2015年世界經濟論壇新興技術跨界理事會，一個由18位科學家組成的panel，集思廣益，選出2015年十大新興技術榜單。 從無人機到AI興起，這個榜單讓我們一睹快速邁向的科技未來——其中不少技術也與玩具行業的未來息息相關。以下中外玩具網帶來詳細榜單。
1、燃料電池汽車 ：氫動能的零排放汽車
?
與電或碳氫化合物等能源驅動汽車相比，燃料電池汽車一直具有頗具潛力的優勢。直到最近，汽車制造商們才打算將這項新技術推向市場。 燃料電池汽車的最初價格可能在7萬美元左右，但是今后幾年，隨著銷量遞增，價格應該會有顯著降低。
?
?
?
蓄電池需要接上外部能源，視車輛和充電裝置具體情況，需要5到12小時的充電時間，而燃料電池就不同了， 它利用氫或天然氣直接生成電能（中間不經過燃燒——譯者）。不過，實踐中，燃料電池和蓄電池兼而有之，燃料電池生成電能，蓄電池用來儲存動能以供驅動之需。因此，燃料電池汽車屬于混合動力車，將來也很有可能采用再生制動 （ regenerative braking） ，將制動時產生的動能儲存起來，而不是變成無用的熱，這是實現能源利用效率、范圍最大化的關鍵。
?
與電池電動車不同，燃料電池汽車里程很長——每箱燃料 （通常是壓縮氫氣）可行駛650公里；氫燃料加注時間僅需大約3分鐘；氫燃燒干凈，僅排放出水蒸汽，因此，氫動能驅動的燃料電池汽車將實現零排放，這是減少空氣污染的重要手段。
?
在不產生碳排放的前提下生產氫能，辦法不少。最顯而易見的做法就是利用風能、太陽等再生能源產生的電能電解水 ——盡管這一過程中，整體能源使用效率非常低。利用高溫核能反應堆，也能將氫從水中分解出來，或者從諸如煤炭、天然氣這類化石燃料中生成氫能 ，將過程中生成的二氧化碳捕捉、封存起來，而不是將之排放到大氣中。
?
大規模生產廉價氫的所面臨的重大挑戰之一，就是缺少能與天然氣、柴油加注站并駕齊驅、并最終取代它們的氫能補給基礎建設。當下，長距離運輸的氫能（甚至需要氫能處于壓縮狀態），并無經濟上的可行性。然而，創新性的氫能存儲技術，比如，不需要高壓存儲運輸的有機液體承運商，不久就會降低長途運輸成本，緩解氣體儲存、意外釋放的風險。
?
燃料電池汽車的大眾市場，前景誘人，在驅車里程、能源補給方面，它們不僅能與傳統柴油、天然氣汽車媲美，還能實現私人交通運輸上的可持續發展。不過，可持續發展的實現，不僅需要既可靠又經濟的、能從完全低碳的能源中提取氫的生產方式，同時，隨著今后十年汽車數量的增長（有望增至數以百萬），還需要氫能補給基礎設施建設，與時俱進。
?
2、新一代機器人走下生產線
?
人們早就預見了一個由機器人全面接管日常繁重工作的未來世界。然而，這個機器人化的未來卻頑固地抵制變成現實。機器人僅被限于流水線以及其他可控性工作。盡管我們已經嚴重依賴機器人（比如，汽車制造業），但由于機器人體型巨大，對與之合作的工人構成威脅，他們不得不被安全設施隔離開。
?
?
?
機器人科技的長足進步使得日常現實中的人——機器人合作成為可能。更好、更便宜的傳感器能讓機器人更加“理解”環境并對之做出反應。受復雜生物結構超凡靈活性、適應性的啟發（比如，人的手），機器人身體也變得更加靈活，適應性也更強。借助云計算革命，機器人能夠遠距離接收指令、信息，沒有必要將之設計成一個完全獨立的單元。
?
