纵观人类的科技发展史，驱动科技革命和产业变革的核心技术，往往具有很强的通用性。当这种通用技术具备了标准化、自动化和模块化的工业大生产特征后，技术的应用门槛会被不断降低，应用效果不断增强，最终支撑起波澜壮阔的产业升级和社会进步。
2023年科技进步回顾 2023年，生成式人工智能的不断迭代，GPT4.0、Gemini、Runway等不断给人们带来惊喜，提升了工作效率，扩展了人类努力的边界，也吸引了大多数人的眼球。但实际上，除人工智能之外，2023年中，我们还看到了许多新兴技术正处于这样的阶段，有望给人类带来巨大的变革。例如： 空间组学（spatial omics）：在不将细胞从自然环境移出的情况下对其进行分析，测量基因表达和细胞基因组的调控结构，同时考虑其在组织内的空间位置。这类方法统称为空间组学。
通过将先进的成像技术与DNA测序的特异性和分辨率相结合，这种新兴方法能够在分子水平上对生物过程的“是什么、在哪里以及何时”进行细致的映射。科学家首先选择一个感兴趣的器官（如小鼠大脑），将组织切片成仅一细胞厚的切片。然后使用创新技术来可视化每个切片中特定生物分子的位置。空间组学能够以前所未有的细节观察以前无法观察到的细胞结构和生物事件。
得益于空间组学，新一代的分子水平的“细胞图谱”得以绘制，图谱详细描述了发生在人类和其他物种中的众多生物过程。
可以预见，空间组学会向三维空间组学（在整个器官甚至有机体上进行操作）和时空组学（spatial-temporal omics，在体内多次进行测量）演进，为生物学的工具箱增添更强大且令人兴奋的工具。
柔性神经：脑机接口允许捕捉大脑产生的电信号，并通过算法将这些电信号解码为计算机可以理解和执行的指令。但如果人脑中植入物由硬材料制成，类似于笔记本电脑或手机内部的芯片，它们可能会引发长期瘢痕并引起明显的不适感。
在生物相容材料上开发的柔软、灵活的脑机接口电路称为柔性神经，柔性神经可以适应大脑，减少瘢痕和传感器漂移，而且它们可以装载足够的传感器，超过了以往硬探针的规模和时间。
简单来说柔性神经让脑机接口成为可能。
设计噬菌体：是有选择性感染特定类型细菌的病毒。
科学家借助越来越复杂的基因工程工具，重新编程噬菌体以感染指定细菌，使其能够在植物、动物和人类微生物群落中的诸多共存的细菌类型中专门针对其中一种。
设计噬菌体显示出了治疗与微生物组相关的疾病的潜力，例如溶血性尿毒症（HUS），这是一种罕见但严重的影响肾脏和血液凝固功能的疾病，由特定的大肠杆菌引起。科学家改造了感染大肠杆菌的噬菌体的遗传物质，使其编码能够切割导致HUS的大肠杆菌基因的遗传“剪刀”。动物研究表明，给予这些设计噬菌体显著减少了微生物组中导致HUS的大肠杆菌菌株的存在，并减轻了HUS的症状。
柔性电池：可穿戴设备、柔性电子和可弯曲显示屏的快速发展迫切需要能够与这些系统的灵活性相匹配的电源。由可以轻松扭曲、弯曲或拉伸的轻质材料制成的薄型、柔性电池已经进入市场。
对可穿戴设备的需求增加以及电子产品微型化和柔性化的趋势是柔性电池市场未来快速扩张的基础。
2024年科技进步展望 如今，站在2023年岁末，展望2024年，还有哪些领域的技术进步是值得期待的呢？我们认为，在接下去的一年里，以下六个方向最有可能实现科技突破和产业升级：（一）手机进一步创新并与人类更紧密的联系手机的创新可能来自于以下几个方面： ◎便携性：随着消费者对便携性的需求不断增加，轻薄化肯定是手机必然的方向发展。除了轻薄化之外，可多次折叠，可弯曲手机也在技术进步下变成可能，未来手机的便携性一定是大幅提升的。
◎功能性：随着低轨卫星和5.5G/6G技术的快速发展，手机在网络覆盖、通信速度上的性能进一步提升。因此手机在处理一些非日常功能上的短板被弥补，未来手机可能将搭载更多功能以满足人们的各类需求。另外，手机与电动车的融合也会加速，手机与其他消费电子与电动车可能会形成互联的智能生态系统。
◎高智能化：人工智能与手机的融合必然会更紧密。并且随着人工智能技术的提升，手机端上的人工智能将不仅限于与你对话，它可能通过与你的交互和体态数据监控，了解你的习惯、偏好和身体状况，从而成为专属于你的“手机伙伴”。并在你的授权下，自动完成一些原本需要你手指操作才能实现的功能。 （二）定制化医疗服务涌现
技术的进步使得医疗可以为个体患者制定量身定制的治疗计划，比如：
◎ 人工智能被用来分析患者的 DNA，以诊断和治疗疾病，并创建针对特定人群的个性化药物，直至分子水平（又称为精准医学）；
