科技发展的速度之快总是出人意料。
在疫情爆发一年后，科学家们就以惊人的速度开发和推出了新冠疫苗，为世界人民带来慰藉。但所谓“台上一分钟，台下十年功”，虽然基于mRNA技术的疫苗是全球首发，但它们实际上也借鉴了可追溯到上世纪70年代的研究成果。
我们今天的科技是否也会是明天的希望？还有谁会脱颖而出？
以下是《经济学人》整理的2022年值得关注的22项新兴技术。
太阳能工程
如果世界变得太热，为何不给它一点阴凉？
众所周知，火山喷发释放到上层大气中的尘埃和火山灰具有冷却作用。1991年，皮纳图博火山的喷发使地球在四年内降低了0.5摄氏度。太阳能地球工程，也被称为太阳辐射管理，也在做同样的事情——让地球降温。
这是极具争议的。它会起作用吗？降雨量和天气模式会受到怎样的影响?这难道不会破坏抑制温室气体排放的努力?
将这个想法变为现实遭到了政治家和活动家的强烈反对。然而，哈佛大学的一个小组希望在2022年进行一项被推迟很久的实验，名为Scopex。它包括向平流层发射一个气球，目的是释放2公斤的物质(可能是碳酸钙)，然后测量它是如何消散、反应和散射太阳能的。
Scopex示意图
支持者认为，了解这项技术很重要，因为它需要为世界争取更多的时间来减少温室气体的排放。哈佛大学已经成立了一个独立的顾问小组来考虑道德和政治的影响。但无论测试是否进行，它可能都会产生争议。
热泵
由于大多数供暖依靠燃烧煤炭、天然气或石油，所以冬季为建筑物保暖的能源消耗约占全球能源消耗的四分之一。
如果世界要实现减碳的目标，人类就必须改变这种状况。目前最有希望的替代方案是使用热泵，它在本质上，就是反向运行的冰箱。
热泵会迫使热量从外部进入，使空间升温。因为它们只是将现有的热量四处移动，所以效率很高——每消耗一千瓦的电力，热泵可以提供3千瓦的热量，这也使得它们比电散热器更便宜。同时，不仅有供暖效果，反向运行热泵还可以使家庭降温。
总部位于旧金山的Gradient是几家提供既能供暖又能制冷的热泵公司之一，他们的产品可以像空调一样安装在窗户上。这款产品将于2022年开始销售。
氢动力飞机
电车是一回事，电飞机则是另一回事。电池只能为小型飞机提供短距离飞行的动力，但如果用氢燃料电池呢？
荷兰代尔夫特理工大学将于2022年，试飞一架以氢燃料电池为燃料的双座飞机。在地球另一端，总部位于加州的ZeroAvia公司也计划完成20座飞机的试验，并计划在今年年底前完成氢推进系统的认证。加州通用氢公司希望该公司的40座飞机能在2022年9月起飞。
直接空气碳捕
既然二氧化碳是导致全球变暖的罪魁祸首，那么我们是否可以用机器将它吸走?
一些创业公司正在追求直接空气碳捕获技术(dac)。2022年，加拿大的碳工程公司将开始在得克萨斯州建造世界上最大的直接空气碳捕获技术设备，每年能够捕获100万吨二氧化碳。
ClimeWorks公司的直接空气碳捕装置在垃圾焚烧炉的顶部工作
瑞士公司ClimeWorks于2021年在冰岛开设了一个直接空气碳捕获工厂，以每年4000吨的速度将捕获的二氧化碳以矿物形式掩埋。一家名为“全球恒温器”的美国公司有两个试点工厂。
直接空气碳捕获在应对气候变化方面可能至关重要，而降低成本和扩大技术规模的竞赛已经开始。
垂直农场
新型农业正在发展。
垂直农场是在封闭、受控的环境中，在托盘上种植植物，使用高效率的LED照明可以使这个过程更便宜。
垂直农场更靠近客户，减少运输成本和废弃物排放。用水最少，虫子也被挡在外面，所以不需要杀虫剂。垂直农场主要种植高价值的绿叶蔬菜和草本植物，但也有一些尝试种植番茄、辣椒和浆果。
一名技术员在斯肯索普的琼斯食品公司垂直农场检查生长情况
在英国，琼斯食品公司将于2022年开设世界上最大的垂直农场，占地面积13750平方米。美国AeroFarms公司将在弗吉尼亚州的丹尼维尔开设其最大的垂直农场。其他公司也将扩张。
北欧丰收将扩大其在哥本哈根郊外的工厂，并在斯德哥尔摩建造一座新的工厂。总部位于加州的Plenty将在洛杉矶附近开设一个新的室内农场，但现在的挑战是如何把经济学也考虑进去。
有帆的集装箱船
船舶排放的温室气体占总排放量的3%。船用的动力燃料是一种肮脏的柴油污泥，也会导致酸雨。然而在帆船时代，这些都不是问题——这就是为什么帆船将以高科技的形式卷土重来，以减少成本和排放。
mol公司配备三角帆的船舶图像