機器人新紀元將會讓這些機器離開大型制造廠商的生產線，幫助人類完成生活中的一系列任務。借助GPS技術，就像智能 手機一樣，人們開始將機器人用于精準化農業，比如雜草控制與收獲。在日本，機器人也被用于護理領域，比如，幫助病人起床，加強中風患者肢體控制力。更小但更機巧的機器人，比如 Dexter機器人, Baxter機器人 以及 LBR iiwa ，易于編程，主要用來處理一些繁重或人類不宜完成的工作。
?
實際上，機器人很適合兩種工作：不斷重復或很危險的工作，它能連續工作24小時，薪水還比人工低。現實生活中，新一代機器人會和人類合作而不是取代他們。即使考慮到未來可能取得的設計進步以及人工智能的發展，人類參與與監管，仍然至關重要。
?
盡管之前幾波自動化風潮均促進了生產力的發展和提高，整體經濟也因此受益，機器人有一天接管人類工作的風險，仍然存在。幾十年來，人們一直擔心失控的網絡機器人聯合起來，隨著新一代機器人與網絡的鏈接，這種恐懼越發明顯，不過，與此同時，當人們將家務瑣事分派給機器人來完成時，熟悉將會取代恐懼。毫無疑問，新一代機器人會讓人們反思人與機器的關系。
?
3、可循環利用的熱固性塑： 一種新的塑料，告別垃圾填埋
?
塑料分為兩種：熱塑性塑料和熱固性塑料。前者能夠反復多次加熱成型，從孩子玩具到洗手間馬桶，熱塑性塑料運用廣泛。由于能夠融化重新塑形，通常，熱塑性塑料也可以回收重新利用。然而，熱固性塑料經加熱后，只能塑形一次，至此之后，即使遭受高溫高壓，它依然能夠維持原形。
?
?
?
由于這種耐久性，熱固性塑料在現代社會中，舉足輕重。他們被廣泛用于許多產品，從移動手機到電路板以及航空工業。但是，這個特點也使得它們難以回收利用。結果，人們不得不填埋這些熱固性聚合物垃圾。考慮到可持續發展，我們迫切需要重新循環利用熱固性塑料。
?
2014年，《科學》雜志發表了一篇具有里程碑意義的論文，熱固性塑料的循環利用取得重大進展，論文指出，發現了新的熱固性聚合物，能夠予以回收。這種叫做 polys或者 PHTs 的物質能夠溶于強酸，分解聚合物鏈條，形成部件似的單體，這些單體能夠重新聚合成新產品。如同傳統不可回收利用的熱固性塑料，這些新結構非常堅固，經得起熱和硬物 ，在應用市場上，和它們不可循環利用的前輩們一樣，潛力巨大。
?
盡管無法實現100%回收，這種創新——如果得到廣泛適用——將會大大降低塑料垃圾的土地填埋，加快邁入可循環發展經濟的步伐。我們期待在未來五年里，可循環熱固性塑料能夠取代不可循環熱固性塑料，并能在2025年廣泛應用開來。
?
4、精準基因工程技術 以更少的爭議提供更好的農作物
?
傳統基因工程一直備受爭議。最新技術通過直接「修改」植物基因編碼，讓植物更加營養、更能應對氣候變化；我們相信，這些優點和「修改」的精準性，能將當前的擔心與質疑化為廣泛的接受。
?
?
?
目前，農作物基因工程主要采取 根癌土壤桿菌技術（ bacterium agrobacterium tumefaciens）
?
將受到青睞的DNA轉入目標基因組。盡管公眾普遍存在恐懼情緒，但是，這一技術已被證明有效、可靠，科學界的共識是，較之傳統雜交技術，從基因層面修改農作物，不會帶來更多的風險。
?
