2016十大新興技術：自動駕駛、人工智慧等上榜

[導讀]據《科學美國人》網站近日報道,世界經濟論壇近日在夏季達沃斯年會上發布了2016年度十大新興技術,這份榜單由該論壇的新興技術跨界理事會編纂,與《科學美國人》雜誌合作發表。

本報記者 劉 霞 綜合外電

據《科學美國人》網站近日報道，世界經濟論壇近日在夏季達沃斯年會上發布了2016年度十大新興技術，這份榜單由該論壇的新興技術跨界理事會編纂，與《科學美國人》雜誌合作發表。他們相信這十大技術展示了創新的力量，能夠改變人類的生活，以及變革工業的面貌並保護我們的星球。

自動駕駛汽車

自動駕駛汽車漸入佳境

汽車的出現改變了現代生活的面貌：改變了我們的生活所在地、購買習慣、工作方式等。隨著汽車越來越普遍，它們已經成為社會文化和生態不可分割的一部分。

我們正處在一個變革性的交通技術改變之巔：從有人駕駛的汽車到能夠自動駕駛的汽車轉變，每個人都被裹挾其中。儘管目前自動汽車對於社會的長期影響很難預測，但有一點毋庸置疑：它將給我們的生活帶來深刻的影響。

谷歌等企業多年來一直在測試自動駕駛汽車，並取得了不少成績。這些智能車會對來自車載雷達、攝像頭、超聲測距儀、全球定位系統（GPS）以及存儲地圖的大量感測數據進行處理，在沒有人力干預的情況下，暢行於日益複雜且快速變化的交通環境中。

不過，消費者才剛剛開始使用具備自動駕駛能力的車輛。自動駕駛的推廣將通過穩步實現傳統車輛沒有的日益智能化、安全和便利功能來逐步進行。例如，某些車型已經提供自動平行泊車、車道自動保持、緊急制動甚至半自動巡航控制等功能。去年10月，特斯拉汽車公司推出了一款供特斯拉車主下載的軟體包，可實現有限形式的自動駕駛操作。特斯拉推出的自動駕駛功能可代替駕車人控制並調整方向盤角度和車輛行駛速度，讓車輛在原有車道內平穩行駛，並與前車保持安全距離。

隨著技術不斷成熟，法律和監管逐漸放開，無人駕駛這一趨勢可能會持續進行下去。目前，美國已有6個州准許無人駕駛汽車上路，更多州可能會緊隨其後。而且汽車保險商和立法機構正在就相關事宜進行討論，比如，當自動駕駛汽車撞車時，責任和成本如何承擔等。儘管自動駕駛汽車被寄予厚望，人們認為它比現在汽車更安全，但難免也會發生事故。

當然，這方面還有很多改善空間。在美國，撞車等事故每年會導致3萬人喪命、230萬人受傷。自動駕駛汽車可能也有諸多不足之處，比如軟體非常複雜，但它們不會出現分神或冒險等行為，而這兩者是目前交通事故的「罪魁禍首」。

一旦汽車或卡車實現常規性自動駕駛，整個社會將面臨更深遠的變革。對很多人來說，擁有專屬於自己的汽車將不再是現代生活的一項必需品。共享汽車和無人駕駛計程車以及運載服務可能會成為常態。這種變化將讓年老體弱者大大受益，要知道，老齡化已成為很多國家的一種趨勢。共享能編程的汽車有望降低對本地停車場的需求；通過預防事故降低擁堵並使安全高速駕駛成為可能。

與其他技術一樣，自動駕駛汽車也有自己的缺點和不足。未來，商業駕駛可能不再是一項穩定的職業。同時，共享汽車也提出了一些棘手的隱私和安全問題。另外，越來越多人能買得起汽車，這可能會加劇而非緩解交通擁堵或污染等問題。但自動駕駛汽車帶來的好處如此不可抗拒，因此，它們的廣泛使用只是時間問題，而不是能否成真的問題。

納米物聯網

物聯網邁向納米化

利用廉價的微型感測器以及微型處理器，加上微型供電裝置以及無線天線搭建起來的物聯網，正在迅速把網路世界從計算機和移動裝置擴展至物質世界中的常用物品：恆溫調節器汽車、門鎖甚至寵物跟蹤器。人們每天幾乎都會宣布推出了新的物聯網裝置。分析師們估計，到2020年，將有300億台這樣的裝置。