2022年，法国米其林将为一艘货轮配备充气帆，预计将减少20%的燃料消耗。日本航运公司mol计划于2022年8月在一艘船上安装可伸缩的刚性帆。意大利Naos设计公司希望装备八艘船与它的旋转和可折叠的硬“翼帆”。其他的方法包括风筝、带有风扇的“吸力翼”和巨大的被称为弗莱特纳转子的旋转圆筒。
根据国际帆船业协会(International Windship Association)的数据，到2022年底，带有各种帆的大型货船的数量将增加四倍，达到40艘。如果欧盟按计划在2022年将航运纳入其碳交易计划，这将进一步推动这些非常规技术的发展。
虚拟现实训练
大多数人在日常生活中都没有足够的锻炼，尽管许多人愿意，但缺乏动力。VR头盔让人们可以在玩游戏的过程中燃烧卡路里，因为他们可以击打或切开迎面而来的形状，或者蹲下和摆动以躲避障碍物。
Within公司推出的VR健身应用
疫情期间，随着健身房的封闭和功能强大的低成本耳机 Oculus Quest 2 的发布，VR锻炼变得更加流行。2022 年，改进的模型和新的健身功能将在VR设备上推出，备受推崇的虚拟健身应用《邪恶力量》(Supernatural)也可能会在欧洲发布。
这样的话，虚拟现实的杀手级应用会是健身吗？
艾滋病与疟疾疫苗
以mRNA为基础的新冠疫苗取得了令人瞩目的成功，这也预示着疫苗开发的黄金时代即将来临。
Moderna公司正在开发一种基于与高效冠状病毒疫苗相同的mRNA技术的艾滋病毒疫苗。
它于2021年进入早期临床试验，初步结果预计将于2022年公布。辉瑞-BioNTech冠状病毒疫苗的联合开发商BioNTech正在研究疟疾mRNA疫苗，将于2022年进入临床试验的阶段。牛津大学开发的针对艾滋病毒和疟疾的非信使rna疫苗也显示出了希望。
3D打印制造的骨科植入物
多年来，研究人员一直在开发使用生物材料的 3D 打印来制造人造器官的技术。最终目标是从患者身上提取一些细胞并创建功能齐全的器官进行移植，从而消除冗长的等待名单、匹配测试和排斥风险。
对于人体器官来说，这个目标还有一段路要走，但是骨骼没有那么棘手。两家初创公司 Particle3d 和 Adam 希望在 2022 年将 3D 打印的骨骼用于人体植入。两家公司都使用钙基矿物质来打印他们的骨骼，这些骨骼是根据患者的 CT扫描进行测量的。
Particle3d正在创建定制的3D打印骨植入物
Particle3d 公司在猪和老鼠身上的试验发现，骨髓和血管在八周内就长成植入物。亚当说，它的3D打印植入物刺激自然骨骼生长并逐渐生物降解，最终被患者的骨组织取代。如果一切顺利，研究人员表示接下来是3D打印的血管和心脏瓣膜。
会飞的电动出租车
长期以来被视为幻想的飞行出租车，或新兴行业所称的电动垂直起降(evtol)飞机，正在“幻想成真”的路上。世界各地的几家公司将在2022年加强试飞，目标是在未来一两年让他们的飞机获得商业使用认证。
总部位于加州的Joby Aviation公司，计划生产十多辆5座汽车，续航里程为150英里。德国Volocopter公司计划在2024年巴黎奥运会上提供空中出租车服务，其他竞争公司还包括亿航(eHang)、百合(Lilium)和Vertical Aerospace公司。
接下来，让我们留意天空吧。
太空旅游
继2021年太空旅游表现突出的一年之后，随着亿万富翁支持的一系列努力将平民送上了太空，人们对2022年寄予了很高的期望。
今年7月，理查德•布兰森爵士的维珍银河刚刚击败了杰夫•贝佐斯的蓝色起源，登上了太空边缘，两位亿万富翁都乘坐自己的宇宙飞船进行了亚轨道旅行。
今年9月，埃隆·马斯克的SpaceX公司将四名乘客送上了环绕地球的多日轨道巡航。
这三家公司都希望在2022年有更多的游客乘坐宇宙飞船，这将是首个以付费乘客而非政府雇员身份进入太空的年份。
但维珍银河正在对其飞行器进行改进，使其更加坚固和安全，预计在2022年下半年之前不会再次飞行，商业服务将在2022年第四季度开始。蓝色起源计划增加航班，但没有透露时间和数量。就SpaceX而言，它已经达成了一项将游客送往国际空间站的协议。
那么接下来呢?是飞往月亮吗？
送货无人机
2021年生效的新规定将帮助无人机交付在2022年获得高度。
爱尔兰的Manna是一家在戈尔韦郡提供书籍、餐饮和药品的公司，该公司计划将其服务扩展到爱尔兰和英国。Wing是谷歌的姐妹公司，已经在美国、澳大利亚和芬兰进行了测试配送，并将扩大其2021年底推出的从商场到家庭的配送服务。保加利亚初创公司Dronamics将开始使用带翼无人机在39个欧洲机场之间运送货物。
不过还有问题——无人机送货的速度是会上升还是下降?
