在不发生碳排放的条件下消费氢能，法子很多。最不言而喻的做法就是操纵风能、太阳等再生能源发生的电能电解水 ——虽然这一过程当中，团体能源利用服从十分低。操纵高温核能反响堆，也能将氢从程度分解出来，大概从诸如煤炭、自然气这类化石燃猜中天生氢能 ，将过程当中天生的二氧化碳捕获、封存起来，而不是将之排放到大气中。

　　带有牢靠地自立性和防碰撞体系的无人性能够开端施行关于人类来讲过分伤害或太远的使命：好比查抄电力线缆，大概告急状况下供给医疗用品。无人运输时机思索其他飞翔器或停滞并找到前去目标地的最好途径。在农业中，无人时机搜集处置大批的滥觞于氛围的可视化数据，按照这些数据能够准确有用的操纵化肥和浇灌。

　　人们早就预感了一个由机械人片面接收一样平常沉重事情的将来天下。但是，这个机械人化的将来却固执地抵抗酿成理想。机械人仅被限于流水线和其他可控性事情。虽然我们曾经严峻依靠机械人（好比，汽车制作业），但因为机械人体型宏大，对与之协作的工人组成要挟，他们不能不被宁静设备隔分开。

　　机械人科技的长足前进使得一样平常理想中的人——机械人协作成为能够。更好、更自制的传感器能让机械人愈加“了解”情况并对之做出反响。受庞大生物构造超凡灵敏性、顺应性的启示（好比，人的手），机械人身材也变得愈加灵敏，顺应性也更强。借助云计较反动，机械人可以远间隔领受指令、信息，没有须要将之设想成一个完整自力的单位。

　　传统基因工程不断备受争议。最新手艺经由过程间接「修正」动物基因编码，让动物愈加养分、更能应对天气变革；我们信赖，这些长处和「修正」的精准性，能将当前的担忧与质疑化为普遍的承受。

　　2014年，《科学》杂志揭晓了一篇具有里程碑意义的论文，热固性塑料的轮回操纵获得严重停顿，论文指出，发明了新的热固性聚合物，可以予以收受接管。这类叫做 polys大概 PHTs 的物资可以溶于强酸，合成聚合物链条，构成部件似的单体，这些单体可以从头聚分解新产物。好像传统不成收受接管操纵的热固性塑料，这些新构造十分巩固，经得起热和硬物 ，在使用市场上，和它们不成轮回操纵的先辈们一样，潜力宏大。

　　实践上，机械人很合适两种事情：不竭反复或很伤害的事情，它能持续事情24小时，薪水还比野生低。理想糊口中，新一代机械人会和人类协作而不是代替他们。即便思索到将来能够获得的设想前进和野生智能的开展，人类到场与羁系，仍旧相当主要。

　　大范围消费便宜氢的所面对的严重应战之一，就是短少能与自然气、柴油加注站不相上下、并终极代替它们的氢能补给根底建立。当下，长间隔运输的氢能（以至需求氢能处于紧缩形态），并没有经济上的可行性。但是，立异性的氢能存储手艺，好比高新兴科技团体校招，不需求高压存储运输的有机液体承运商，不久就会低落远程运输本钱，减缓气体贮存、不测开释的风险。

　　即便是现今最好的超等计较机也没法对抗人类大脑的庞大性。计较机是线性的，经由过程高速骨干网，在内存芯片与中心处置器间往返挪动数据。而大脑，则是完整互相联系关系的，逻辑与影象严密穿插，其密度与多样性数十亿倍于当代电脑。神经芯片试图用一种与传统硬件完整差别的方法来处置信息，即模仿大脑系统构造，试图大幅度进步计较机思想呼应才能。

　　从素质上，这个设法是用数字信息尽能够多的替换质料供给链。比方，想要制作一把椅子，不再把采购木头和制作椅子都放在工场里，而是将构成椅子的各部件的切割数字方案公布到利用电脑切割东西如CNC路由的当地制作企业。消耗者大概当地建造工坊能够自行组装这些部件，酿成废品。曾经在利用这类形式的公司是美国的一家家具公司AtFAB。