◎ 3D打印材料技术的突破可能可以使用取自患者身体的生物组织进行打印3D器官，并用于移植入患者的身体；◎ 可穿戴技术及人工智能的融合可以在预防保健方面给个人以精准的分析和建议用以降低与治疗可预防疾病，或者早期发现恶性疾病的风险从而提早介入治疗并提高治愈率，也能够辅助医生进行病例分析和病人监护，提高临床诊疗效率和精度。（三）人工智能的进步和广泛应用，随之而来的伦理讨论和标志性事件在可以预见的未来里，人工智能的发展必然是人类科技进步中绕不开的最重要一环。2024年，人工智能不出意外将在更多领域里辅助或代替人类：◎ 外科医生在手术过程中得到人工智能的引导进行诊断补充，甚至人工智能将操控手术机器人辅助医生进行手术；◎ 律师、嫌犯在司法审理过程中得到人工智能策划的案例进行推演和预测；◎ 人工智能可能代替教师在某些领域为学生定制课程设计并优化教学内容；◎ 人工智能代替游戏里固定设计的NPC与玩家在虚拟世界里进行高度开放式的互动（想象一下“西部世界”的VR版），等等；未来人工智能将越来越多地为人类决策提供信息，从健康评估到法务咨询，它必须以最大的透明度和公平性运作，这其中必然伴随着无数的道德困境。因此，相比设计无偏见的算法，更重要的挑战将是制定严格的标准以确保这些系统及架构师对其行为负责。2024年，人们对人工智能的伦理考虑将得到高度重视。就在前不久，2023年12月8日，欧洲议会、欧盟成员国和欧盟委员会三方就《人工智能法案》达成协议，这一法案将成为全球首部人工智能领域的全面监管法规。2024年，随着这部法案的实施，全世界范围内，将会有典型案例引发大众的广泛讨论。
（四）Apple Vision Pro可能开启新一轮MR引领的革命性创新 苹果在今年12月份已正式量产第一代MR（混合现实）产品Vision Pro，预计将在2024年年初正式发售。苹果的新产品有望带动整个MR行业的迅速发展。MR的场景现实感、沉浸式、体验式互动带来的突破无疑会为游戏、影视行业带来新的机遇和创新空间，MR的引用还可能在其他行业引发革命性创新：◎ 医疗教学：Vision Pro的3D模型和动画，可以让医学生看到和了解心脏病的原理，比如心室颤动，并让他们学会诊断和治疗，MR将是医学教育的创新，有助于培养出优秀的医疗人才。◎ 音乐应用：用户在Vision Pro的软件中可以用手指当DJ，只要用手和眼，就能实现混音效果。MR音乐软件将适合新手和专业人士，它能把周围的东西变成跟混音有关的空间，让用户用新的方式感受和玩音乐。◎ 产品推广：Vision Pro可以让用户和企业更容易分享创意和产品，采用MR技术的产品演示可以快速让潜在消费者明白产品的利用价值。◎ 生产管理：利用 MR技术可以将交互式 3D 内容带入现实世界可以协同处理单一产品、整条产品线关键的业务问题，来自不同部门、位于不同地点的相关方可同时查看内容，做出设计和运营决策。（五）通用人型机器人走出工业场景，进入新的应用场景测试Tesla在2023年年末发布了 Optimus 2的宣传片，经过半年多的迭代， Optimus 2的各项性能较1代有了大幅的提升，预计量产的 Optimus将在2024年在Tesla的超级工厂里进行试生产。同时，Agility Robotics和国内的优必选等头部厂商也表示，其人形机器人产品有望于2024年入厂作业。其他机器人研发企业也在尝试在不同的工业场景下进行测试工作。随着人工智能技术的加速迭代和国内相关零部件企业全力支持所产生的降本增性能的效应，我们预计通用人形机器人的迭代速度也将加快。在2024年，通用人形机器人将有可能走出重复工作的工业车间，寻找到适合其处理复杂工况的新的应用场景进行测试。
（六）新材料、电子元件技术的突破有望大幅提升工业效率2024年，还会有各类新材料、电子元件技术涌现或成熟，并大幅提升工业效率：◎ 氧化镓（Ga₂O₃）：其作为一种超宽禁带半导体材料，已经被认为是下一代功率半导体元件的有力竞争者，特别是在电动汽车、电网系统、航空航天等领域。相较于气相生长的碳化硅与氮化镓，氧化镓单晶的制备可透过类似于硅单晶的熔融生长法来完成，因此拥有较大的降本潜力。目前产业界已实现4英寸氧化镓单晶的量产，并有望在未来几年扩大至6英寸。与此同时，基于氧化镓材料的肖特基二极管与晶体管在结构设计、制程等方面近年来亦取得了突破性的进展，首批肖特基二极管产品预计将于2024年投放市场，有望成为首个规模商用的氧化镓功率元件。◎ 固态电池：目前主流的动力电池技术路线都已接近能量密度的天花板，现有材料体系对电池能量密度与安全性等方面的提升已不足以满足市场需求。固态电池和半固态电池技术的开发和商业化应用或将在2024年加快动力电池产业进入新一轮技术迭代，并对下一个十年动力电池产业新格局产生重要影响。
写在最后 不确定2024年有哪项技术，能像2023年的生成式人工智能那样跨越式地推动社会生产力发展。但可以确定的是，技术变革的脚步不会停止。
在这个充满各种挑战的时代，我们需要，拥抱变化，迎接更好的未来！
