编者按：2016年9月，经合组织（OECD）科技政策委员会（Committee for Scientific and Technological Policy, CSTP）提交了《2016科技创新展望报告》（Science Technology and Innovation Outlook 2016）。该报告每两年出版一次，致力于分析OECD国家以及其他非OECD主要经济体的科技创新动向，为决策者提供关于全球科技创新未来趋势的预测信息等。报告指出，技术变革将会在未来10-15年对经济和社会产生深远的颠覆性影响。现将2016版报告中讨论的未来十大科技趋势及其潜在风险挑战进行简要介绍。
一、物联网（Internet of Things）
物联网的飞速发展将会带来一个高度关联、数字化响应的社会。到2025年，物联网每年产生的经济效益预计在2.7-6.2万亿美元之间。物联网影响最为深远的领域将包括：
1. 医疗服务
通过将体内和体外环境的传感器连接至个人健康监测设备和专业医疗系统为患者提供远程监测，物联网将通过提供更好的医疗服务从而提高人们的健康水平。
2. 智能制造
物联网将改善供应链中的工厂运作，降低管理风险，给现有的产品物流、库存管理和机器维修等商业过程带来彻底变革。
3. 能源系统
由物联网驱动的带有智能计量表的智能电网能够促使能源消费者和能源系统网络之间进行双向信息交流，有助于减少运行成本，降低停电率和电能浪费。
4. 交通系统
附着在车辆上的传感器和道路基础设施的元件相连，汇集交通流量、车辆技术状况和道路基础设施状况等信息及时通过智能终端设备反馈给用户，从而改善交通管理和提升道路安全。
5. 智慧城市和城市基础设施
内置在下水道和其他水管理基础设施中的传感器能够简化垃圾收集工作并提升水资源管理水平。
6. 智能政府
物联网所提供的实时监控和智能系统使得各级政府能够提高效率，提供更优质的公共服务。
但是，报告同时也指出，高昂的信息与通信技术成本和对新兴技术的需求对物联网的进一步发展带来了挑战。
二、大数据分析（Big data analytics）
伴随着大数据技术与数据分析的发展趋势，大数据分析将对各个行业产生重大影响。其对社会经济的巨大影响体现在：
1. 给企业和消费者带来巨大机遇
一方面，企业能够通过获得大量数据（产品流程、服务提供、消费者接触产品和订购的渠道等）紧密监控和优化其运营；另一方面，消费者也因此能够获得更加个性化的服务和产品。
2. 为公共部门带来机遇
收集和分析大量的公共部门数据可以使政府制定出更好的政策并提供更好的公共服务，从而提高公共部门的效率和生产率。
3. 研究系统和医疗部门尤其受益
提高公共科学的可获得性可以减少不必要的数据重复成本，从而提高整个研究系统的效率和生产率；大数据分析还能给医疗卫生领域的病人护理、医疗体系管理、医疗研究和公共健康监控等多方面带来巨大改善。
但是如何在满足数据开放获取的同时，控制社会生活数据化对隐私、安全、公平等造成的威胁，是将面临的重大挑战。
三、人工智能（Artificial Intelligence）
计算能力和机器学习技术的进步有望使机器的认知能力超过人类，人工智能带来的变革将包括：
1. 深度颠覆工业
人工智能驱动的机器人将逐渐成为物流和制造业的核心，在生产程序中代替人力劳动。
2. 彻底改变服务业
人工智能将广泛运用于娱乐业、医药、销售和金融等服务行业。在医疗领域，有了人工智能支持的医学数据库，诊断能够变得更加精准。
总之，人工智能将引发大量的“创造性破坏”（creative destruction），给人类带来无法预期的变革。报告中指出，充分利用好人工智能需要有可靠的运输系统和包括物联网在内的能源及通信网络。
四、神经技术（Neurotechnology）
神经技术是指为了研究、进入和操控神经系统结构和功能而与大脑和神经系统进行互动的一切人工方式。
1. 神经技术在新疗法（new therapie）和人类增强（human enhancement）上应用前景巨大
其研究和应用的领域包括光遗传学（Optogenetics）、神经调节技术（Neuromodulation technologies）、脑机接口（Brain-computer interface）和纳米机器人（Nanorobot）等。
2. 脑科学领域的进步是发展神经技术的关键因素
任何未来的脑功能的电脑仿真都将根植于当前的脑科学研究计划。全球合作研究联盟（Collaborative research consortia around the globe）旨在进一步推进脑科学研究计划，为创新研究和产品提供新的范例。
但是，神经技术也具有风险，比如，侵入性神经技术因植入电极或干细胞，会给大脑带来潜在的非预期性的生理和功能变化。此外，神经技术使得人和机器的界线愈加模糊，人体局限性的确定更为困难，会引发一些关于自由意志和道德责任的社会问题。
五、纳米/微型卫星（Nano/microsatellite）