　　第一次对构成人类基因组的32亿对碱基对的DNA测序破费了多年的工夫与上亿美圆的资金，明天，只需花上几分钟和几百美圆就可以对你的基因组停止测序并数字化。成果能够保留到U盘上，以至随便地经由过程Internet停止分享。这类疾速便宜的肯定我们共同，个别的基因组的才能带来了愈加本性化和更有用率的保健变革。

　　许多我们顺手的安康成绩，从心脏病到癌症都与基因有关。究竟上，癌症是基因惹起的疾病中最好形貌的。跟着数字化，大夫将可以经由过程肿瘤基因组来决议患者的癌症医治方法。这项手艺也使精细医学成为理想，开启了高度靶向医治的开展，能够供给改良后医治方法的潜伏结果，出格是针对那些正在对立癌症的患者们。

　　持久以来人来都对AI怀有科幻恶梦，AI的确会带来风险----最明显的就是超智能机械有一天或许会逾越而且奴役人类。固然几十年已往了，专家们更加正视这个成绩了，许多专家签订了一封公然信以指导AI阔别潜伏的圈套，登载于2015年一月刊的FLI（将来性命研讨）上。更简朴的说，由智能计较机替换野生惹起经济变革，能够会加重社会不合错误等，要挟到现有的事情时机。比方，无人时机替代大部门野生运输机，而主动驾驶短时间出租车辆会使的士愈来愈无用。

　　积材打印的下一个主要开展阶段将是集成电子部件的3D打印，好比电路板。纳米级电脑部件，好比处置器，很难接纳3D打印方法，由于将电子部件与其他多种差别质料建造的部件拼接起来，十分艰难。在其他范畴，现在的4D打印无望带来新一代产物，它能随四周情况的变革（好比，热和氛围湿度）而发作变革。这类手艺在打扮或鞋类产物和保健品，好比，可以跟着人体情况变革而变革的人体挪动物，等方面，会很有作为。

　　跟别的小我私家信息一样，由于隐私缘故原由，人的数字基因也需求庇护好。小我私家的基因组阐发曾经面对了应战，人类对遗传类疾病风险的愈加理解会怎样回应，与此同时其别人如店主或保险公司会想要获得并操纵这些信息。但，长处很能够超越了风险，由于本性化医治和靶向医治能够开展出更多的潜力，可使用于很多由于DNA病变招致或惹起的疾病。

　　将遭到喜爱的DNA转入目的基因组。虽然公家遍及存在恐惊感情，可是，这一手艺已被证实有用我国的最新科技功效、牢靠，科学界的共鸣是，较之传统杂交手艺，从基因层面修正农作物，不会带来更多的风险。

　　与电池电动车差别，燃料电池汽车里程很长——每箱燃料 （凡是是紧缩氢气）可行驶650千米；氢燃料加注工夫仅需约莫3分钟；氢熄灭洁净，仅排放出水蒸汽，因而，氢动能驱动的燃料电池汽车将完成零排放，这是削减氛围净化的主要手腕。

　　比照一般的软硬件，野生智能许可一台机械感知并对变革的情况做出回应。天然AI更进一步，经由过程汲取大批的信息，机械能够自立进修，自立的开展。以NELL（Never-Ending Language Learning）为例，这个永不完毕的言语进修项目来自卡耐基梅隆大学，该体系不只经由过程阅读上亿网页以获得实在的信息，还试图在该过程当中进步浏览了解才能，使得本身在将来做的更好。

　　总而言之，这些手艺都能经由过程大大加强栽种物的耐受性，低落对内部资本的依靠，好比水源、地盘和化肥。同时它们也愈加易用顺应气候变革。

　　这些立异中，很多出格有益于开展中国度的小型农场主。跟着人们日趋熟悉到这些手艺可以有用增长支出、改进百万生齿的炊事质量时，陪伴基因工程的争议也会愈来愈少。不只云云，更加精准的基因组修正也会消弭群众恐惊，出格是，因为并没有引入内部基因物资，终极也就是没有所谓的「转基因」动动物。

　　散布式制作正在我们制作和运输产物的路上打残局面。在传统的制作业中，原质料送到大型中心工场里，在那边组装加工成不异的废品，接下来送到客户手上。在散布式工场里，原质料和建造方法事分隔的，制作出的废品十分靠近终极客户。

