未来十年蕴含万亿美元市场的3种技术

如果穿越回到1950年代的典型家庭，你会发现很多你见过的东西，诸如：洗衣机，吸尘器，汽车，电视，虽然设计古老臃肿，但还能一眼看出。但如果再提前50年回到1900年，我们会发现那是一个完全陌生的世界，并且处于奔波劳累疲惫不堪的年代。像烹饪和洗衣这样的日常琐事，动不动就会花费数小时的劳动时间。那是因为在20世纪初，电力和内燃机彻底改变了人们的生活方式，改变了城市，家庭，并改变了人们如何购物，吃饭，工作以及日常生活的方方面面。

我们今天也处于类似的节点上，不过，除了如上两种改变世界的技术，现在迎面而来的还有三种：基因编辑，新计算架构和材料科学。它们才刚刚开始离开实验室推向市场，得意于科技积累，正准备在走跨越式发展的道路。总的来说，这些可能像电力和内燃机一样具有变革性的技术，将会开启后50年的生产力繁荣。

基因编辑 （CRISPR）

在2006年，Jennifer Doudna接到了加州大学伯克利分校的一位特别注重个人声誉的同事Jillian Banfield的电话。听其介绍了在Banfield的研究领域里一种生活在极端条件下的一种细菌的研究。这研究与Doudna的主要研究RNA和其他细胞结构的生物化学只是切向相关，没有直接的连系。

此次电话的目的是让Doudna对最近在微生物学中发现的新兴现象，一种在细菌中发现的奇怪的DNA序列感兴趣。有趣的是，Doudna真的开始在她自己的实验室中研究称为CRISPR的序列，并在2012年发现它们可以用作编辑基因的强大新工具。今天，CRISPR正在创造基因组学的革命，它完全重新定义了很多一些被认为仅仅是有可能的东西。

在医疗保健领域，CRISPR具有治疗癌症，多发性硬化症和镰状细胞性贫血等疾病的潜力，许多疗法已被批准用于试验。除此之外，该技术还被用于农业、合成塑料和燃料等化学品，甚至用于存储数据。

     基因编辑技术

后数字计算（量子计算和神经形态）

在过去的几十年里，我们一直处于数字革命之中，在很大程度上是由摩尔定律所推动，因为我们能不断地增加可以塞进硅晶圆的晶体管数量。然而现在摩尔定律正在放缓，并且很快就会失效。因此，找出一种新的计算方法一直是主要的研究方向，并且重要急迫。

如今，有两个构架正处于可以填补这档空白的前端。第一个是量子计算(Quantum computing)，它使用亚原子性质来创建几乎难以想象的大型计算空间。第二种称为神经形态（Neuromorphic）计算，其模仿人类大脑的设计来提供计算。

     神经形态计算

量子计算尤其擅长模拟物理系统，如材料和生物系统，以及大型优化流程，比如大型金融投资组合。而神经形态芯片的计算效率可以比传统处理器高出数百万倍，这使它们成为边缘计算( Edge computing)等任务的理想选择。

与早期的数字计算机一样，这两种技术都面临着巨大挑战，它需要十年或更长时间才能发挥其全部影响，但是它们的发展速度非常快。 IBM 最近公布了第一个用于商业用途的集成量子计算系统，我们可以期待在未来几年内在工业环境中部署神经形态芯片和量子计算云服务。

     IBM Q System One 量子计算机

材料科学

想想我们面临的任何重大技术挑战，材料科学都是其核心。比如为了建立新的未来清洁能源，我们需要更高效的太阳能电池板，风力涡轮机和电池，制造商需要新材料来创造更先进的产品。全球还需要考虑，一些材料受供应中断的影响，例如稀土。

传统上，开发新材料是一个缓慢而艰苦的过程。为了找到科学家们正在寻找的属性，研究人员通常需要逐个测试数百甚至数千种材料。这使得材料研究对大多数行业来说过于昂贵。

然而如今，我们正处于物质革命之中。强大的仿真技术，结合增强的计算能力和机器学习，使研究人员能够大大加速了新材料的开发，因大部分开发过程的自动化，在某些情况下可以超过过去百倍。 为了了解潜在影响，请考虑波音787飞机。在许多方面，它与前身非常相似，不同之处在于，由于公司开发的先进材料，它的重量减轻了20％，效率提高了20％。当您考虑到全球航空市场时的定位时，这会产生重大影响。材料革命有望以同样的方式使更多的行业受益。       

我们正在进入的创新新时代可能比过去30年的数字革命更具变革性。对于某些人来说，这很难想象，但事实是，我们仍然生活在物质世界中，而这里就是我们创造最大价值的地方。

Qubitlab_Sakura | 整理

Yoking | 编辑

量豆豆 | 校对

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