caihua 17. 光子发生器。是以单个粒子或光子形式发射光的光源。量子光是开发安全通信和由量子驱动的更强大计算的核心。
18. 等离子体学。涉及利用光照射到金属表面时引发的电子波，可应用于成像、纳米粒子，是其他新兴技术的重要推动力。等离子体学将主要影响科学、工程和医学界，此外还将对其他各行各业产生许多微小的影响。
19. 后量子密码学。侧重于开发既能确保量子计算机和经典计算机安全，又能在现有通信网络中运行的加密系统。量子计算将使目前使用的大多数加密解决方案变得不安全，因此我们需要使用后量子加密技术来应对未来的威胁。
20. 室温超导体。可以在不浪费能源的情况下进行导电，将使持续低电费成为可能，并从根本上改变能源生产和分配的经济性。
四、能源与环境技术
21. 交联聚合物回收。交联聚合物极难回收，不仅会增加垃圾填埋量，还会对环境造成危害。开发先进的回收方法可以减少塑料污染，并降低生产新聚合物对石油的需求。
22. 电网级无线能源传输和充电。在没有电缆的情况下安全地远距离传输电力，可能会改变我们使用电子设备的方式。实现不受天气影响的电力传输，让我们可以更轻松地将电力输送到需要的地方。
23. 高超音速。技术需要克服的关键挑战是，高超音速飞机周围的气流温度非常高，以至于化学键会发生振动并最终断裂。高超音速武器已经问世，高超音速运输将改变人员和货物的流动，如从伦敦到悉尼只需3小时。
24. 新型推进或离子推进。通过给予电子能量使其脱离原子来产生推力。离子推力发动机只在太空中使用。与化学推进器相比，离子推进所需的推进剂要少得多，可帮助实现太空旅行，延长卫星寿命。在探索更深远的太空时，它可能成为推动我们前进的可靠技术。
25. 新型制氢和储氢技术。对于创造更廉价、更高效的制氢工艺至关重要。可以用于能源、原材料提取、运输、制造等。
26. 新型负排放技术。包括从环境中提取二氧化碳的所有新兴技术。通过清除地球大气中新的和现有的温室气体，可以帮助应对气候变化。
27. 核聚变。该技术仍然很难实现，但它或许能一举实现我们对清洁能源的追求。如果核聚变能够在地球上以工业规模复制，那么它几乎可以提供无限的清洁、安全、经济的能源。
28. 天基太阳能。可以全年全天候提供清洁能源，是去碳化进程中令人兴奋的一个组成部分。通过将太阳能电池阵列置于地球大气层之外来消除对天气的影响，意味着在地球上的任何地方都可以持续增加发电量。
五、生物技术
29. 人造细胞和人造生命。已经用于治疗肾衰竭。随着发展，我们还能开发人造血细胞，减少献血需求，提高血液制品的安全性。人造细胞还可用于生物制造，生产长效、高产、高纯度的蛋白质和酶。
天然酿酒酵母与人造酿酒酵母对比（网络配图）
30. 细菌和微生物制造。细菌可用于制造药物（包括抗生素）、有用分子、生物混凝土和其他有趣的材料。细菌合成的物质可以创造出具有实用性的新材料。通过细菌制造产生的物质有望用于食品、个人护理、家用化学品、生物医学和纺织品等，几乎涵盖日常生活的方方面面。
31. 生物催化膜。具有一些有用的特性，如提高反应效率、改善污染物去除效果，以及在某些过程中能够重复使用酶。该技术目前已应用于制药和生物技术行业，可以促进更可持续、更高效、污染更少的制药生产方法。生物催化膜还可以生产出使营养成分在加热过程中不会流失的改良食品、新型药品，以及被用于废水处理。
32. 生物电子学和电子医药学。拓宽了无需药物或手术的治疗范围，并将推动无线供电等技术的发展。二者具有巨大的医疗保健效益，应用范围从心脏起搏器到治疗帕金森病的脑深部刺激。这些设备将使我们能够实时监测和治疗疾病。
33. 微生物遗传育种技术。为改善食品健康并提高生产效率提供了可能。该技术还可以通过单一技术减少污染并生产清洁能源。
34. 可编程细胞。将开辟治疗和预防疾病的新方法。对细胞行为进行编程拓展了生物计算的可能性。医药、能源、军事和农业都将从中受益。
35. 组织工程中的生物制造。可以灵活制造出满足人类和动物患者个性化需求的组织，甚至器官。这不仅有助于手术治疗，还能提高实验室研究的准确性，例如，确定有效的新药物。
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