　　机械人新纪元将会让这些机械分开大型制作厂商的消费线，协助人类完成糊口中的一系列使命。借助GPS手艺，就像智能 手机一样，人们开端将机械人用于精准化农业，好比杂草掌握与播种。在日本，机械人也被用于照顾护士范畴，好比，协助病人起床，增强中风患者肢体掌握力。更小但更机巧的机械人，好比 Dexter机械人, Baxter机械人 和 LBR iiwa 高新兴科技团体校招，易于编程，次要用来处置一些沉重某人类不宜完成的事情高新兴科技团体校招。

　　如称号所示，积材制作是减材制作（subtractive manufacturing）的背面。后者指的是传统制作方法：为了想要的外形，要从一块更大的质料（木材、金属、石头及其他）消减或去除多少层 。相反，积材制作操纵数字模板（ a digital template），以松懈质料（液体或粉状）为根底，逐层叠加成三维外型。

　　在基因工程范畴，别的一个无望完成严重打破的是对农作物利用RNA 滋扰（RNAi，近几年来RNAi研讨获得了打破性停顿，被《Science》杂志评为2001年的十大科学停顿之一，并名列2002年十大科学停顿之首。——译者)。RNAi可以有用抵御病毒和病原真菌，庇护农作物阔别病虫害，削减化学杀虫剂的利用。好比，病毒基因被用来庇护木瓜抵抗环斑病，在夏威夷，该手艺颠末十来年的利用，木瓜本身并未退化出免疫力。RNAi也让绝大部门食粮作物收获颇丰，好比，庇护麦子抵抗秆锈，谷物、土豆和香蕉抵抗枯萎病。

　　新手艺包罗 ZFNs, TALENs 和更新进的 CRISPR Cas9 体系（这一手艺，可参阅2013年1月《科学》相干论文——译者），它们是从细菌动手，逐步演变成抵御病毒的防备机制。 CRISPR Cas9 操纵（靶点特同性的 ）RNA 将 Cas9 核酸酶带到基因组上的详细靶点，从而对特定基因位点停止切割，将目的基因组变异为已知、利用者选择过的序列。 这类手艺可以让不成欲的基因消逝、大概修正它，与天然突变没甚么差别。 借由「同源重组」（homologous recombination）手艺, CRISPR还能被用于将新DNA序列、以至全部基因精准地插入基因组。

　　用会飞的机械人（尽人皆知的无人驾驶汽车，大概无人机）查抄电缆或运输告急物质在比年曾经成为军事才能主要又具有争议的部门。该手艺还被使用于农业，拍摄和很多其他使用，这些处所都需求便宜和普遍的空中侦查。但今朝为止，这些无人机都需求人类驾驶员；区分在于这些飞翔员都在空中上，长途掌握着这些飞翔器。

　　虽然没法完成100%收受接管，这类立异——假如获得普遍合用——将会大大低落塑料渣滓的地盘填埋，放慢迈入可轮回开展经济的程序。我们等待在将来五年里，可轮回热固性塑料可以代替不成轮回热固性塑料，并能在2025年普遍使用开来。

　　虽然之前几波主动化风潮均增进了消费力的开展和进步，团体经济也因而受益，机械人有一天接收人类事情的风险，仍旧存在。几十年来，人们不断担忧失控的收集机械人结合起来，跟着新一代机械人与收集的链接，这类恐惊更加较着，不外，与此同时，当人们将家务杂事分拨给机械人来完成时，熟习将会代替恐惊。毫无疑问，新一代机械人会让人们深思人与机械的干系。

　　与电或碳氢化合物等能源驱动汽车比拟，燃料电池汽车不断具有颇具潜力的劣势。直到近来，汽车制作商们才筹算将这项新手艺推向市场。 燃料电池汽车的最后价钱能够在7万美圆阁下，可是此后几年，跟着销量递增，价钱该当会有明显低落。

　　神经形状手艺将是壮大计较的下一阶段，将大猛进步数据处置速率，进步机械进修才能。2014年8月，IBM流露了百万神经元TrueNorth芯片的原型，该芯片在一些特定使命中的电源服从数百倍优于传统CPU（中心处置器），第一次愈加靠近人类的大脑皮层。具有更壮大的计较才能，耗损更少的能量，占用更小的体积，具有这些长处的神经芯片将会带来愈加智能的小范围机械，从而将小型化与野生智能带入下一阶段。