更安静的超音速飞机
半个世纪以来，科学家们一直在想，改变超音速飞机的形状是否能降低其音爆的强度。直到最近，计算机才变得足够强大，能够进行将这些降噪理论付诸实践所需的模拟。
2022年，美国宇航局的x-59探索(“安静超音速技术”的缩写)将进行首次试飞。至关重要的是，该测试将在加利福尼亚州爱德华兹空军基地进行，具体来说是在陆地上进行的。
协和式飞机是世界上第一架也是唯一一架商用超音速客机，在陆地上空飞行时，飞行速度不得超过音速。x-59的音爆预计只有协和式飞机的八分之一。在感知到的75分贝时，它声音更像是一声“重击”， 相当于一场遥远的雷声。
如果成功，美国国家航空航天局希望监管机构能解除对超音速飞行的禁令，开启商业飞行的新时代。
3D打印的房子
建筑师经常使用3D打印来创建按比例缩放的建筑模型，材料往往以泡沫的形式从喷嘴中喷射出来，然后变硬。
科学家们认为这项技术可以扩大规模并用于建造真实的东西，比如一层一层地打印房子。可在现场打印，也可工厂里作为几件作品运输和组装。
2022年，总部位于加州的Mighty Buildings公司将在兰乔米拉日完成15座环保3D打印住宅。总部位于德克萨斯州的Icon公司计划在奥斯汀附近建立一个由100个3D打印房屋组成的社区，这将是其同类项目中最大的发展。
睡眠科技
睡眠科技已成为硅谷的热潮。
极客们不满足于在醒着的时候最大限度地提高他们的工作效率和表现，他们现在也在使用一系列技术来优化他们的睡眠，其中包括记录和跟踪睡眠质量的戒指和头带、舒缓的音响设备、加热和冷却床垫的设备以及在完美时刻唤醒人的智能闹钟。
谷歌在2021年推出了睡眠追踪床头柜平板电脑，亚马逊有望在2022年效仿。这虽然听起来很疯狂，但睡眠不佳与心脏病和肥胖症等多种疾病有关，硅谷今天所做的，其他人往往明天也会做。
个性化的营养定制
节食不起作用。
越来越多的证据表明，每个人的新陈代谢都是独一无二的，食物的选择也应该如此。
来尝试个人定制营养计划吧。将有软件用算法，告诉你吃什么、什么时候吃，同时测试你的血液和肠道微生物群，收集锻炼等生活方式因素的数据，并使用安装在皮肤上的硬币大小的设备实时跟踪血糖水平。
在美国成功推出后，个性化营养品公司正着眼于2022年的其他市场。一些药物还将寻求监管部门的批准，用于治疗糖尿病和偏头痛等疾病。
可穿戴的健康追踪器
远程医疗咨询已变得司空见惯，这可能会改变Fitbit或Apple Watch等可穿戴健康追踪设备的前景。它们目前主要用于健身追踪，测量步数、跑步和游泳速度、锻炼时的心率等等，但咨询公司高德纳的分析师表示，这类设备的消费者和医疗用途之间的界限现在变得模糊了。
智能手表已经可以测量血液氧合、进行心电图和检测心房颤动。
下一代Apple watch预计将于2022年推出，可能会包括能够测量血液中葡萄糖和酒精水平、血压和体温的新传感器。提供传感器技术的Rockley Photonics公司称其系统为“手腕上的诊所”。这些功能可能还需要一段时间才能获得监管部门的批准，但与此同时，不仅是用户，医生也会更加关注可穿戴设备的数据。
元宇宙
1992年，尼尔·斯蒂芬森在他的小说《雪崩》中创造了“元宇宙”一词，指的是一个持续存在的虚拟世界，人们可以通过特殊的护目镜进入这个世界，在那里，人们可以见面、调情、玩游戏、买卖东西等等。
在 2022 年，它将指的是将视频游戏、社交网络和娱乐的融合，以创造新的、身临其境的体验，就像在音乐会上沉醉于您最喜欢的歌曲中一样。《我的世界》、《Roblox》和《堡垒之夜》等游戏都是通往新兴媒体的垫脚石。
