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2017 十大新興科技 台灣何處著力?

  • 林育中

台灣擅於精緻農業,也有所有必要的物聯網系統和零件,有足夠的條件立即加入研發,成功後有機會將結果輸出到氣候、農業型態相似的東協25億人口。(圖片來源:Pixabay)

11月份的《Scientific American》以“Top 10 emerging technologies of 2017”為封面主題。《Scientific American》現在是《Nature》集團的一員,各領域的專家資源比以前更豐富。對於可行性的判斷,相信比其他調研機構更靠譜。

這10大新興科技簡述如下:

1. Water made by sun:用太陽能驅動空氣經過金屬有機架構(Metal-Organic Frameworks;MOFs)吸附空氣中的水以及將水冷凝。即使在相對溼度20%的乾燥環境也可製水。

2. Fuel from an artificial leaf:製造人工樹葉利用光合作用轉換二氧化碳為燃料,譬如雜醇(fusel alcohols),能源轉換效率遠較天然樹葉高,加上細菌和生態系統還可以產生其它燃料和肥料。

3. AI that sees like human:主要是圖形辨識,應用在自駕車及醫學診斷。

4. Precision Farming:利用感測器、機器人、GPS、映射工具及資料分析工具來客製化精準農業。

5. Mapping every cell:監測每個細胞、描述細胞內蛋白質的即時動態、快速定序DNA及RNA,建立人體細胞地圖集(human cell atlas),用以瞭解疾病以及防治方法。

6. Liquid biopsies:收集血液中腫癌細胞中的ctDNA(circulating tumor DNA),以取得比過去以腫瘤切片更廣泛、更精準的資訊。

7. Hydrogen car for the masses:降低燃氫車中所需的貴金屬觸媒,提高觸媒效率,以大幅降低成本。

8. Genomic vaccines:用DNA或RNA攜帶抗原蛋白質編碼,也可以直接攜帶抗體。可以攜帶多種抗原/抗體,也可以隨時改變攜帶的內容以應付快速突變的細菌/病毒。

9. Sustainable community:整個社區-而非單一住宅-集體綠化,在水、電、電動車共享交通的效率遠勝於單宅綠化。

10. 量子電腦:已有可供公共使用成品,譬如IBM的Q-experience。目前雖然一台量子電腦q-bit最多可以有幾千個,品質優良的大致只有數十個,且需在極低溫環境運作。亟需突破的是q-bit coherence time的提升與錯誤率的降低。start up公司已有50餘家。

這些趨勢講的是近期的趨勢。譬如紅極一時的AI只提了圖像識別,圖像識別與自然語言都是AI研究經年的課題,所以是比較成熟的技術。應用之一的自駕車一般預計會在2020年商用,離現在只有2年多。

用這些未來預計會創造價值的科技可以檢視台灣的科技研發現況。這些趨勢大致可以分為三個領域:能源與資源、生命科學與醫學以及ICT。

由於在材料科學與基礎生醫台灣投入較少,以及在這方面的產業、投資較缺乏,在能源、資源與生醫領域範疇的新科技研發台灣幾乎沒有涉及。但是沒有先期的涉入並不代表沒有應用甚至商業化的機會。

以water made by sun的技術為例,原來的應用預想地域是在缺電、缺水極乾燥的地域。台灣目前其實水、電都緊張,水的匱乏是由於生態及系統無法涵養豐沛的降雨,MOFs正是涵養水份的最佳工具,而台灣的相對溼度-即使在乾燥的冬季-長年的超過50%,前瞻計畫中的水資源計畫可以認真考慮應用甚至投入MOFs的研發。

另外在精準農業上,台灣目前沒有這樣的計劃,但是必要條件幾乎都具備。這項科技的應用障礙是對小農啟動費用太高,因此如何降低預計耕作規模、降低啟動成本變成研究主題之一。台灣擅於精緻農業,也有所有必要的物聯網系統和零件,有足夠的條件立即加入研發,成功後有機會將結果輸出到氣候、農業型態相似的東協25億人口。

小國的資源有限,無法涵蓋整個研發光譜。加強、延伸既有強項,並且在有些新興科技項目成為快速跟隨者、利用地域特色成為應用面的先驅,擷取商業成果,這是目前可以想到的最好策略。

現為DIGITIMES顧問,1988年獲物理學博士學位,任教於中央大學,後轉往科技產業發展。曾任茂德科技董事及副總、普天茂德科技總經理、康帝科技總經理等職位。曾於 Taiwan Semicon 任諮詢委員,主持黃光論壇。2001~2002 獲選為台灣半導體產業協會監事、監事長。現在於台大物理系訪問研究,主要研究領域為自旋電子學相關物質及機制的基礎研究。