　　假如散布式制作使用愈加遍及，将会打乱传统的劳动力市场，及传统制作业的经济。这确实组成风险；调理和掌握长途人造医疗装备能够会变得愈加艰难，而枪械类的产物既不正当又伤害。并非一切工具都能用散布式消费方法来建造，而传统制作业和供给链仍会存在以包管大部门十分主要而又庞大的消耗品的消费。

　　就像下一代机械人手艺，AI会促使消费力明显地进步，就像机械代替了野生那样，以至更有过之。大批证据表白，主动驾驶汽车会削减撞车频次，制止门路交通带来的灭亡和损伤，由于机械不会监犯类犯的毛病，如留意力不集合，目力缺点和其他的缺陷。智能的机械可以快速会见大容量存储的信息，可以没有豪情成见的做出回应，也可以在诊断疾病时比专业医师表示的更好。Watson体系正被使用于肿瘤科以辅佐诊断，并为癌症患者供给本性化的，以究竟为根据的医治计划以供挑选。

　　另外一方面，天然AI能够会使那些只限于人类的属性---缔造性，感情，公家干系---愈加有代价。跟着机械在智力方面的生长，手艺也在不竭的应战我们的看法：人与机械之间的差异在快速减少，风险与机缘共存我国的最新科技功效，作为人类该如之奈何？

　　野生智能（AI），简朴来讲，就是用计较机来做人类可以做的事的科学。已往几年，AI开展明显：如今我们大部门都是用能够辨认语音的智妙手机，大概操纵图象辨认手艺快速经由过程机场出境处。主动驾驶的汽车和主动无人机正处于大范围使用前的测试阶段，在某些特定的进修和影象使命方面，机械的表示逾越人类。野生智能计较机体系Watson在问答游戏Jeopardy中打败了人类的最好选手。

　　与批量消费产物差别，三维打印可以按照终极用户需求，高襟怀身定制。隐适美公司（ Invisalign）就是个例子，i按照电脑制图顶用户牙齿外形，定制符合嘴型、近乎通明的牙齿改正器。其他3D打印的医学使用，多见于生物学方面： 间接打印人类细胞，借此建造活体构造，在药物宁静筛查方面，这些活体构造具有宽广的使用远景，终极协助人类完成构造修护、再生。生物打印的最早例子是打印出的肝脏细胞层，它被用于药物测试，终极能够会被用于制作移植器官。现在，生物打印曾经被用于天生皮肤、骨头我国的最新科技功效，和心脏和血管构造，这些都使得本性化施药，远景宽广。

　　燃料电池汽车的群众市场，远景诱人，在驱车里程、能源补给方面，它们不只能与传统柴油、自然气汽车媲美，还能完成公家交通运输上的可连续开展。不外，可连续开展的完成，不只需求既牢靠又经济的、能从完整低碳的能源中提取氢的消费方法，同时，跟着此后十年汽车数目的增加（无望增至数以百万），还需求氢能补给根底设备建立，与时俱进。

　　多年来，小型化已在传统计较才能范畴大幅度开展，但在中心处置器与存储中不竭转移数据的瓶颈在于如许会消耗大批的能量而且形成热量流失，从而限定了久远的开展。相反，神经芯片将数据存储于数据处置部门放在统一个互相联系关系的模块里，能够更有用的操纵能源，而且愈加壮大。在这个意义上来讲，体系复制了数十亿的收集神经元，从而补偿了人类的大脑。

　　塑料分为两种：热塑性塑料和热固性塑料。前者可以重复屡次加热成型，从孩子玩具到卫生间马桶，热塑性塑料使用普遍。因为可以熔化从头塑形，凡是，热塑性塑料也能够收受接管从头操纵。但是，热固性塑料经加热后，只能塑形一次，至此以后，即便蒙受高温高压，它仍然可以保持本相。

　　5、积材制作（也被译为积层制作，次要是指3D打印。2012年奥巴马国情咨文曾经说起，立异制作业是复兴美国制作业的主要手腕。此中，积层制作就是奥巴马当局立异打破口。《经济学人》相干报导，——译者）

　　2015年天下经济论坛新兴手艺跨界理事会，一个由18位科学家构成的panel，群策群力，选出2015年十大新兴手艺榜单。 从无人机到AI鼓起，这个榜单让我们一睹快速迈向的科技将来。