Facebook将自己重新命名为Meta，以充分利用这个机会，转移公众的注意力。
量子计算
一个在20世纪90年代还只存在于黑板上的想法，已经发展成为政府、科技巨头和初创公司之间一场价值数十亿美元的竞争——利用量子物理的反直觉特性来建造一种新型计算机。
对于某些数学领域，量子计算机的运算能力可以超过任何非量子机器，从而可以快速完成密码学、化学和金融领域的计算。
但是这样的机器什么时候才会出现呢?衡量量子计算机能力的一个标准是它的量子位元数。
一个中国团队建造了一台66个量子位元的计算机。美国公司IBM希望在2022年达到433量子位，到2023年达到1000量子位。但现有的机器有一个致命的缺陷——它们所依赖的微妙量子态只能持续几分之一秒。然而，解决这个问题却需要数年时间。但如果现有的机器能在此期间发挥作用，量子计算可能会比预期更早地成为商业现实。
虚拟网红
与真人网红不同，虚拟网红不会在拍照时迟到，不会在派对上喝醉，更不会变老。这是因为虚拟网红是电脑生成的角色，他们是在Instagram、Facebook和TikTok上宣传的产品。
最著名的是Miquela Sousa，和“Lil Miquela”，一个虚拟的19岁巴西裔美国人，在Instagram上有300万粉丝。2022年，预计将有150亿美元用于网红营销，虚拟网红正在激增。营销机构Cosmiq Universe制作的星际旅行者Aya star将于2月登陆地球。而在此之前，她已经在YouTube上发布了一首歌。
Miquela Sousa
大脑接口
2021年4月，企业家埃隆·马斯克兴奋地在推特上说，一只猕猴正在“使用脑芯片通过心灵感应玩电子游戏”。他的公司Neuralink已经在猴子的大脑中植入了两套微小的电极。来自这些电极的信号以无线方式传输，然后由附近的计算机解码，使猴子能够单独使用思想在乒乓球游戏中移动屏幕上的球拍。
Neuralink公司希望在2022年对其设备进行人体测试，使瘫痪的人能够操作计算机。另一家公司Synchron已经获得了美国监管机构的批准，可以开始一种类似设备的人体试验。它的“微创”神经假肢通过颈部的血管植入大脑。除了帮助瘫痪患者，Synchron还在研究其他用途，例如诊断和治疗包括癫痫、抑郁和高血压在内的神经系统疾病。
人造肉和鱼
丘吉尔曾想，“为了吃鸡胸肉或鸡翅而养一整只鸡是多么的荒谬”。
在近一个世纪后，大约有70家公司在生物反应器中“培育”肉类。从动物身上提取的细胞，在不伤害它们的情况下，在富含蛋白质、糖、脂肪、维生素和矿物质的汤中得到营养。2020年，总部位于旧金山的人造肉初创企业Eat Just成为首家获得认证、可以在新加坡销售其产品的公司。
预计在2022年，其他几家公司也将加入。以色列初创公司SuperMeat表示，未来一年，人工培育的鸡肉汉堡有望获得商业销售许可。该公司的人工培育鸡肉汉堡的价格从2018年的2500美元降至10美元。总部位于加州的Finless Foods希望获得批准销售人工养殖的蓝鳍金枪鱼，这种金枪鱼的养殖价格从2017年的66万美元每公斤下降到440美元每公斤。培根、火鸡和其他人工养殖的肉类也在供应中。
有环保意识的肉食爱好者很快就能享用他们的牛排了。
编译 | 徐嘉琪
编辑 | 赵菀滢
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