技术融合改变世界
当前，科学技术飞速发展，Web 3.0、元宇宙等新兴技术名词层出不
穷。当读者还未理解GX（绿色转型）一词的准确含义时，日本政府就已
率先任命绿色转型担当大臣专门负责低碳推进工作。
人们通常很难跟上这些不断变化的新技术，有时刚刚理解的科技新词
很快就过时了。
但无须焦虑，因为这些令人眼花缭乱的新技术大多出自不同技术间的
融合。很多新兴技术都是由汽车、建筑、医疗等实体技术与网络、计算机
等虚拟世界的支撑技术相结合而产生的，可以说未来世界也是构建在此基
础之上的。
虽然Virtual一词通常被译为虚拟，但其含义实为与本体相
同。基于数字孪生技术的产品、城市、人都与现实本体无限接近。
东芝公司社长岛田太郎曾就数字化需要实体支撑这一主题做过演
讲。他指出，正是因为升降机和POS 系统等实体技术提供的数据和应用
环境，数据分析和AI 等数字技术才得以开发和应用。
2006 年，人们首次提出信息物理系统（CPS）概念，而现在，这个由
网络与现实融合而成的系统已经随处可见。元宇宙的出现，将现实中人类
的一举一动都能映射到虚拟空间中。虽然Web 3.0 看上去是完全属于虚拟
空间的概念，但实质上它也是将人与人，或者艺术与金融相结合的产物，
因此也可以被看作是一种技术的融合。
即便你不懂某项技术领域，但只要留意这项技术是哪些技术间的融
合，就很容易发现该技术的定位和预期的效果。而业内人士如果进一步思
考该技术与其他技术融合的可能性，或许还会带来新的技术突破。
为了密切追踪技术融合动向，日经BP 对电子机器、汽车、机器人、
互联网技术、新媒体、建筑、土木工程、医疗、健康、生物技术等专业领
域进行跟踪报道。各媒体的主编、日经BP 的智囊团综合研究所所长
们从面向2030 年改变世界的技术中遴选出100 项技术，并由专业记
者和研究人员以通俗易懂的图文形式对这些技术和技术间的精妙融合进行
详细阐述，最终为读者呈现出《前沿观察改变世界的100 项技术》。
希望本书能成为业界人手一本的技术图鉴与指导书籍。
在跟踪报道的过程中，为进一步了解这100 项技术中哪些前景最为可
期，日经BP 对1000 名商务人士进行了问卷调查，并将结果以技术期
待值排行榜的方式呈现出来。我们期望今后各位读者也能列出属于自己
的技术榜单。未来已来，技术融合远远超乎我们的想象。
第一章 热门趋势之一 Web 3.0 与元宇宙 1
Web 3.0区块链让新一代互联网成为现实 2
DeFi（去中心化金融）Web 3.0 时代全新的分散式金融服务 7
DAO（去中心化自治组织）Web 3.0 时代全新的去中心化自治组织形态 9
元宇宙融合现实影像的网上虚拟空间 12
体积捕捉视频用三维影像再现真实的人物与动作 13
虚拟制片轻松合成真实的拍摄对象与虚拟背景 17
悬浮式空中触控屏悬浮显示影像 非接触式输入 19
五感传感器检测人类五感 22
触觉反馈技术通过振动等方式再现触感 23
第二章 热门趋势之二 软体机器人与绿色转型（GX） 27
软体机器人轻盈且安全 柔中显力量 28
生物混合机器人心肌细胞、听觉等生命系统与机电系统的融合 31
仿生鸟飞行器性能优越，可模仿鸟类飞行或着陆 32
第六根指头的躯体化用手臂肌肉驱动小指外侧的人工指 34
代替视觉的新感觉装置通过骨传导震动传达与前方物体的距离信息 38
碳循环系统用绿氢和二氧化碳合成甲烷 40
零碳城市地方政府与城市的实际碳排放量降为零 45
DAC（直接空气捕集）技术直接捕集大气中二氧化碳，全球竞相建设空中吸碳工厂 47
绿氢用可再生能源发电，通过电解水制取氢气 48
人工光合作用用二氧化碳和水制氢、烃，生产效率 不断提高 51
绿色混凝土吸收、固定二氧化碳，助力碳中和 54
人造肉用动物细胞培养肉，挑战三维打印培养肉组织 56
第三章 2030 年最值得期待的技术 65
第四章 汽车与火箭 73
完全自动驾驶无须驾驶员，由自动驾驶系统指挥车辆运行 74
无人驾驶MaaS无人驾驶的出行服务 77
车载AI 半导体用于驾驶辅助系统等领域 79
在电动汽车上安装变速箱在高效区域驱动电机，延长续航距离 81
1.5 GPa 级冷冲压材料通过低成本的冷冲压方法将超高强钢用于车身骨架部件 83
小型电机总成身形紧凑的小型电机以超高速旋转 85
行人安全气囊使行人在车祸时免受头部冲击的车外安全气囊 87
驾驶员大脑功能下降预测装置预测驾驶员异常情况， 减少交通事故 90
充电公路利用道路与路灯为行驶中的车辆供电 92
AI 驾校利用AI 技术评价人的驾驶技能 95
空中汽车可以像汽车一样方便驾驶的电动飞机 97
太空运输通过小型火箭向太空运送物资 101
太空垃圾清除技术小型卫星用磁力捕获火箭残骸等太空垃圾 102