互聯物品，尤其是這些由人工智慧系統監控和控制的互聯物品的爆髮式發展，可能賦予普通物品令人驚嘆的功能：比如在認出自己的主人已經下班，正在回家的路上時，房門會自動打開；或者一款植入體內的心臟檢測器能在器官出現異常癥狀時通知醫生。

科學家們已經開始把感測器的尺寸從毫米或微米級縮小到納米級，小到能在生物體內循環；小到能直接混合到建築材料內，這是朝納米物聯網邁出的關鍵第一步，而納米物聯網有望引領醫學及其他許多行業邁入一個全新的天地。

迄今最先進的納米感測器中，有些通過使用合成生物學工具修改單細胞的有機體，比如細菌製成，這些過程的目標是構建出簡單的生物計算機，這些計算機使用DNA和蛋白質來識別特定的化學物質；存儲幾個比特的信息；隨後再通過改變顏色或釋放出其他容易探測的信號來報告其狀態。

而有些納米感測器由非生物材料，比如碳納米管等製造而成，其能像無線納米天線一樣，感應並發送信號。

因為這些納米感測器如此小，其能從數百萬個點那兒收集信息。接著，外部設備將這些數據整合在一起，生成詳細程度不可思議的地圖，揭示光、振動、電流、磁場、化學濃度以及其他環境最細微的變化。

現在看來，從智能感測器過渡到納米物聯網這一趨勢似乎已經定局，但仍然有幾個問題需要解決。一個技術挑戰是將所有需要的元件整合成一個能自我供電的納米設備，從而探測到變化並將數據上載到互聯網；另一個技術障礙則包括麻煩的隱私和安全問題。任何植入體內的納米設備——不管是有意還是無意植入，都可能有毒，也可能誘發身體的免疫反應。另外，這一技術可能也會使不受歡迎的監控成為可能。因此，在使用時，首先應該將納米感測器嵌入或植入簡單且風險小的生物體內，比如嵌入植物和工業過程中用到的不會感染的微生物體內，以避免這些惱人的問題，並對這一技術進行進一步的驗證。

當納米物聯網到來時，它可能會為我們提供與城市、房屋、工廠甚至我們身體有關的更詳細、更廉價、更新的圖像。今天，交通燈、可穿戴設備或監控攝像頭幾乎在逐步聯網。下一步，數十億納米感測器可能會捕獲大量實時信息並將其上載到雲端。

下一代電池技術

下一代增容的電池

近年來，太陽能和風能的容量已取得了兩位數的增長，但太陽能和風能比較反覆無常。儘管每年風力發電廠的規模越來越大；太陽能電池的效率由於光伏材料的改進而不斷提高，但這些可再生能源仍然只能提供全球總電力需求的5%左右。

更好的電池可能可以解決這一問題，使零排放的可再生能源發展更快，更容易給目前沒有電就無法生存的12億人提供可靠的電力。

在過去幾年裡，具有足夠大的容量，可以為整個工廠、城鎮甚至連接孤立鄉間社區的「微型電網」供電的新型蓄電池得到了驗證。這些蓄電池是以鈉、鋁或者鋅為基本材料。它們不再含有傳統鉛酸電池使用的笨重金屬以及腐蝕性化學物質；而且，與目前電子設備和電動汽車廣泛使用的鋰電池相比，它們更便宜、更容易擴大規模，也更安全。這些新技術更適用於主要依靠太陽能或風能的系統。

例如，去年10月份，流體能量（Fluidic Energy）公司宣布，與印尼政府簽署了一項協議，在500個偏遠的鄉村布設35兆瓦的太陽能電池板，為170萬人提供家庭用電。為了提供可靠的電力，太陽能電池系統將使用該公司的鋅-空氣電池來存儲250兆瓦小時的能量。今年4月份，該公司與馬達加斯加簽署了同樣的協議，為100個偏遠村莊布設太陽能電池板。

對於目前無法從電網獲得電力供應的人來說，可再生能源發電和電網級蓄電池的結合是極具變革性的；而且，對於致力於節能減排的發達國家來說，更好的電池也擁有巨大的潛力。

個人語音助理

開放式人工智慧生態系統

蘋果公司的Siri、谷歌公司的OK Google、微軟公司的Cortana以及亞馬遜公司的Echo等能提供極好的服務，它們能使用自然語言處理程序從人們的言談中提取出問題，接著提供一些有限的幫助，比如，查找餐廳、獲得汽車的行駛線路、為聚會找一個空曠的場地或僅僅進行一次簡答的網頁搜索。但我們經常會遇到的情況是，它們對某個幫助請求給出的反饋是「對不起，我不知道」，或者「這就是我在網上找的」，這與私人助手貼心又溫柔的輔助真是不可同日而語。而且，這些系統都是大公司的專利產品，對於企業來說，很難給其添加新功能。

