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2017 十大新兴科技 台湾何处著力?

  • 林育中
台湾擅于精致农业,也有所有必要的物联网系统和零件,有足够的条件立即加入研发,成功后有机会将结果输出到气候、农业型态相似的东协25亿人口。(图片来源:Pixabay)

11月份的《Scientific American》以“Top 10 emerging technologies of 2017”为封面主题。《Scientific American》现在是《Nature》集团的一员,各领域的专家资源比以前更丰富。对于可行性的判断,相信比其它调研机构更靠谱。

这10大新兴科技简述如下:

1. Water made by sun:用太阳能驱动空气经过金属有机架构(Metal-Organic Frameworks;MOFs)吸附空气中的水以及将水冷凝。即使在相对湿度20%的干燥环境也可制水。

2. Fuel from an artificial leaf:制造人工树叶利用光合作用转换二氧化碳为燃料,譬如杂醇(fusel alcohols),能源转换效率远较天然树叶高,加上细菌和生态系统还可以产生其它燃料和肥料。

3. AI that sees like human:主要是图形辨识,应用在自驾车及医学诊断。

4. Precision Farming:利用传感器、机器人、GPS、映射工具及资料分析工具来客制化精准农业。

5. Mapping every cell:监测每个细胞、描述细胞内蛋白质的实时动态、快速定序DNA及RNA,建立人体细胞地图集(human cell atlas),用以了解疾病以及防治方法。

6. Liquid biopsies:收集血液中肿癌细胞中的ctDNA(circulating tumor DNA),以取得比过去以肿瘤切片更广泛、更精准的信息。

7. Hydrogen car for the masses:降低燃氢车中所需的贵金属触媒,提高触媒效率,以大幅降低成本。

8. Genomic vaccines:用DNA或RNA携带抗原蛋白质编码,也可以直接携带抗体。可以携带多种抗原/抗体,也可以随时改变携带的内容以应付快速突变的细菌/病毒。

9. Sustainable community:整个社区-而非单一住宅-集体绿化,在水、电、电动车共享交通的效率远胜于单宅绿化。

10. 量子计算机:已有可供公共使用成品,譬如IBM的Q-experience。目前虽然一台量子计算机q-bit最多可以有几千个,质量优良的大致只有数十个,且需在极低温环境运行。亟需突破的是q-bit coherence time的提升与错误率的降低。start up公司已有50余家。

这些趋势讲的是近期的趋势。譬如红极一时的AI只提了图象识别,图象识别与自然语言都是AI研究经年的课题,所以是比较成熟的技术。应用之一的自驾车一般预计会在2020年商用,离现在只有2年多。

用这些未来预计会创造价值的科技可以检视台湾的科技研发现况。这些趋势大致可以分为三个领域:能源与资源、生命科学与医学以及ICT。

由于在材料科学与基础生医台湾投入较少,以及在这方面的产业、投资较缺乏,在能源、资源与生医领域范畴的新科技研发台湾几乎没有涉及。但是没有先期的涉入并不代表没有应用甚至商业化的机会。

以water made by sun的技术为例,原来的应用预想地域是在缺电、缺水极干燥的地域。台湾目前其实水、电都紧张,水的匮乏是由于生态及系统无法涵养丰沛的降雨,MOFs正是涵养水份的最佳工具,而台湾的相对湿度-即使在干燥的冬季-长年的超过50%,前瞻计画中的水资源计画可以认真考虑应用甚至投入MOFs的研发。

另外在精准农业上,台湾目前没有这样的计划,但是必要条件几乎都具备。这项科技的应用障碍是对小农启动费用太高,因此如何降低预计耕作规模、降低启动成本变成研究主题之一。台湾擅于精致农业,也有所有必要的物联网系统和零件,有足够的条件立即加入研发,成功后有机会将结果输出到气候、农业型态相似的东协25亿人口。

小国的资源有限,无法涵盖整个研发光谱。加强、延伸既有强项,并且在有些新兴科技项目成为快速跟随者、利用地域特色成为应用面的先驱,撷取商业成果,这是目前可以想到的最好策略。

现为DIGITIMES顾问,1988年获物理学博士学位,任教于中央大学,后转往科技产业发展。曾任茂德科技董事及副总、普天茂德科技总经理、康帝科技总经理等职位。曾于 Taiwan Semicon 任咨询委员,主持黄光论坛。2001~2002 获选为台湾半导体产业协会监事、监事长。现在于台大物理系访问研究,主要研究领域为自旋电子学相关物质及机制的基础研究。