低轨道卫星系统建立非地面系统的卫星通信网络 104
天地往返航天器实现近地轨道上自动驾驶旅行 105
第五章 建筑与土木工程 109
数字孪生防灾运用3D 技术重现城市与设施 预测灾害发生 110
城市智能中枢系统支撑智慧城市的数字基础 112
IoT 住宅自动掌握居住成员的健康状况及能源利用情况 114
虚拟设计利用AI 与IoT 技术设计虚拟空间，改善办公环境 116
大型面板结构法用整合了保温层、窗框的大型一体化面板建造住宅 119
装配式木制住宅在工厂制造木制住宅结构，提供低价标准化平房住宅 122
建筑翻新修补结构再次利用，减少二氧化碳排放 125
环境DNA 分析长期监测珍稀物种生存状况，切实采取保护措施 128
重型机械自动化无人重型机械建造大型建筑物 129
远程操作式人形重型机械在工程车内远程操控有两条手臂的人形重型机械 134
3D 打印建筑用3D 打印机建造仓库和厕所 136
第六章 检查与诊断技术 141
法医学领域物联网气味传感器通过分析气味来验证死因、判断是否存在虐待行为 142
排尿预测传感器下腹部安装传感器，监测膀胱内尿液量 144
耳机型脑电波测量仪刺激听觉，兼具辅助麻醉的效果 146
血糖测量智能手表无须针刺也可测量血糖 147
糖尿病监控仪远程计算胰岛素注射量 148
皮脂RNA 疾病诊断拭取皮肤油脂便可早期诊断帕金森病 150
认知障碍辅助诊断软件分析脑部图像，早期诊断认知障碍 151
心脏触诊椅使用声学传感器诊断内脏、心率及血管的状态 153
光子计数CT实现高精密、低辐射的扫描 155
AR 健身用AR 技术辅助健身 158
第七章 治疗技术 161
光免疫疗法药物用感光物质破坏癌细胞 162
中分子药物研发用口服药物瞄准细胞中的目标 164
线粒体功能改善药治疗线粒体功能异常引发的多种疾病 165
嵌合抗原受体T 细胞免疫疗法直接注入基因，破坏癌细胞 168
核酸靶向药物作用于转化为蛋白质之前的核酸，适用于各种疾病的治疗 169
数字疗法（DTx）利用手机应用程序等信息技术进行疾病的预防、诊断和治疗 171
MR 医疗使用混合现实（MR）技术，3D 远程确认患者情况 173
医院CRM根据患者情况智能办理出入院 174
医疗机器人辅助手术、治疗、配药及复健 176
护理机器人配备AI 技术的人形机器人开始投入使用 177
肠道换气法把液体注入肛门，从肠道向全身输送氧气 178
第八章 工作方式与商务场景 183
材料信息学利用AI 技术助力材料开发 184
使用影像远程检查远程连接作业现场与检查员 186
虚拟办公室在虚拟空间举行会议，全身虚拟化身出席现实会议 188
人才分析利用AI 录用和配置人才 189
人类数字孪生用IT 技术复制人类，预测人类消费行为 190
线上教育随时随地接受教育和开展研修 191
烹饪机器人针对人手不足而开发出来的自动化烹饪机器人 192
无人机配送无须员工即可配送商品 194
陶瓷3D 打印新型陶瓷材料，塑造精致的三维结构 195
嵌入式金融非金融公司在企业服务中嵌入金融功能 197
无现金支付无须现金即可支付 200
低代码开发帮助企业自行研发信息系统 201
面向虚拟主播的动作捕捉设备高度还原手指动作 203
第九章 IT 技术 207
量子计算机同时处理大量运算，应用研究不断发展 208
量子纠错抑制或纠正量子比特的错误 211
抗量子密码量子计算机也无法破解的密码 214
自适应批量搜索快速解决各种组合优化问题 215
IaC（基础架构即代码）通过编程管理系统基础设施 218
CSPM（云安全态势管理）自动确认云端设置规则防止因人为失误而泄露信息 219
SOAR（安全编排自动化与响应）自动检测并应对网络安全事件 221
GP-SE（全球平台安全元件）智能手机可作为身份证明 223
物联网时代的认证密码在小型终端上运行，以低运算量保证密码强度 224
AI 生成推文用GPT-3 生成行文自然的假推文 226
DNN 切分用机器学习高精度识别分布外数据 228
显著图确认图像重点区域，提高处理效率 229
文件阅读AI 解决方案通过与AI 对话获取正确答案 231
第十章 能源与电子工程学 233
新一代核反应堆减少二氧化碳重新评估高速反应堆和微型反应堆 234
钠离子电池取之不尽的资源，致力于提高能量密度 235
新一代功率半导体能够减少功率损失的新一代元件 237
自旋半导体利用自旋技术的新一代存储器MRAM 备受瞩目 238
钙钛矿太阳能电池低成本制造，可弯曲 240
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