但是，在過去幾年裡，多項新興技術相互「聯姻」，讓我們能更容易製造出功能更強大、更類似人的數字助手——也就是說，更容易形成一個開放的人工智慧生態系統。這一生態系統不僅與我們的移動裝置和電腦相連，並且通過這些移動裝置和計算機訪問我們的信息、通訊錄、財政狀況、日程安排以及工作文件，而且與卧室中的恆溫調節器、浴室中的體重計、手腕上的手環甚至馬路上的汽車相連。今後幾年裡，互聯網與物聯網以及你自己的個人數據的互相連接——這些連接可以在任何地方通過與人工智慧對話立即實現——可以在未來幾年釋放更高的生產率，讓數百萬人更健康和幸福。

通過集中使用匿名的健康數據並向個人提供個性化的健康建議，這樣的系統應該可以在健康方面取得顯著成效並降低醫療保健的成本。人工智慧在金融服務領域的應用應該能夠減少錯誤，為上年紀的人提供新的保護。

這一技術的核心機密是情境。直到現在，機器一直不太注意我們的工作、身體以及生活的細節。一名人類私人助理知道你何時能打擾、何時感到壓力、何時煩躁、何時感到飢餓、何時覺得累；它也知道什麼人、什麼事對你很重要；什麼人或事你想避開。人工智慧系統也在慢慢學習並獲得這些技能。儘管剛一開始，它們可能沒有人類那麼多才多藝，但它們將會變得很有用，至少價格上佔據絕對優勢地位。

目前，已有數家公司研製出了這樣的系統並進行了展示。比如，微軟公司的科學家建造了一個系統，能夠知道你何時很忙因此沒法打電話，並在你合適的時候安排會面。而一些公司能基於簡單的英語提問，為你搜尋適合自己偏好的航班信息。

光遺傳學

光遺傳學「照亮」臨床神經科學

大腦，即使相對來說像老鼠那樣比較簡單的大腦，其功能都非常複雜。神經科學家們和心理學家們能觀測大腦對不同刺激的反應，他們甚至標識出了大腦的基因如何被表達，但無法控制個體神經元和其他類型的大腦細胞何時關閉和打開。因此，很難解釋大腦的工作原理，並最終治癒帕金森症和抑鬱等疾病。

那麼，神經科學家如何通過測量大腦中的信息流來了解大腦的功能呢？傳統的方法是用電極記錄和測量神經元的活動，但電極會刺激周圍的每個神經元且無法區分不同的大腦細胞，因此，這是一個比較粗糙也不精確的方法。

2005年，神經科學家們展示了一項新技術，借用遺傳工程方法讓神經細胞對特定顏色的光做出反應，這一技術就是所謂的光遺傳學技術，這一技術基於科學家們在上世紀70年代對色素蛋白，也就是所謂的視紫紅質進行的研究。沒有眼睛的微生物在視紫紅質（由視蛋白編碼）的幫助下從入射光那兒獲取能量和信息。

通過插入一個或者多個視蛋白基因進入老鼠特定的神經元內，生物學家們現在能夠使用可見光來隨意地將特定神經元打開或者關閉。過去幾年，科學家們已經定製了不同版本的這些蛋白，能夠對不同的顏色做出反應，從深紅色到綠色再到藍色。通過將不同的基因放入不同的細胞內，他們使用不同顏色的光脈衝，採用精確地時間順序，激活一個神經元和其幾位鄰居。

這是一個至關重要的進展，因為在生物體的大腦內，時間就意味著一切。

光遺傳技術的出現顯著加快了腦科學領域的進步。但由於將光遞送到腦組織內部是一件難事，因此，實驗受限。現在，科學家們正在對超薄的柔性微晶元（「塊頭」還沒有一個神經元大）進行測試，此類設備作為可注射設備，將神經置於無線控制之下。它們能夠被插入腦部深處，而對周圍組織幾乎不造成任何損害。

光遺傳技術已經為帕金森症震顫、慢性疼痛、視力損傷和抑鬱等大腦疾病打開了新大門。大腦神經化學顯然與某些大腦疾病存在重要關聯，這便是藥物可在一定程度上幫助改善癥狀的原因。但在大腦的高速電路同時受到擾亂的區域，光遺傳學研究——尤其是在新興無線微晶元技術的支持下——可提供新治療途徑。例如，最新研究表明，在某些案例中，關閉特定神經元的非侵入性光療法可以治療慢性疼痛，從而為現有疼痛療法提供了一種替代治療方案。

