多元化的突破性技术不久便可以解决世界上最为紧迫的挑战。这些前沿科技包括可以为整个村庄提供电力的电池，具有“社会意识”的人工智能，和新一代太阳能电池板等。

以下是十大上榜技术：

1.纳米传感器和纳米级别物联网

纳米传感器能够进入人体循环系统，或被植入到建筑材料中。2020年，物联网预计将拥有300亿个连接设备。一旦连接，纳米级别物联网将会对未来的医药，建筑、农业和药物制造产生巨大的影响。

2.下一代电池

匹配供求关系是可再生能源使用的最大障碍之一，但近期在使用钠、铝和锌电池进行能源存储的新进步，使构建小型电网并为整个村庄的提供清洁又可靠的能源成为可能。

3.区块链技术

此前，记录比特币的分布式电子交易账本，已经使区块链技术广泛使用。仅2015年一年，风险投资企业对区块链行业投资金额就突破十亿美元，其从根本上改变市场及政府工作方式的经济和社会影响才逐渐显现。

4.二维材料

虽然不是仅有的一种，但石墨烯或许是最闻名的单原子层材料。大幅降低的生产成本，得益于2D材料的广泛应用，包括空气净化器、净水器、新一代的可穿戴设备和电池等。

5.无人驾驶汽车

虽然无人驾驶车目前在世界上大部分国家尚未完全合法化，但其在挽救生命、节能减排、促进经济发展、改善老年人生活质量等方面的潜在优势，使得与其相关的重要技术先驱已经开始飞速发展。

6.器官芯片

只有一个记忆卡大小的人体器官微缩模型，可以使研究人员用前所未有的方式见证生物机制和行为，为医学研究和药物制造带来彻底的变革。

7.钙钛矿型太阳能电池

这种新的光伏材料对目前的硅太阳能电池进行了三处改进，使其更容易生产、几乎能在任何地方使用，并且迄今为止不断提高发电效率。

8.开放的人工智能生态系统

自然语言处理和社会认知算法的共同提升，再加上前所未有的丰富数据，很快就会让智能数字助理服务一个人生活的方方面面，例如管理财务和健康状况，甚至帮他挑选要穿的衣服。

9.光遗传学

使用光和色去记录神经元在大脑中的活动并不陌生，但近期研究发现，光还可以深入大脑，用于更好的治疗脑部疾病。

10.系统代谢功能

合成生物学、系统生物学和进化工程学的发展意味着用更便宜的植物燃料生成更优质的块化学品将越来越普遍，这样可以取代大量消耗的化石燃料。

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