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解读2022年备受关注的几大新兴技术太空旅行、元宇宙等入选

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  技术创新的步伐加快了产业的多样性发展,为了在市场上站稳脚跟,各大企业必须利用新兴技术来保持竞争力,创造差异化的产品。面对层出不穷的新技术,又有哪些值得我们期待?

  面对当今形势,未来科技行业也给出了新技术的多种走向,在11月13日,腾讯科技发布了“2022年最受关注新兴技术”榜单中,氢动力飞机、电动飞行出租车(飞行汽车或eVTOL)、太空旅游(亚轨道旅行)、递送无人机、安静的超音速飞机等5项航空航天技术与当红的元宇宙、量子计算、脑机接口、虚拟现实等入选。

  在新兴技术日新月异、融合发展的趋势背景下,将对未来的发展产生积极深刻的影响。今天【哈工创投】将带大家了解2022年备受关注新兴技术。

  2021年太空旅业取得了巨大进展,随着亿万富翁支持的一系列努力将平民送上太空,人们对2022年的太空领域寄予了很高的期望。

  今年7月,理查德•布兰森爵士(Sir Richard Branson)的维珍银河刚刚击败杰夫•贝索斯(Jeff Bezos)旗下蓝色起源,登上了太空边缘,两位亿万富翁都乘坐自家飞船进行了亚轨道旅行。今年9月,埃隆·马斯克(Elon Musk)的SpaceX将四名普通人送上太空进行了三天环绕地球之旅。

  这三家公司都希望在2022年有更多的游客乘坐飞船,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年下半年才会再次飞行,商业服务将在第四季度开始。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。接下来呢?人们会登陆月球吗?这也将成为未来科技领域值得关注的重点话题之一。

  第三代合作伙伴计划(3GPP)首度发布,将于2022年Release 17冻结版本,首度纳入非地面波(NTN;Non-terrestrial Network)通讯,作为3GPP标准一部分,对于移动通讯产业与卫星通讯产业,皆为非常重要里程碑。此前,移动通讯与卫星通讯系为两个独立发展产业,故同时跨足两个产业之上中下游厂商皆相异,然在3GPP纳入NTN后,两者产业链不仅有更多互动合作机会,且有望打造全新产业格局。

  于低轨卫星积极部署之际,尤以美国SpaceX申请发射数量为最大宗,其他主要卫星运营商包含美国Amazon、英国OneWeb、加拿大Telesat等,全球卫星发射数量以美国营运商持有数最高占全球逾50%;低轨卫星通讯强调讯号覆盖不受地形限制,如山区、海上、沙漠等,且可与移动通讯5G作互补,此亦为3GPP Rel-17制定NTN规划之应用方向,预期2022年全球卫星市场产值将有望受惠提升。

  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(NASA)的x-59 Quesst (“安静超音速技术”的缩写)将进行首次试飞。至关重要的是,该测试将在加州爱德华兹空军基地进行,具体来说是在陆地上进行。协和式飞机是世界上首款也是唯一商用的超音速客机,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,它将相当于远距离的雷暴,更像是一声“重击”。如果成功,NASA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。

  元宇宙是整合网络通信、扩展现实、数字孪生、区块链、人工智能等多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态,拥有完整的经济逻辑、数据、物体、内容以及IP,是一个永续在线、不断被刷新的实时数字世界,并且允许每个用户进行内容生产和世界编辑。

  疫后新常态持续推升非接触与数字化转型需求,使物联网在2022年聚焦强化虚实整合系统(Cyber-Physical System,;CPS),透过结合5G、边缘运算、AI等工具,从海量数据萃取有价资料加以分析,以达智动自主预测之效。

  现阶段CPS实例中,数字孪生(Digital Twin)被用于智能制造、智能城市等关键垂直领域,前者可模拟设计测试与生产流程,后者多监控重点资产及决策辅助。在现实环境越趋复杂、更多场域与设备交互影响须考量的趋势下,将促使数字孪生扩大部署范围,若再辅以3D感测、VR/AR等远端作业,物联网技术来年有望以打造全面性的虚拟空间-元宇宙(Metaverse)为发展架构,以期更智能、完整、实时且安全的镜射物理世界,并以智能工厂为首发场域;此亦将带动感测层视觉、声学、环境等信息搜集、平台层AI精准分析算力、以及确保数据可信的区块链等技术革新。

  1992年,科幻小说作家尼尔·斯蒂芬森(Neal Stephenson)在其著作《雪崩》(Snow Crash)中创造了“元宇宙”(Metaverse)这个词,它指的是一个持续存在的虚拟世界,人们可以通过特殊设备进入其中,在那里人们可以聊天、购物、玩游戏、娱乐等。

  在2022年,元宇宙会将视频游戏、社交网络和娱乐融合起来,创造全新的沉浸式体验,就像在在线音乐会上沉浸在你最喜欢的歌曲中畅游那样。《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,并将注意力从其他问题上转移开。

  这个在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,即利用量子物理的反直觉特性来建造新型计算机。在某些数学领域,量子计算机的运算能力可以超过任何非量子机器,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会出现呢?衡量量子计算机能力的一个标准是它的量子比特数量。一个中国团队建造了一台66个量子比特的计算机,美国公司IBM希望在2022年达到433量子比特,到2023年达到1000量子比特。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。解决这个问题需要数年时间。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。

