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技术融合正在推动第五次工业革命,生物经济创新与增长大有可为

来源:世界经济论坛

人工智能、生物技术和可持续发展等领域的技术融合正在推动创新。

图片来源:Unsplash/Allison Saeng

Alok Medikepura Anil

Next Big 3D创始人兼董事

  • 各行业的技术融合正在加速创新,尤其是在人工智能、生物技术和可持续发展等领域,推动迈向第五次工业革命。

  • 生物打印和人工智能驱动的生物制造正在给药物研发和可持续燃料等领域带来变革,驱动各行业生物经济的增长。

  • 利益攸关多方合作和长期投资对于克服障碍、充分释放技术融合在生物经济中的潜力至关重要。

本十年内,数字、物理和生物领域的融合已经使人工智能等新兴工具成为主流,并加速了生物技术等原本增速缓慢的行业的发展。

在见证了第四次工业革命的诸多益处之后,各大产业领域的技术融合正推动我们迈向第五次工业革命。

我们期待,在未来第五次工业革命之后,具备认知力的智能机器能够以人类的质量和机器的效率执行任务。

技术融合让我们迈向第五次工业革命对人类和地球的益处,并带来盈利。可持续发展将在促进电池生产等现有行业技术发展、提高数据中心能源效率等方面发挥核心作用。

世界经济论坛曾倡导第四次工业革命。早在Gartner技术成熟度曲线之前,世界就已经预见了技术发展及其创新应用。例如,《2024年十大新兴技术》报告等出版物帮助我们及早识别突破性创新技术及其对解决技术、卫生、环境、基础设施和可持续发展等全球挑战的作用。

人工智能、量子计算、生物工程、增强现实和虚拟现实、机器人技术、先进材料和新一代能源等主要技术领域的融合发展趋势正在出现,推动当今技术飞速发展。

在生物打印这一新兴技术领域,人工智能和增材制造技术领域的交叉是技术融合的一个成功案例。机器学习算法正发挥主导作用,给复杂的生物制造流程提供更多自主权。

推动生物经济增长

先进生物材料识别技术的进步正在加速原材料的开发。随着3D打印机等机器人操作系统的应用,生物技术领域中易受人为失误影响的复杂流程正在大幅减少。

目前,这些系统用于执行单调、重复的任务,其速度、可重复性和精确度是人类无法达到的。

在生物工程领域,生物制造技术可以利用3D打印机和合成生物工艺,按照需求构建生物组织。这推动了技术的快速发展,使生物打印从实验室走向临床应用。

第四次工业革命使3D打印机变得更加智能和强大。新一代的材料研究工作已经从实验室工作台转移到了办公桌的电脑上。在那里,计算机算法利用机器学习工具开展研究,长期以来收集的历史大数据集为其提供支持。

未来,智能材料、更智能的机器将与人类智慧结合,为患者制定有针对性的治疗方案,推动迈向个性化治疗时代。

技术融合在优化生物经济产出方面的影响值得探讨,以了解各国政府期望看到的进展。例如,印度政府的BioE3政策旨在增加生物领域的就业机会,加速国家生物经济发展,并帮助制定生物环境方案。

同样地,印度卡纳塔克邦的生物技术发展路线图也绘制了支持生物技术的蓝图,这些技术将促进生物技术行业以及更广泛的生物经济的发展。

生物打印领域的技术融合推动实验室成果走向市场

图片来源:Next Big Innovation Labs

加速技术驱动的生物经济发展

红色(制药)、绿色(农业)、白色(工业)和蓝色(海洋)等生物技术领域的显著融合将加速技术驱动的生物经济发展,从而实现世界经济论坛的愿景,即利益攸关多方推动技术进步,共同努力发展生物经济。

  • 红色生物技术:通过人工智能等技术辅助药物研发;利用机器学习技术识别植物天然化合物以开发新药;整合微流控和生物打印技术,生产器官芯片,从而减少对动物实验的依赖性。Enveda和Next Big Innovation Labs等世界经济论坛的创新者公司正通过在工作流程中推进技术融合来实现这些方案。

  • 绿色生物技术:合成生物学领域的进展以及与人工智能驱动工艺的结合推动了可持续航空燃料的开发,这种可负担的航空燃料旨在助力航空业脱碳。例如,Lanzatech公司利用人工智能来优化工业废气和生物质向可持续燃料和化学品转化的过程。

  • 白色生物技术:深度学习算法帮助Enzymit公司设计工业规模的酶生产工艺,将植物油和其他脂肪废弃物转化为即用型生物燃料,这些燃料在环境中具有抗塑料降解的特性。

  • 蓝色生物技术:世界经济论坛在生物经济和生物塑料创新方面的工作重点关注通过合成生物学和机器学习生产生物降解塑料。这些创新强调最大限度发挥蓝色海洋的生物经济潜力,减少对石油化工塑料制品的依赖,以实现可持续发展目标。

为了推动技术融合以创造国家经济价值并提升公民福祉,利益攸关多方的共同努力至关重要。

“技术融合指数”可以体现这些跨职能技术领域的发展过程,就像第四次工业革命中的Gartner技术成熟度曲线一样。这将有助于打破筒仓效应,促进数据共享,并追踪跨职能技术的发展。

长期的风投资金将给予技术融合方案一定时间从实验室走向市场。利益攸关多方的跨国合作和协调将有助于消除障碍,例如因地缘政治导致的供应链瓶颈、国家安全法规定的关键研发数据共享规则等。

如果各国政府监管并支持技术融合,我们将能够释放生物经济等领域的潜力,利用生物技术和其他先进工具推动下一个工业时代到来。

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