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美国发布重大科技趋势报告:未来这些医疗医学技术将颠覆人类生活 医学技术的发展与未来

来源:医疗器械创新网

近日,美国公布了一份长达35页的《新兴科技趋势报告》。

该报告是在美国过去五年内由政府机构、咨询机构、智囊团、科研机构等发表的32份科技趋势相关研究调查报告的基础上提炼形成的。

该报告的发布:

一是为了帮助美国相关部门对未来30年可能影响国家力量的核心科技有一个总体上的把握。

二是为国家及社会资本指明科技投资方向,以确保美国在未来世界中的战略优势。

通过对近700项科技趋势的综合比对分析, 最终明确了20项最值得关注的科技发展趋势。但其中又有哪些与我们的医疗医药领域密切相关,让我们来逐一盘点:

一、物联网

2045年,最保守的预测也认为将会有超过1千亿的设备连接在互联网上。

这些设备包括了移动设备、可穿戴设备、家用电器、 医疗设备、工业探测器、监控摄像头、汽车,以及服装等 。 越来越多的医疗设备需要云信息处理来获取患者的基础信息、过往治疗史等。

它们所创造并分享的数据将会给我们的工作和生活带来一场新的信息革命。

在此同时,联网设备也将把目前许多工作,比如监视,管理,以及维修等需要人力的工作自动化。

物联网、数据分析、以及人工智能这三大技术之间的合作将会在世界上创造出一个巨大的智能机器网络,在不需人力介入的情况下实现巨量的商业交易。

代表性技术:

实际应用:

二、机器人与自动化系统

在2045年的地球上,机器人和自动化系统将无处不在。机器人会负责日常生活中大量的任务,比如照顾老人与买菜,以及工业中的职责,比如收获农作物,维护公共设施等等。

而随着机器人的机动性、灵敏度以及智能的提高,它们将会被灵活应用于各行各业。

人工智能软件则会被使用到商业上,例如从数百TB的数据里面提取有意义的信息,使商业服务自动化,以及替代诸如客服、教师等传统意义上 “以人为本”的职业。 在医疗领域如今手术机器人、康复机器人、AI医疗设备、脑机结合等产品已经成为新待发掘的全新“蓝海”。

代表性技术:

实际应用:

三、智能手机与云计算

智能手机与云端计算正在改变人类与数据相处的方式。比如目前的美国,大约有30%的网页浏览和40%的社交媒体是通过手机的。

具有各种可以测量天气、位置、光度、声音、以及生物特征的探测器的智能手机。

随着手机的威力越来越大,功能也越来越全面,移动网络的铺展也将加速。 在2030年,全球75%的人口将会拥有移动网络连接,60%的人口将会拥有高速有线网络连接。

移动终端的发展以及移动网络的扩散,也会进一步推进云端计算的进展。

云端计算可以在零投入的情况下给用户带来大量的计算能力。 在未来的30年里,基于云的移动计算端将会改变从医疗到教育的各行各业。

比如,人们可以通过手机来进行体检并与云端的诊断软件直接沟通,目前华为、苹果等手机巨头企业都纷纷涉足手机诊疗领域。人们也可以在手机上使用教育软件来学习新的技能,农民们甚至可以通过手机连接到实时气象数据,通过云端软件计算最优化的收割时间。近期,微医短短几年内就获得快速上市,可以看出云端医疗、云诊断已然成为未来发展的新趋势。

代表性技术:

实际应用:

四、智能城市

在2045年,全世界65%-70%的人口将会居住在城市里。随着城市人口的增加,全球人口超过1千万的超级都市将会从2016年的28座增加至2030年的41座。

大量的人口向城市流动将会给这些城市的基础建设,比如城际交通,食物和水源,电力能源,污水处理,公共安全系统以及公共医疗公共卫生系统等带来极大的压力。城市需要更多的医院及医疗设施来满足更多的人口需求,这就催生了未来医疗资源也会更加集中的现象。

五、数据分析

在2015年,人类总共创造了4.4ZB(44亿TB)的数据,而这个数字大约每两年就会翻倍。

在这些数据中隐藏了各种关于消费习惯,公共健康,全球气候变化以及其他经济,社会还有政治等等方面的深刻信息。

很多专家表示,任何领域的人工智能发展都需要数据做支撑,AI医疗领域也不能免俗,特别是器械细分领域很多产品之间有数据壁垒,需要足够多的分析梳理才能够更为精准的为患者做出诊疗判断。

在接下来的30年里,我们处理巨量动态数据的能力将会逐渐提高。自动人工智能软件将可以从散乱的数据中识别并提取有关联的信息。

而这种数据分析的能力将会从商业应用扩散到普通人手里。

六、人类增强

在接下来的30年里,科技将带领人类突破人类潜力的极限甚至生物的极限。 由物联网连接的可穿戴设备将会把与实时有关的信息直接打入我们的感官中。

外骨骼和与大脑连接的假肢将会使我们变得更加强大,为老弱病残恢复移动力。在医疗领域,康复赛道似乎因为这些可穿戴设备变得更加精彩。

装有探测器和嵌入式计算机的隐形眼镜或者被永久植入在体内的装备将给我们带来可以穿墙的听力,天然夜视,以及可以嵌入虚拟和增强现实系统的能力。

益智药将会扩大我们的思维能力,改变工作和学习的方式。

当然,人类增强科技也会带来新的挑战。那些负担不起“升级肉体”价格的人群很有可能发现他们在增强经济里毫无竞争力。

代表性技术:

实际应用:

七、先进数码设备

由于计算机和各种数码设备在过去的60年里给人们生活带来的天翻地覆的改变,我们似乎已经忘了这些技术还比较新。

随着这些技术的快速发展,未来人们将会拥有更多的计算能力以及更广的数码资源。移动网络和云计算将会给人们带来几乎无限的内存和计算能力。

虚拟技术和基于软件的系统将会允许政府和企业在不需要昂贵的硬件升级的情况下迅速的调整升级IT系统。语音界面已经被广泛应用在智能手机中,而姿势界面则允许我们无声地与计算机通讯。

最终,人脑-电脑界面将会允许我们用思想控制数码设备,使它们成为我们身体的一部分。脑机接口作为脑科学行业的前沿技术,其在教育、军事、娱乐、医疗等各个领域都有应用潜力。截止目前国内在脑机接口产业界取得了多项突破,行业逐渐升温,脑机接口目前在康复医疗领域应用市场正欲崛起。

代表性技术:

实际应用:

八、先进材料

在过去的10年里,材料科学的突破给我们带来了许多种先进的材料。

从可以自我恢复和自我清理的智能材料,到可以恢复原本形状的记忆金属,到可以利用压力发电的压电陶瓷材料,到拥有惊人的结构和电力性能的纳米材料,这些都是材料科学家的成功。

尤其是纳米材料,它有着广泛的应用价值。在纳米尺度(少于100纳米),普通的材料比如碳,将会呈现出独特的性能。

纳米材料有着无数种应用,比如作为引擎或其他机械表面的低摩擦力镀膜,作为高强度合成材料来建造汽车和飞机,轻便的防弹背心,以及高效的光伏材料。

在工业应用之外,制药企业也正在研究作为靶向分子的医疗纳米粒子用于治疗癌症。

在未来的30年里,纳米材料以及新型材料,比如泡沫金属以及陶瓷复合材料将会被用在从衣服,到建材,到车辆,到公路以及桥梁中,无处不在。

九、合成生物科技

早在孟德尔发现遗传的基础规律,以及埃弗里-麦克劳德-麦卡蒂实验证明DNA是遗传物质之前,人类已经进行了几千年的通过选择性育种以及杂交来操纵植物和动物的遗传基因了。

随着我们对遗传学认知的加深,我们已经可以通过搭建新的DNA来实现无中生有,创造出新的生物。

基因改造农作物则是此项科技的先锋。但是在此同时,我们正站在一场生物革命的突破口。

当我们跨入生物科技的新时代时,生命将会成为信息,如同电脑程序的代码一样,可以被改写的信息。

在未来的30年里,合成生物科技将制造出可以探测到毒素,从工业废料中制造生物柴油,以及通过共栖来给人类寄主提供药物的生物。

但是,合成生物也会带来生物武器和难以控制的入侵物种等巨大的危险。

代表性技术:

实际应用:

十、增材制造

增材制造(3D打印)已经在工业界作为制造限量设计原型的技术而被使用超过30年了。但是,在近十年里,3D打印技术获得了惊人的发展。

如今,随着3D打印机价格的下降以及大量开源工具和付费模型的出现,世界上已经出现了一个庞大的“创客”群体,无时不刻的在突破这项技术的极限。

在2040年,3D打印技术将改变世界。

新一代的3D打印机将可以融合多种材料,电子元件,电池以及其他原件。

人们将会利用3D打印技术制造工具,电子产品,备用零件,医疗设备等各种产品,并按照自己个人需求来实现真正的“私人订制”。

代表性技术:

实际应用:

十一、医学

在未来的30年里,各种科学技术上的突破将改变医学。通过基因组学,我们将会得到真正的私人药物。

在未来,癌症,心肺疾病,阿兹海默症,以及其他目前看似无救的疾病将会由针对患者个人基因的药物来治疗。

人类将可以通过DNA培养出来移植所需的器官,从而灭绝等待配型以及排斥反应等很可能致命的情况。

生物假肢将会被直接连接到神经系统上,从而提供与真实触感极其相似的感官。

机器急救人员以及例如控制性降温的肢体存活技术将会大幅度延长救援的“黄金时间”。

科学家们将找到衰老的原因,从而增加人类的寿命,涌现出一大群非常健康并有活力的“老人”。

另一方面,发达的医疗设施的价格将会给各国的医疗系统带来更大的压力。穷人与富人之间的救命资源也会出现极大地不均。

而且随着人类寿命的增加,年轻人与老人之间对于工作以及资源的竞争则会加剧。抗药性极高的超级细菌也会给世界各地的人们带来极大的危险。

代表性技术:

实际应用:

— 创新大赛—

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