晶元器官

晶元器官帶來生物學新視野

很多重要的生物學研究和實用藥物測試只能通過研究某個器官在工作時的「一舉一動」才能進行，一項新技術能在微晶元上培育功能性的人類器官模塊，這種「晶元器官」或許可滿足這一需要，使科學家能以前所未有的方式研究生理學機制和行為，為藥物研發提供機會。

2010年，哈佛大學威斯研究所的唐納德·因格貝爾利用微晶元製造技術與組織工程技術，將人類細胞與真空晶元結合，製造出「一片」能自由呼吸的「晶元肺臟」，這是第一款晶元器官。

私人企業聞風而動。由因格貝爾和威斯研究所其他同事領導的「模擬（Emulate）」公司與研究機構、業內公司和包括美國國防部先進研究計劃局（DAPRA）在內的政府部門締結了合作關係。迄今為止，已有多個組織報告成功製造出肺、肝、腎、心臟、骨髓以及眼角膜等「晶元器官」。此外，源自英國牛津大學的CN Bio機構研製出名為量子-B的肝臟晶元，可幫助科研人員找到治癒乙肝的方法。

每個晶元器官的尺寸大約與USB存儲器相仿。它由柔韌、半透明的聚合物製成。在晶元內部存在布局複雜的微流體管道，每根微流體管道的直徑不到1毫米，布滿取自目標器官的人類細胞。當營養物、血液及實驗藥物等測試用混合物被泵入管道時，這些細胞會複製活體器官的某些關鍵功能。

晶元內部的小室可以模擬某一器官組織的特殊結構，例如肺部微小的氣囊；然後非常精確地模擬人類的呼吸，讓空氣通過氣道。與此同時，可以將混合著細菌的血液泵入其他管道，科學家就可以觀察細胞如何對感染做出反應。這項技術將使科學家看到以前從未看到過的生物機制和生理行為。

由於「晶元器官」裝置對諸如細菌以及空氣污染產生的反應和活體器官相似，在未來將有可能會被用來測試藥物安全以及人體對環境的反應。若獲得監管部門批准，這些裝置能大大減少製藥檢查方面對活體動物實驗的依賴，同時也能減少製藥成本、縮短藥物推向市場的時間。

軍隊和生物防禦研究人員也看到了晶元器官以不同方式挽救生命的潛力。模擬肺臟和其他類似的設備或許可以用於測試人體器官對生物、化學或放射武器的反應。但因為倫理問題，目前還無法進行類似的測試。

鈣鈦礦太陽能電

鈣鈦礦太陽能電池效率大增

目前支配世界市場的硅基太陽能電池面臨著三個瓶頸。利用鈣鈦礦來替代硅這種新的製造高效太陽能電池的方法，或許能一次解決這三個問題並且從陽光中獲得更多能量。

硅基光伏電池的第一個局限性在於：它們由一種很少在自然界中找到純凈成分的元素製成，儘管氧化硅並不短缺，但是，將其中的氧氣去除從而獲得純凈的硅會耗費大量能量。一般來說，製造商們在一個電弧爐內將氧化硅在1500到2000攝氏度融化，此過程會排放不少溫室氣體，因此，製造硅基光伏電池的成本相對來說就比較高。

鈣鈦礦是一類範圍廣泛的材料，其主要由碳和氫製成的有機分子結合鉛等金屬以及氯等鹵族元素採用三位晶體結構製成，其製造成本更加低廉而且溫室氣體排放更少。製造商們可以將很多液態溶液混合，然後沉積出鈣鈦礦薄膜，不需要電弧爐，薄膜本身也非常輕。

這些屬性因此消除了硅太陽能電池的第二個限制：堅硬且笨重。平的以及大塊板狀的硅基光伏電池表現最出色，但是，這些太陽能電池板使得大規模安裝非常昂貴。

傳統硅基太陽能電池的第三個主要限制在於其能源轉化效率，15年來，其能效一直卡在25%。當鈣鈦礦首次問世時，其能效比硅基太陽能電池更低。2009年，由鉛、碘化物以及銨製成的鈣鈦礦太陽能電池只能將4%的太陽光轉化為電能，但是，鈣鈦礦太陽能電池的發展勢頭非常迅猛，部分原因在於鈣鈦礦有數千種不同的組成。