微卫星的到来，几乎使人类致力的每一个领域都进入了一个低成本高收益的应用时代。微卫星广泛应用于地球观测和通讯、科学研究、技术演示和教育、国防；研究机构、产业界和军方将其使命逐渐扩展到航行、通讯或遥感等民用或国防用途。
微卫星产业的进一步扩展面临多重挑战，首先是卫星大小和功能的权衡问题长期存在，卫星尺寸越小，其能搭载的工具越少，生命周期也越短，因此较大型卫星的角色仍很重要；其次是随着越来越多的纳米卫星和微卫星成群发射，发射或布署中一旦有一丝失误，就会造成巨大损失；第三是将微卫星发射到某些已然拥挤的轨道中会加大碰撞的风险，碰撞后的碎片又进一步使碰撞的风险升高。
六、纳米材料（Nonmaterial）
纳米材料是指具有纳米级外部尺寸（10-9米）或具有纳米级外部结构或表层结构（约为1nm-100nm）的物质，它将在医学、成像、能源和氢气存储、催化、轻量结构和紫外线防护等许多领域得到应用，其中医学领域是高级纳米材料应用最具前景的领域之一。纳米材料的产业研究主要由跨国企业主导，欧莱雅公司是美国最大的纳米技术专利持有者，该公司利用高分子纳米胶囊将活性成分传送到皮肤的深层。
但是纳米材料的研发及其商业化进程并不如预期进展迅速，主要是用于高级纳米材料研发的仪器成本制约了部分实验室的研究和小型企业的创新；此外，高级纳米材料的商业规模生产常常因为对纳米级物理或化学工序了解不足而滞后。
七、增材制造（Additive Manufacturing, AM）
当今的制造业主要是消减性（即利用材料并除去其多余的部分来制造产品）或造型性（即材料在成型磨具的作用下造型）的。而添加制造（又称为3D打印）恰恰是利用计算机辅助的设计软件通过层层添加材料来制成产品。最常见的添加制造技术包括熔丝制造（Fused filament fabrication）、光固化立体造型术（Stereolithography）、数字光处理（Digital light processing）和选择性激光烧结术（Selective laser sintering）。
1. AM使扩大生产流程成为可能。3D打印用于安装和组装的原型已很普遍，未来十年，这些原型的制造将会越来越便宜和快速。近来的技术进展包括制造机械的性能得到了改善和所运用的原材料范围有了拓宽。
2. 增材制造将引领健康、医药和生物科技领域的创新。牙科是医学领域中3D技术应用获益最多的部门，基因打印机以及利用患者自己的细胞打印人体部件和器官都在开发进程中。
3. 3D打印还将有助于汽车、国防和航天航空产业中的金属加工程序的扩展。
八、先进能源存储技术（Advanced Energy Storage Technology）
先进能源存储技术是弥合能源需求和供给中时间差和地域差的重要技术，具有巨大的经济潜力和商业价值。多价电池（multivalent battery）、高速飞轮（high-speed flywheel）、锂硫电池和超导磁储能系统等多种不同的储能技术还处在早期的开发中。
先进储能技术给电力系统带来了灵活性，减少了热能的浪费，从而有利于减少温室气体的排放。未来的研发需要在高温蓄热系统、可扩展电池技术以及优化能量系统性能和促进可再生能源整合上有所突破。
九、合成生物学（Synthetic Biology）
利用工程学原理来操控有机体中DNA的合成生物学是生物技术的一个新兴研究领域。与传统基因工程不同的是，合成生物学尝试在合理规划布局的基础上重塑生命系统，将在医疗、农业、工业和能源等领域产生突破性创新。
1. 基因编辑技术实现了对特定DNA片段的敲除、加入等操作，为合成生物学带来革新。
2. “DIY生物学”技术满足了个人和小型组织在非专业实验室的环境中学习和实践生物学和生命科学的意愿，有利于合成生物学的推广和发展。
但是，合成生物学的发展也给生物安全带来许多风险，基因组编辑从原则上改变了人类物种的本性，也会引发伦理问题。
十、区块链（Blockchain）
区块链是一种让价值得以在计算机网络内部转移的数据库，它无需通过第三方即可保证交易的可靠性，因此这一技术将可能颠覆数类市场，其潜在应用主要有：
1. 金融交易
通过取代跨境支付、证券交易和法规遵从所需的金融基础设施，分布式总账技术（区块链的核心技术）每年能够为全球银行服务业节约200亿美元的成本。
2. 记录留存系统
分布式总账能够提供健全、透明和易于存取的历史记录，可用于存储任何种类的数据，因此区块链技术能够用于创建和维持可靠的信息记录。
3. 智能合同
区块链技术能够给价值交易附加额外的数据，这些数据可用于详细说明在价值转移之前必须符合的某些规则，这样一来，一旦特定条件满足，交易便自动完成。智能合同还能够为媒体交付平台注入动力，防范盗版并确保音乐家和电影摄制者获得数字内容传播的版税。但由于通过区块链的转账只包含代理人的网络身份信息而并不一定涉及其真实身份，因此该技术也存在被非法利用的可能。
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