　　散布式消费会鼓舞当今尺度化的产物如智妙手机和汽车愈加多样化。使用范围有限：一家英国公司Facit Homes操纵本性化设想和3-D打印为消耗者成立了一幢自界说的屋子。产物功用不竭开展，效劳于差别的市场和天文地位，货色及效劳将疾速分散至天下那些当今传统制作业没法笼盖的地区。

　　无人机手艺的下一步是开辟机械自行飞翔，将它们带到更广的使用范畴。为了这一目标，无人机必需可以感知和对周边情况做出回应，调解高度和飞翔轨迹以免在它们的飞翔轨道上与其他物体相撞。在天然界，鸟，鱼和虫豸都能聚结成群，而每只都可以霎时对周边做出回应，得以让全部群体好像单个单位普通翱翔或游动。无人性能够效仿这一点。

　　因为这类经久性，热固性塑料在当代社会中，无足轻重高新兴科技团体校招。他们被普遍用于很多产物，从挪动手机到电路板和航空产业。可是，这个特性也使得它们难以收受接管操纵。成果，人们不能不填埋这些热固性聚合物渣滓。思索到可连续开展，我们火急需求从头轮回操纵热固性塑料。

　　蓄电池需求接上内部能源，视车辆和充电安装详细状况，需求5到12小时的充电工夫，而燃料电池就差别了， 它操纵氢或自然气间接天生电能（中心不颠末熄灭——译者）。不外，理论中，燃料电池和蓄电池兼而有之，燃料电池天生电能，蓄电池用来贮存动能以供驱动之需。因而，燃料电池汽车属于混淆动力车，未来也很有能够接纳再生制动 （ regenerative braking） ，将制动时发生的动能贮存起来，而不是酿成无用的热，这是完成能源操纵服从、范畴最大化的枢纽。

　　今朝散布式制作的操纵严峻依靠于DIY玩家的举动，喜好者们用他们本人的3-D打印机和当地质料制作产物。这表现了部门隔源思惟，云云一来，消耗者们能够本性化定制满意他们需乞降爱好的产物。与集合消费差别，缔造性的设想元素愈加众包，当更多人到场到可视化和消费，产物会演化出更多的性子。

　　潜伏的使用包罗：无人机可以更好的对视觉线索做出处置和呼应，相机和智妙手机可以愈加壮大和智能，大范围数据运算可以协助解密金融市场大概气候预告。计较机将会猜测和进修，而不单单只是以预编程方法做出回应。

　　散布式消费被付与希冀可以对资本更有用的利用，削减集合式工场内的容量华侈。经由过程削减成立第一个原型和产物所需的本钱，它一样低落了进入市场的门坎。主要的是，它会削减制作业对团体情况的影响：数字信息经由过程Web传送，而不是什物产物经由过程门路、铁路货旱路传送；原质料滥觞于本地，进一步削减了运输所需的能源。

　　和散布式制作一样，积材制作正对传统加工、供给链组成推翻性毁坏。现在，这项手艺仍处于早期阶段，次要用于汽车、航空和医学范畴。跟着更多商机的不竭出现，手艺立异不竭拉近它与群众市场的间隔，这项手艺无望在此后十年里得到迅猛开展。

　　在2014年1月，Intel和Ascending手艺公司展现了多动力无人原型机，该无人性能够定位停滞物，而且主动躲避走在它们设定的飞行道路上的人类。无人机利用了Intel的及时感知摄像头，摄像头仅重8克，厚度不超越4mm。这个级此外防碰撞体系将会迎来同享领空的将来，将有许多无人机在靠近人类的处所飞翔，在被成立的情况里或四周操纵施行各类使命。无人机素质上就是在3个而不是2个维度长进行操纵的机械人；下一代机械人手艺的前进将会加快这类趋向。

　　飞翔器永久都有风险，不论是人操纵的，仍是作为智能机械。为了获得普遍采取，感知-制止无人机必需可以在愈加艰难的前提下牢靠地操纵：在夜里，在狂风雪或沙尘暴里。不像我们当今的数字挪动装备（实践上其实不挪动，由于我们得把它们呆在身旁），无人机将转型，由于它们是自行挪动而且有才能在这个三维天下里飞到逾越人类极限的处所。一旦无处不在，它们将会极大的扩大我们的存在，消费率及人类体验。