新技術包括 ZFNs, TALENs 以及更新進的 CRISPR–Cas9 系統（這一技術，可參閱2013年1月《科學》相關論文——譯者），它們是從細菌入手，逐漸演化成抵抗病毒的防御機制。 CRISPR–Cas9 利用（靶點特異性的 ）RNA 將 Cas9 核酸酶帶到基因組上的具體靶點，從而對特定基因位點進行切割，將目標基因組變異為已知、使用者挑選過的序列。 這種技術能夠讓不可欲的基因消失、或者修改它，與自然突變沒什么不同。 借由「同源重組」（homologous recombination）技術, CRISPR還能被用于將新DNA序列、甚至整個基因精準地插入基因組。
?
在基因工程領域，另外一個有望實現重大突破的是對農作物使用RNA 干擾（RNAi，近幾年來RNAi研究取得了突破性進展，被《Science》雜志評為2001年的十大科學進展之一，并名列2002年十大科學進展之首。——譯者)。RNAi能夠有效抵抗病毒和病原真菌，保護農作物遠離病蟲害，減少化學殺蟲劑的使用。比如，病毒基因被用來保護木瓜抵制環斑病，在夏威夷，該技術經過十來年的使用，木瓜自身并未進化出免疫力。RNAi也讓絕大部分糧食作物受益匪淺，比如，保護麥子抵制稈銹，谷物、土豆和香蕉抵制枯萎病。
?
這些創新中，不少特別有利于發展中國家的小型農場主。隨著人們日益認識到這些技術能夠有效增加收入、改善百萬人口的膳食質量時，伴隨基因工程的爭議也會越來越少。不僅如此，更為精準的基因組修改也會消除大眾恐懼，特別是，由于并沒有引入外部基因物質，最終也就是沒有所謂的「轉基因」動植物。
?
總而言之，這些技術都能通過大大增強種植物的耐受性，降低對外部資源的依賴，比如水源、土地以及化肥。同時它們也更加易用適應天氣變化。
?
5、積材制造（也被譯為積層制造，主要是指3D打印。2012年奧巴馬國情咨文已經提及，創新制造業是振興美國制造業的重要手段。其中，積層制造就是奧巴馬政府創新突破口。《經濟學人》相關報道——譯者）
?
如名稱所示，積材制造是減材制造（subtractive manufacturing）的反面。后者指的是傳統制造方式：為了想要的形狀，要從一塊更大的材料（木料、金屬、石頭及其他）消減或去除若干層 。相反，積材制造利用數字模板（ a digital template），以松散材料（液體或粉狀）為基礎，逐層疊加成三維造型。
?
?
?
與批量生產產品不同，三維打印能夠根據最終用戶需求，高度量身定制。隱適美公司（ Invisalign）就是個例子，i根據電腦制圖中用戶牙齒形狀，定制合乎嘴型、近乎透明的牙齒矯正器。其他3D打印的醫學應用，多見于生物學方面： 直接打印人類細胞，借此制作活體組織，在藥物安全篩查方面，這些活體組織具有廣闊的應用前景，最終幫助人類實現組織修護、再生。生物打印的最早例子是打印出的肝臟細胞層，它被用于藥物測試，最終可能會被用于制造移植器官。如今，生物打印已經被用于生成皮膚、骨頭，以及心臟和血管組織，這些都使得個性化施藥，前景廣闊。
?
積材打印的下一個重要發展階段將是集成電子部件的3D打印，比如電路板。納米級電腦部件，比如處理器，很難采用3D打印方式，因為將電子部件與其他多種不同材料制作的部件拼接起來，非常困難。在其他領域，如今的4D打印有望帶來新一代產品，它能隨周圍環境的變化（比如，熱和空氣濕度）而發生變化。這種技術在服裝或鞋類產品以及保健品，比如，能夠隨著人體環境變化而變化的人體移植物，等方面，會很有作為。
?
和分布式制造一樣，積材制造正對傳統加工、供應鏈構成顛覆性破壞。如今，這項技術仍處于初期階段，主要用于汽車、航空和醫學領域。隨著更多商機的不斷涌現，技術創新不斷拉近它與大眾市場的距離，這項技術有望在今后十年里獲得迅猛發展。
?
?