  中投产业研究院发布的《2021-2025年中国量子计算行业深度调研及投资前景预测报告》指出,我国也高度重视量子计算技术的研究,将其列入了国家发展规划,推出一系列相关发展计划和政策,力争在量子计算领域取得重大突破。先后启动“自然科学基金”、“863”计划和重大专项等科研项目,多次提及量子计算的战略地位,支持量子计算的技术研发和产业化落地。

  2021年4月,埃隆·马斯克(Elon Musk)激动地发推文称,一只猴子“真的在用大脑芯片进行心灵感应,玩转电子游戏”。他的脑机接口公司Neuralink在猴子的大脑中植入了两组微型电极。这些电极发出的信号可以无线传输,然后被附近的一台电脑解码,使这只猴子能够仅凭思维就在兵乓球游戏中移动屏幕上的球拍。

  Neuralink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,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。

  如今随着时代的进步,人类可以用科技医疗的手段逐渐延缓死亡的到来,用知识技术的沟通填补无能的空缺。也正是因为死亡和无能两大恐惧,人类的科技和文明才不断进步。

  公路运输电气化是一回事,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。但是,氢燃料电池只排出水,它能产生电能吗?将于2022年使用氢燃料电池进行试飞的客机包括荷兰代尔夫特理工大学正在建造的双座飞机。

  总部位于加州的ZeroAvia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Universal Hydrogen希望其40座飞机能在2022年9月起飞。

  在2024年至2025年的时间框架内,空客公司需要作出关于技术选择的一些重大决定,技术开发需要在未来4至5年内获得快速进展。这些进步需要超越“飞机边界”领域扩展到汽车和航天领域,这两个领域都有使用氢能的经验。

  此外,空客公司还认为,机场还必须为21世纪30年代的氢动力飞机做好准备,这意味着需要将氢气引入机场,为地面设备提供动力。基础设施和飞机开发同样重要,目前已启动初步工作,试图与能源公司开展后续合作,以扩大氢能应用规模。

  氢燃料电池使用压缩氢作为燃料仅释放水蒸气,并且氢作为宇宙中最丰富的元素,它对化石燃料汽车和航空航天工业有着巨大吸引力。

  众所周知,火山释放到上层大气中的尘埃和火山灰具有降温效果。1991年皮纳图博火山的喷发使地球降温了0.5摄氏度,持续了4年时间。太阳光地球改造工程,也被称为太阳辐射管理,会故意做同样的事情。

  不过,这种方法极具争议。它会有效吗?降雨和天气模式会受到怎样的影响?这会不会破坏遏制温室气体排放的努力?测试这种想法的努力也面临着政客和活动人士的强烈反对。然而,哈佛大学的一个小组希望在2022年进行被推迟很久的实验,名为scopex。它包括向平流层发射气球,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、反应和散射阳光的。

  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削减温室气体排放。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方面的影响。无论测试是否按计划进行,预计都会引发激烈争议。

  多年来,研究人员始终在开发使用3D打印生物材料制造人造器官的技术。最终的目标是从病人身上提取细胞,创造出功能完整的器官用于移植,从而消除长时间的等待名单、匹配测试和排异风险。

  对于肉质器官来说,这个目标仍有很长距离。但骨骼就没那么棘手了。两家创业公司Particle3d和adam,都希望能在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头,这些骨头是根据病人的CT扫描来测量的。

  Particle3d在猪和老鼠身上的试验发现,骨髓和血管在8周内就能生长到植入物中。adam也称,他们的3D打印植入物刺激骨骼自然生长,并逐渐生物降解,最终被患者的骨组织取代。如果一切顺利,研究人员称3D打印血管和心脏瓣膜将是下一个目标。

  在冬季为建筑物保暖约占全球能源消耗的四分之一,大多数供暖依靠燃烧煤炭、天然气或石油。如果世界要实现遏制气候变化的目标,就必须改变这种状况。最有希望的替代方案是使用热泵。本质上,就是反向运行的冰箱。

  与从空间中泵出热量来冷却空间不同,热泵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1千瓦的电力,热泵可以提供3千瓦的热量,这使得它们比电散热器更划算。同时,反向运行热泵可以使家庭降温,而不是供暖。

  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。其低调的鞍袋形状产品可以像现有的空调那样安装在窗户上,并将于2022年开始销售。

  疫情下,改变了人们生活与工作情境,加速企业投入数字化转型的意愿,并尝试导入新科技,因而虚拟会议、AR远端协作、模拟设计等新形态AR/VR应用的采用率也随着提高;另一方面除了游戏应用外,虚拟社群带来的各种远端互动功能也将成为厂商发展AR/VR市场的重要应用。

  因此在硬件采取低价策略、以及应用情境接受度提高的情况下,2022年AR/VR市场会出现明显的扩张,并促使市场追求更加真实化的AR/VR效果。例如,透过软件工具打造影像更拟真的应用服务,引入AI运算进行辅助,或是搭载更多种类的传感器,以提供更多真实数据转化为虚拟反应,例如眼球追踪功能就成为Oculus、Sony等厂商在未来消费产品上的搭载选项。此外,甚至可以在控制器或穿戴装置等硬件上提供部分触觉反馈效果,以提高使用者的沉浸感。

  对于新兴技术的不断发展变化,未来的新兴产业投资将成为企业关注的重点,相信在大环境的不断影响下,国内新兴技术企业也将迎来重大的发展机遇。



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