私保护、数据所有权及生物安全等领域的行业标准,与生物伦理机构及监管部门协同合作,确保技术应用的安全性。(2)开展非侵入式应用公开示范。重点展示环境监测与农业领域的生化传感应用场景,在拓展至医疗健康领域前,通过公开示范增强公众对该技术的接受度。 图7 自主生化传感器生态系统就绪度雷达图
/ / 能源与材料融合 (八)结构电池复合材料:融合能源与工程 结构电池复合材料(SBCs)将承重机械部件和可充电储能装置结合,既可作为传统锂离子电池储电,又能成为车辆或建筑的刚性组件。这种材料可经3D打印进行优化,增加表面积和结构强度以提高效率,广泛应用于电动汽车、航空航天技术等领域,实现降低制造成本、促成节能设计等多种效益。当前,该技术的生态系统就绪度详见图8,面临的主要挑战包括:需突破能量密度、稳定性、安全性、耐久性和成本效益等技术瓶颈;亟待建立配套的安全规范和标准体系。未来,要实现该技术的规模化发展,需要:(1)开发行业专用演示平台。与汽车、航空航天、船舶等交通运输领域关键制造商合作构建功能原型,量化减重效果、增加续航里程与结构完整性优势。(2)提升专业化制造能力。投资试点生产设施,将电池制造专长与先进复合材料制造技术相结合,应对结构电池部件特有的生产挑战。 图8 结构电池复合材料生态系统就绪度雷达图
(九)渗透能发电系统:将盐转化为能量 渗透能发电系统利用两种水源间的盐度差异,通过多种方式产生能量,具有清洁、可再生、低环境影响的特性。该系统能提供稳定的能源,目前主要应用于发电、水净化处理等领域。当前,该技术的生态系统就绪度详见图9,面临的主要挑战集中于技术优化和成本控制。未来,要实现该技术的规模化发展,需要:(1)建立示范项目。创建公私合作伙伴关系,建设渗透能试验电站,以验证该技术在不同环境下的适用性。(2)制定社区参与计划。在潜在可应用社区清晰展示渗透能技术在清洁能源生产和水资源管理方面的双重效益。 图9 渗透能发电系统生态系统就绪度雷达图
(十)先进核能技术 核能领域正掀起新一轮技术创新浪潮,以应对绿色电力需求:第三代反应堆主要为压水冷却反应堆,采用耐事故燃料并配备优化的安全系统;第四代反应堆提出冷却液替代方案,简化反应堆设计、提升安全性并降低成本。多国正大力投资小型模块化反应堆(SMR)及新型冷却技术研发,同时配套建设燃料生产设施,预计2030年前可实现规模化应用。当前,该技术的生态系统就绪度详见图10,尽管近期核能部署仍集中于裂变反应堆,但许多国家的长期目标是核聚变,未来10~20年内这种近乎无限的清洁能源或将走向成熟。对此,要实现该技术的规模化发展,需要:(1)开展以社区为核心的安全示范活动。通过透明化示范和社区参与,展示新型核能技术的安全性。(2)加速原型测试。资助针对下一代核能设计的全面测试,验证不同情况下的安全系统和运行效率。 图10 先进核能技术生态系统就绪度雷达图
/ / 入选新兴技术生态系统就绪度分析 为研判入选技术实现规模化发展的潜力,WEF特别引入“STEEP五维分析法”,系统评估其生态系统就绪度情况,具体来看,技术维度主要评估相关基础技术成熟度、配套研发需求和供应链就绪情况;经济维度主要评估市场需求、投资趋势和商业可行性;社会维度主要评估公众认知度、文化接受度和教育基础情况;环境维度主要评估资源可获取性、材料可持续性和环保合规性;政策维度主要评估监管制度是否完善、国际政策协同性和贸易壁垒影响。结合雷达图所展示的分数,2025年度入选的十大技术各维度得分详见表1。 表1 十大技术“生态系统就绪度”得分情况(按总分排名) 技术 技术 经济 社会 环境 政策 总分 1 治疗神经退行性疾病的GLP-1类药物 3 4 3.5 3.5 3.5 17.5 2 先进核能技术 2.75 4 2.5 3.25 3 15.5 3 协同感知 3 3 3 3 3 15 4 生成式水印 2.6 3.4 2.6 3.6 2.6 14.8 5 纳米酶 2.5 4 2 3.5 2.5 14.5 6 结构电池复合材料 2.25 4 2 3.5 2.5 14.5 7 自主生化传感 2.6 3 2.4 3 3 14 8 绿色固氮 2.3 2.6 2 2.6 3 12.5 9 工程化活体疗法 2.4 2.4 2 3.4 2 12.2 10 渗透能发电系统 2.25 2 2 3 2.4 11.65 (注:表中分数为根据各技术雷达图的估测分数)排名
数据显示,在技术维度得分大于等于3分(较为成熟)的技术有2项,在经济维度得分大于等于3分的技术有6项,在社会维度得分大于等于3分的技术有3项,在环境维度得分大于等于3分的技术有9项,在政策维度得分大于等于3分的技术有6项。分析可知,当前在环境、政策和经济维度已基本做好规模化发展这些技术的准备,未来需进一步做好技术开发和社会认知层面的准备。整体而言,生态系统就绪度最好(各维度平均分3分及以上)的技术有3项,分别为治疗神经退行性疾病的GLP-1类药物、先进核能技术和协同感知。
来源:科情智库