到2016年，鈣鈦礦太陽能電池的能效已經超過20%，7年之內提高了4倍，而且，過去兩年更是令人驚嘆地翻了一番。它們目前在商業上與光伏電池展開競爭，且可能遠遠沒有達到效率極限。雖然硅基太陽能電池技術已經非常成熟，但鈣鈦礦太陽能電池在不斷優化。

不過，我們也不能急著向它「託付終身」，想要實現鈣鈦礦電池的巨大商業價值，目前還有3個難題急需解決：首先鈣鈦礦有毒。鈣鈦礦電池材料含有鉛，這是一種對人體和環境有極大危害的元素。美國西北大學已研發出一種用錫代替鉛的鈣鈦礦太陽能電池，但轉換效率還只有6%。這種電池還處於研發初級階段，效率在未來還有提升空間；第二，鈣鈦礦電池中的鉛容易氧化揮發，而當晶體遇水時則易分解。如果我們使用鈣鈦礦電池發電，它很有可能滲出流到屋頂或土壤中，對環境產生威脅；第三，鈣鈦礦電池壽命不長。目前，壽命最長的鈣鈦礦太陽能電池可達到1000小時，而傳統晶硅電池壽命一般可達到25年。

儘管鈣鈦礦的未來依舊困難重重，但在能源緊缺的今天，人們不會放棄任何產生新能源的機會。與其他新興的電池技術攜手，鈣鈦礦太陽能電池或許也能改善缺乏可靠電力的12億人的生活水平。

微生物

系統代謝工程學變微生物為工廠

跟蹤我們每天購買和使用的產品，從塑料、衣物到化妝品和燃料，追本溯源，你將發現它們大都由來自於地下深處的物品製成。製造這些產品的工廠也或多或少由各種化學物質組成。而且，這些化學物質來自於主要由化石燃料提供能量的工廠，這些工廠能將石化產品變成其他各種化學物品。

用活的有機物代替石油化學產品、天然氣和煤來製造我們日常生活中所用的產品不僅對氣候和環境有利；對全球經濟來說也是一件好事。我們已經在農業領域使用這種方式。從長期來說，在製造擁有很多屬性的廉價材料方面，微生物擁有很大的潛力。我們可以摒棄目前從地下挖取原材料的方式，代之以在充滿了活體微生物的巨大生物反應器內「孵化」出這些材料。

要想基於生物的化學產品真正成為主流，它必須能在價格與性能方面，與傳統的化學產品相媲美。隨著系統代謝工程學技術的不斷進步，這一目標目前似乎可以實現。代謝工程學的基本宗旨是改變微生物的生物化學屬性，使其大部分能量和資源能被合成有用的化學產品。有時候，修改包括改變有機物的遺傳組成；有時候，修改包括改變微生物的代謝機制，這一點相比前者更加複雜。

隨著合成生物學、系統生物學和進化工程學取得進展，代謝工程學現在能創造出生物系統，製造以常規手段難以製取（因而十分昂貴）的化學物質。在最近一次成功的演示活動中，經特殊設定的微生物生成了一種可植入、能生物降解的聚合物PLGA，可用於外科縫合、移植和修復，也可以用作治療癌症和感染的藥物輸送材料。此外，系統代謝工程學也被用來製造酵母菌株。

使用新陳代謝工程學能夠製造的化學物質範圍逐年加大。儘管這一技術目前還不能製造出所有石化產品製造的產品，但它有可能製造出無法用石油廉價製造的新奇化學物質，尤其是複雜的有機化合物，這些材料目前必須從植物或者動物中提取，因此「身價」很高、產量很小。

與化石燃料不同，由微生物製造的化學物質可回收且幾乎不會釋放溫室氣體，而且，有些物質甚至有潛力通過吸收二氧化碳或甲烷並將其整合成最終可被作為固體廢物埋掉的產品，從而減少大氣中二氧化碳的含量。

區塊鏈

區塊鏈為數據「保駕護航」

數字貨幣比特幣背後的區塊鏈技術是一種分散式的公共交易分類賬，它不被任何企業或個人擁有或控制。任何用戶都可以讀取完整的區塊鏈。借用編製密碼的數字手段，資金每次從一個賬戶轉至另一個賬戶都會以一種安全和可證實的方式記錄下來。由於區塊鏈的眾多副本散布在全球各地，它被認為能夠有效防止篡改。

