2021年引领世界的十项科技成果

一、量子计算机

量子计算机是一种利用量子力学进行量子计算的设备。它们与传统计算机不同，使用“量子比特”作为信息单位，而不是常规的二进制系统（0或1）。量子计算机在一种新型的量子算法上运行，以处理信息。一个基于云的IBM量子体验项目可供用户在该公司的计算机上运行自己的程序。同时，一家位于加拿大的公司 'D-Wave'是世界上第一个出售量子计算机的公司。但是，量子计算机对于现实世界的大多数人来说仍然不实用。许多国家政府和军事机构资助量子计算研究，为商业、国家安全和环境目的开发量子机器。

二、多技能人工智能

尽管近年来人工智能取得了巨大的进步，但人工智能和机器人在许多方面仍然是愚蠢的，尤其是在解决新问题或浏览不熟悉的环境方面。提高人工智能技能的一个可靠方法是扩大它的感官：目前具有计算机视觉或音频识别的人工智能可以感知事物，但不能使用自然语言算法“谈论”它所看到和听到的东西。将人工智能、机器学习技术和子集领域融合在一起是计算机科学领域的一个巨大突破。机器人、自动驾驶汽车、安全和监控系统是通过采用人工智能增长最快的行业。

三、虚拟现实和增强现实

虚拟现实和增强现实是最热门的词汇，它们正在成为改变生活的突破性技术。这项仅限于游戏的技术已经迅速成为设计、制造、建筑、教育、娱乐和医疗保健等行业的有力工具。有时人们可能会将虚拟现实和增强现实互换使用，但这完全是两种不同的技术。虚拟现实是将你带到一个全新的虚拟世界。而增强现实是将计算机生成的感知物体和信息带入现有的现实世界。虚拟现实已经存在了一段时间，它在3D游戏玩家中非常流行。但是，在2021年，它将成为大多数行业的主流，如建筑、教育、房地产、医疗和空间研究。

四、自愈材料

你有没有想过“如果坏了的手机屏幕能像你的皮肤一样自动痊愈/修复呢”？是的，自愈材料将帮助我们建立自我修复的手机、小工具、家用电器，甚至建筑结构，如建筑和桥梁。并且，防止它们因老化而出现损坏和裂缝。自愈材料与生物物质相当相似，其行为与人类皮肤相似。由于它们是人工或合成的，自愈材料有一种内在的能力，可以自动修复自身的损伤，而不需要任何外部诊断或人为干预。

五、逆转瘫痪

治愈瘫痪的方法可能终于要来了。法国神经科学家格雷瓜尔·考廷的研究为扭转脊髓损伤造成的瘫痪带来了希望。他开发了一种革命性的技术，将模拟几伏的电流来激活特定的肌肉。总部设在瑞士的研究公司洛桑联邦理工学院是主要研究的中心，它指出：神经义肢系统'BSI'（脑脊髓接口系统）以实时和无线的方式连接脊髓损伤。该芯片解释和解码来自大脑运动皮层的信号，并将信息发送到位于腰部脊髓表面的电极上。这种电刺激将调控不同的神经元网络，可以激活身体的特定肌肉。

六、飞行汽车。

飞行汽车终于要在现实世界中出现了。一家位于荷兰的公司Pal-V推出一款名为 'Liberty'的飞行汽车进行销售，预计将在2021年底前进行交付。它就像可通勤的无人机一样，使用基于罗塔克斯发动机的双推进传动系统，使其既能驾驶又能飞行。

七、光保真(Li-Fi)

这是另一项突破性的技术发明，Li-Fi（光保真）由爱丁堡教授Harald Haas先生在2011年首次提出。Lifi技术将使用普通的LED（发光二极管），以闪电般的速度发送/接收数据。Lifi拥有比我们目前的wifi技术快100倍的数据传输率。它允许数据传输和设备充电同时进行，无需任何电缆，这正是Lifi的魅力所在。

八、锂金属电池

电动汽车的销售很困难；它们相对昂贵，而且在需要充电之前，你只能驾驶它们几百英里，这比停下来加油要花很多时间。所有这些缺点都与锂离子电池的限制有关。一家资金雄厚的硅谷创业公司现在说，它有一种电池，将使电动汽车对大众消费者来说更容易接受。它被称为锂金属电池，由QuantumScape公司开发。根据早期的测试结果，这种电池可以将电动车的续航能力提高80%，并且可以快速充电。这家初创公司与大众公司达成了协议，大众公司说它将在2025年之前销售使用这种新型电池的电动汽车。

九、绿色氢气

太阳能和风能的成本迅速下降，意味着绿色氢气现在已经便宜到实用。只需用电击打水，就可以得到氢气。欧洲正在引领潮流，开始建设所需的基础设施。这些项目只是迈向设想中的全球电解厂网络的第一步，这些电解厂利用太阳能和风能运行，生产清洁的氢气。

十、数字化接触追踪

随着新冠病毒开始在世界各地传播，起初感觉数字接触追踪可能会帮助我们。智能手机应用程序可以使用GPS（全球定位系统）或蓝牙来创建一个最近有交集的人的日志。如果他们中的一个人后来对新冠病毒检测呈阳性，这个人可以将结果输入应用程序，它将提醒其他可能已经暴露的人。