6.减肥药

重大意义：减肥药物广受欢迎且有效，但其长 期健康影响仍然未知。

主要参与者：Eli Lilly、Novartis、Novo  Nordisk、Pfizer、Viking Therapeutics 成熟期：现在

   三分之一的美国成年人患有肥胖症，这使他们 更容易患上心脏病、糖尿病和癌症。抗肥胖药物（例 如 Wegovy 和 Mounjaro）可以帮助解决这一公共 卫生危机。从 Reddit 到 TikTok，成功案例在网上 随处可见。制造商诺和诺德公司因这些药物获得了 巨额利润，药店里甚至出现了一药难求的情况。

   这些药物通过抑制食欲来帮助人们减肥，其 中大多数最初是为了治疗 2 型糖尿病而开发的。但在 2021 年 6 月，Wegovy 成为自 2014 年以来 第一种被批准用于体重管理的药物。司美格鲁肽 （Semaglutide）是 Wegovy 和 Ozempic（ 一种糖 尿病治疗药物，但通常也会被当作减肥处方药）的 活性成分，可以模仿进食后肠道释放的一种激素， 让人产生饱腹感。患者每周在家注射一次药物，体重可减轻约 12% 至 15%，许多人的体重在此之后会趋于稳定。

这些药物并不完美，常见的副作用包括恶心、腹泻和呕吐。许多患者必须终生服用药物才能减轻体重，而这些药物的长期影响仍然 未知。此外，这些药物也很昂贵，每月花费超过 1000 美元，而且大多数保险计划都不报销将它们用于减肥的相关费用。

尽管如此，这些治疗方法可以改善数百万人的健康。一些研究甚至表明，它们可以减轻心衰的症状。目前，数十家公司正在开发这些减肥药物的新 版本，其中一些可以口服。

2023 年 11 月，美国食品和药物管理局批 准了礼来公司用于治疗肥胖症的糖尿病药物 Zepbound。大约有70 种新的肥胖症疗法正在开发 中，其中 6 种正在等待监管审查。未来一年，随着 需求猛增，预计将有更多公司进入试验的最后阶段并寻求批准。

7.芯粒技术

重大意义：芯片制造商押注更小、更专业的芯 片可以延长摩尔定律的寿命。

主要参与者：AMD、Intel、Universal Chiplet Interconnect Express

成熟期：现在

  “封装”可能听起来很无聊，但它是构建计算 机系统的重要组成部分。现在，一些公司正在定义 它在新一代计算机里的样子。

几十年来，芯片制造商通过缩小晶体管的体积， 并将更多晶体管布置到芯片上来提高性能。这种趋势又被称为摩尔定律。但属于摩尔定律的时代正在 走向终结，进一步缩小晶体管和制造复杂芯片的成本非常高昂。

  为此，制造商正在转向更小、更模块化的“芯粒（小芯片）”,这些“芯粒”专为存储数据或处理信号等特定功能而设计，并且可以链接在一起构 建出完整的计算系统。芯片越小，包含的缺陷就越少，制造成本也越低。

  多年来，AMD 和英特尔等公司一直在推广基于芯粒的系统。但芯粒能否帮助芯片行业按照摩尔定律的速度保持性能 提升，将取决于封装技术 的 进 步。 封 装，指的是将半导体元件排列或堆叠，在它们之间形成快速、高带宽的电路连接，并将成品容纳于保护性塑料中的过程。

  各家制造商仍在寻找平衡成本与性能的最佳方法。2022年，美国颁布了 527 亿美元的《芯片法案旨在支撑相关行业的发展，其中拨款110亿美元用于“先进半导体”的研究，并制定了国家先进封装制造计划，以促进学术界和工业界之间的合作。

  到目前为止，由于缺乏封装技术标准，芯粒的应用一直困难重重。不过这种情况正在发生变化，业界已经开始采用名为 Universal Chiplet Interconnect Express 的开源标准。理论上，这种标准将使不同公司生产的芯粒更容易组合起来，从而让芯片制造商在人工智能、航空航天和汽车制造等快速发展的领域获得更大的发展空间。

8.超高效太阳能电池

重大意义：将传统的硅材料与先进的钙钛矿材料结合起来的太阳能电池，可以将光伏发电的效率推向新的高度。

主要参与者：Beyond Silicon、Caelux、First Solar、Hanwha Q Cells、Oxford PV、Swift Solar、Tandem PV

成熟期：3 至 5 年

  2023 年 11 月，一项热门的太阳能技术打破 了太阳能电池效率的世界纪录。之前的世界记录只保持了大约五个月，而且很可能用不了多久就会被再次打破。

  这种惊人的效率提升，来自一种特殊的下一代太阳能技术：钙钛矿层叠太阳能电池。这些电池由传统的硅材料与具有独特晶体结构的材料相结合而成。

  在科学家们研究钙钛矿太阳能技术的十年里，它不断地打破着自己的效率纪录。太阳能电池的效率，衡量的是有多少照射到电池上的阳光可以转化为电能。当今，太阳能市场 95% 的份额都被硅电池所占据，而钙钛矿吸收的光波长与硅电池吸收的光波长不同。当硅和钙钛矿在层叠的太阳能电池中一起工作时，它们可以利用更宽的太阳光谱，让每个电池产生更多的电力。

