今年的十大新兴技术体现了创新在改善人们生活、推动行业变革和维护地球生态方面的巨大力量。

1.然料电池汽车

燃料电池与蓄电池不同，不需要外接充电，只需使用氢气和天然气等燃料，便能直接产生电力。在使用中，燃料电池和蓄电池相互配合开展工作，燃料电池负责产生电力，蓄电池则负责存储电力。因此，燃料电池汽车属于混合动力汽车，且很有可能配备回馈制动系统。

燃料电池汽车的性能可媲美任何传统燃料汽车。燃料电池汽车巡航里程长，一箱燃料最高可供行驶650公里(燃料通常为压缩氢气)，而加满一箱氢燃料仅需3分钟。氢气是清洁燃料，水蒸气是其燃烧产生的唯一排放物，因此，以氢气为燃料的燃料电池汽车将可做到零排放。

大规模生产低价氢气并非易事，而氢气输送基础设施匮乏也是一个重大挑战。我们须像汽柴油加油站一样大力建设相关基础设施，并后面取代汽柴油加油站。目前，氢气的远距离运输，哪怕是在压缩的状态下，在经济上并不可行。好在新型氢气存储技术，比如不需要高压存储的有机液体运输装置等，会很快降低远距离运输成本，并减少气体存储以及泄漏存在的风险。

2.下—代机器人

机器人技术的进步，逐渐使人机协作成为一种日常可见的现实。性能更强、造价更低的传感器使得机器人能更好地洞察周边环境并做出反应。设计师从人手等复杂生物结构出色的灵活性中汲取了灵感，制造出应变能力越来越好、越来越灵活的机器人。此外，受益于云计算革命的发展，机器人互联程度日益提高，可以远程获得指令和信息，不再需要编程为全自动型机器。

随着机器人新时代的到来，这些机器人逐步走下大型制造业的流水线，走向更为多样的工作岗位。通过使用卫星定位技术，机器人能像智能手机一样，用来协助除草和收割，推动农业作业精密化。日本已经开始了机器人护士的试点，这种机器人能帮助病人下床，撑扶中风患者，帮助患者恢复对四肢的控制。

体积更小、更为灵活的机器人也相继问世，这些机器人可以便捷地进行编程，处理一些人工干起来费力或感觉不适的制造类工作。

3.可循环利用的热固性塑料

塑料分为热塑性塑料和热固性塑料。热固性塑料只能一次性加热、一次性成型。加热后，热固性塑料分子发生改变，经过了“硬化”，哪怕经受高温、高压，其形状和强度也会保持不变。

热固性塑料自身的特性使其在现代制造业中不可或缺，但同时也使得它们无法循环利用。大部分热固性聚合物只能变为垃圾进行填埋。

2014年，这一领域迎来了重大进展，《科学》杂志刊发了一篇具有里程碑意义的文章，宣布发现了一种可循环利用的新型热固性聚合物。这种名为“聚六氢三嗪”(简称PHT)的聚合物可放入强酸中溶解，从而打破聚合物关联，分离出单体部分，然后重新组合为新产品。

我们希望可循环利用的热固性聚合物能在5年内取代不可循环利用的热固性塑料，到2025年时在新生产的产品中实现全面覆盖。

4.精密基因工程技术

传统基因工程一直饱受争议。然而，新技术正在兴起，使我们可以直接“编辑”植物的遗传密码，以提高植物营养成分、更好地适应气候变化等。

这些技术包括锌指核酸酶(ZFNs)、转录激活因子样效应物核酸酶(TALENS)和近期推出的可在细菌中演化为病毒防御机理的CRISPR-Cas9系统。这种系统使用核糖核酸分子来锁定目标DNA，并在目标基因组中按照一组已知的、用户选定的序列进行剪切。这样，便能抑制不需要的基因，或者将该基因进行改良，使其发挥出与自然变异别无二致的功用。通过采用“同源重组”的办法，CRISPR也可用于精确地向基因组中植入新的DNA序列乃至完整的基因。

基因工程另一个有望取得重要进展的领域是将核糖核酸干扰技术(RNAi)用到农作物身上。核糖核酸干扰可有效预防病毒和真菌病原体，保护植物免受病虫害，减少对化学杀虫剂的需求。病毒基因已广泛用于保护木瓜树免遭环斑病毒侵害。以夏威夷为例，采用此法十多年来，并没有出现病毒抗药性增强的迹象。此外，核糖核酸干扰也能惠及主要粮食作物，预防小麦秤锈病、稻瘟病、马铃薯晚疫病、香蕉枯萎病等。