比特幣對執法和國際現金控制提出的挑戰已引發各界人士的廣泛討論，但是，區塊鏈分類賬的用途已經超出簡單的金錢交易範疇。

與互聯網一樣，區塊鏈是一個基於其他技術和應用的開放式全球基礎設施；而且，與互聯網一樣，區塊鏈使得交易能夠摒棄傳統的中間人，降低甚至消除交易成本。

通過使用區塊鏈，個人不需要銀行賬號就能安全地交換金錢或者購買保險，甚至能跨越國境。區塊鏈技術也讓陌生人能夠不通過律師就簽署簡單且可實施的合同。它使得人們可以直接出售房產、票務、股票以及其他資產而無需任何中間商。據估計，到2022年，區塊鏈技術每年可為銀行節約200多億美元的成本。

大約50家銀行已經宣布了區塊鏈項目。去年，投資人向那些利用區塊鏈做生意的初創公司砸下了10億美金。包括微軟、IBM以及谷歌在內的技術巨頭們都有各自在進行的區塊鏈項目。很多公司著迷於區塊鏈技術在解決互聯網商業中的兩大頑疾——隱私和安全問題等方面的潛能。

因為區塊鏈交易被公鑰和私鑰記錄，這些密鑰都是一些普通人難以理解的長字元，當允許第三方核驗他們的數字交易時，人們能選擇保持匿名。而且，除了個人，機構也能使用區塊鏈存儲公共記錄以及有約束力的承諾。例如，英國劍橋大學的研究人員已經證明，如何要求製藥公司將臨床藥物測試中必要而詳細的描述添加到區塊鏈上。這將阻止該公司在測試沒有獲得預期效果的情況下改變條件，這是製藥公司的一個常用伎倆。

二維材料

二維材料能提供科研新工具

新材料能改變世界。現在，一類具有巨大潛力的由單層原子構成的新材料正如雨後春筍般湧現。這個被稱為二維材料的新型材料家族在過去幾年間不斷壯大，現已包括了呈網格狀的碳（石墨烯）、硼（硼墨烯）、六方氮化硼（白色石墨烯）、鍺（鍺烯）、硅（硅烯）、磷（黑磷）以及錫（錫烯）等。更多二維材料已被證明在理論上是可行的，但迄今尚未被合成出來，比如由碳合成石墨炔（Graphynes）等。每一種材料都有令人興奮的特性，而且可以像搭樂高那樣組合起來形成更多的新材料。

二維材料領域的革命始於2004年。那一年，英國曼切斯特大學的科學家安德烈·蓋姆和科斯提亞·諾沃謝夫用透明膠帶撕出來石墨烯，讓全世界的科學家頂禮膜拜，而這兩位科學家也因此榮膺2010年諾貝爾獎。

石墨烯比鋼還堅固，比鑽石硬，非常輕、透明、柔軟，且擁有超高的導電性，因此，在量子計算、生物計算、光計算、碳納米管等硅計算替代者中脫穎而出。

儘管剛開始石墨烯比黃金還貴，但由於生產技術的不斷改進，石墨烯的價格已大幅下降。石墨烯現在非常便宜，可以將其整合到濾水設備內，從而使水脫鹽和污水處理更便宜。隨著成本不斷降低，石墨烯能被添加到用於鋪路的混合物或水泥內來清理城市，除了其堅固耐用之外，它也能從大氣中吸收一氧化碳和氧化氮。

其他二維材料可能也將跟隨石墨烯的發展步伐，隨著成本的不斷降低，用在包括電子設備在內的多個領域。例如，石墨烯已被用來製造能被縫入服裝內的柔性感測器。當被添加到聚合物內時，石墨烯能夠提供更輕質的機翼以及汽車輪胎。

六方氮化硼已與石墨烯和氮化硼「聯姻」來改善鋰電池和超級電容的性能。通過將更多能量包裹於更小的空間內，這一材料能夠降低充電時間；延長電池的壽命並且降低智能手機和電動汽車的重量。

不管什麼新材料進入環境，其是否有毒一直是人們關注的重點。當然，我們必須非常謹慎。科學家們已經對石墨烯是否有毒進行了長達10年的研究，目前為止，還沒有任何證據表明其對人們的健康或者環境有害，但是，研究仍在持續進行。

二維材料的發明為技術專家們製造出了多個功能強大的工具。科學家們和工程師們可以將光學、力學和電學屬性各異的材料混合在一起，製造出擁有更多功能的產品。20世紀的創造基石—鋼鐵和硅與這些新型材料相比也相形見絀。

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