硅基电池的技术效率水平最高不超过 30%，而纯钙钛矿电池的实验效率可达 26% 左右。但钙钛矿层叠电池在实验室中的效率已经超过 33%，这就是该技术的诱人前景。如果可以实现大规模部署，钙钛矿层叠电池可以比传统太阳能电池以更低的成本产生更多的电力。

不过，钙钛矿在实际部署方面却遇到了困难。硅太阳能电池可持续使用数十年，但很少有钙钛矿层叠太阳能电池面板通过室外环境测试。

  尽管研究人员一直努力在其面板周围建造更好的屏障，并转向使用更稳定的钙钛矿化合物，但钙钛矿的电化学构成意味着它们对吸水和热降解很敏感。

  2023 年 5 月，总部位于英国的 Oxford PV 公司表示，其商业规模的钙钛矿层叠电池的效率已达到 28.6%，该电池比实验室中测试所使用的电池大得多。该公司计划在 2024 年交付第一批电池板并扩大生产规模，而其他公司可能会在未来数年里推出类似产品。

9.苹果 Vision Pro

重大意义：Micro-OLED 技术已经发展了十多年，但苹果 Vision Pro 将是这项技术迄今为止能力最引人注目的应用。

主要参与者：苹果公司

成熟期：2024 年

  历史上充斥着失败的“人脸计算机”。谷歌眼镜、 微软 HoloLens，甚至 Meta 的 Quest 系列都未能真正成功。现在，轮到苹果来尝试了。

  2024 年，苹果将正式推出其首款混合现实穿戴设备，全新的 Vision Pro 头显。尽管它能否在商业上取得成功尚未可知，但 Vision Pro 无疑是一款具有突破性的设备，其显示屏的质量超越了过去的任何产品。

  苹果公司在 2023 年 6 月的年度开发者活动上展示了这款头显（被称为“空间计算机”），将其营销为观看电影、体验照片、与他人联系，甚至是阅读和创作的更好方式。

  与虚拟现实不同，混合现实可以将数字内容叠加到现实世界的环境中。头显中嵌入的摄像头和传感器会捕捉房间内用户周围发生的情况，并在一对屏幕上重新创建（每只眼睛对应一个屏幕）。然后，头显会将用户选择的任何数字内容投影在眼前。

  相比于大多数虚拟现实头显使用的液晶显示屏，Vision Pro 的双 micro-OLED 显示屏可以提供更高的分辨率和更清晰的对比度，这意味着除了提供混合现实功能，该头显还可以给我们带来身临其境的体验。

  然而，一个关键问题是：人们将用它来做什么？苹果已经准备好了一套应用程序，开发人员也可以创建自己的应用程序，但它的价值就是一个精美的视频播放器吗？另一个问题是：人们真的会戴它吗？苹果在其正面添加了虚拟眼睛，以显示佩戴者正在看的地方，但在 6 月份的活动中，它只分享了人们佩戴头显的视频。我们不知道这些虚拟眼睛在真人身上看起来有多好或多奇怪？此外，Vision Pro 的售价为 3499 美元，比其他头显贵出数千美元。

  话虽如此，多年以来，也没有其他公司在开发和营销消费技术方面能够做到如此成功。苹果的投资可能会给混合现实带来迄今为止最好的火爆起来的机会。

10.百亿亿次计算机

重大意义：每秒能够处理百亿亿次运算的计算

机正在扩大科学家模拟的极限。

主要参与者：美国橡树岭国家实验室、德国于

利希超级计算中心、中国无锡超级计算中心

成熟期：现在

  2022 年 5 月，Frontier 的推出撼动了全球超级计算机排名。现在它是世界上最快的超级计算机，每秒可以执行超过百亿亿（1018）次浮点运算，它的单位是 exaflop，一个 1 后面有18个 0。本质上，Frontier 一秒钟内执行的计算量相当于 10 万台笔记本电脑。

  随着美国田纳西州橡树岭国家实验室推出Frontier，百亿亿次运算的时代正式开始。更多这样的百亿亿次计算机很快就会加入其中。在美国，研究人员正在安装运算速度约为 Frontier 两倍的机器：加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的 El Capitan 和伊利诺伊州阿贡国家实验室的Aurora。欧洲第一台百亿亿次超级计算机 Jupite预计将于 2024 年底上线。同时，中国也拥有百亿亿次超算。

  科学家和工程师们渴望使用这些超强的计算机，来推进一系列领域 的发展。天体物理学家已经在使用 Frontier模拟进出银河系的气体流动，除了模拟银河系尺度的运动，他们的模型还可以重点关注爆炸的星体，这一应用案例展示了超级计算机同时模拟多个尺度的物理对象的独特能力。

  进步不会止步于此。在过去三十年中，超级计算机的运算速度每四年左右就会提高约 10 倍。这些机器的管理者已经在计划下一批模型。橡树岭国家实验室的工程师正在设计一款超级计算机，其运算速度将是 Frontier 的三到五倍，可能会在未来十年内揭幕。

但 一 个 巨 大 的 挑 战 迫 在 眉 睫： 能 源 消 耗。Frontier 已经采用了创新的节能技术，但它即使在 待机时的耗电，也足以满足数千个家庭的用电量。工程师需要弄清楚，在建造这些庞然大物的时候，如何才能既追求速度又保证环境的可持续性。

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