急需獲得突破的15個科學領域
1、可控核聚變（人造太陽）
聚變能的使用我們已經夢想了50多年，而且仍然要走很長的路。但是如果我們能夠復制在這一過程，我們就能夠永久性的改變世界。超導體領域的研究能夠為聚變能的使用提供一條快捷通道。可控核聚變（人造太陽）
2、太空探索很快將給我們帶來關于宇宙特性的海量信息
我們期待更多的了解組成宇宙大部分的暗物質和暗能量，特別是取代哈勃太空望遠鏡的詹姆士-韋伯望遠鏡發射后，將給我們帶來巨大的幫助。了解暗物質和暗能量的物理學特性將為我們揭開宇宙形成的新秘密。
太空探索很快將給我們帶來關于宇宙特性的海量信息
3、了解老年癡呆癥能夠幫助我們控制不斷增長的公共健康危機
過去數十年里我們在治療癌癥方面取得的巨大的進步，這主要源于我們在細胞生物學領域的研究。但是我們對于老年癡呆癥仍然知之甚少。數百萬人已經換上這種疾病，它正變得越來越普遍。減緩衰老過程、了解大腦如何工作等研究或許能夠給我們帶來解決措施。老年癡呆癥
4、網絡犯罪每年會給全世界帶來4千億美元的損失，但是新的發展能夠扭轉局勢
專家們認為設計出更加安全的系統是可行的，我們目前主要面臨兩點缺陷單密碼認證系統以及電腦操作的歷史痕跡。認證系統的革新正在進行當中，雙因子和生物識別系統正變得越來越普遍，但是重新設計出沒有上述兩種缺陷的計算機系統仍然需要很多工作。
雙因子和生物識別系統正變得越來越普遍
5、到2040年全世界食品需要增產50%，因此需要植物學領域的突破
50年前快速增長的人口很有可能導致全球范圍的大饑荒，幸運的是綠色革命阻止了這一悲劇�，F在我們需要一場新的綠色革命，繼續增加糧食產量。隨著技術的發展，我們也有可能栽培出更具營養價值的食物。想要實現這一目標，我們需要更多的了解遺傳學、分子與細胞生物學、生物化學以及植物生理學的知識。到2040年全世界食品需要增產50%
6、量子信息技術可能超越現在的巨型計算機
如果我們能夠解決量子計算領域的難題，我們就能夠超越今天的超級計算機，創造出無法被黑客攻克的長距離通信系統，并且找到新方法來測量時間、電流、磁場以及其它現象。
量子信息技術
7、社會科學研究能夠幫助我們創造新市場并鼓勵健康行為
雖然進行物理科學和自然科學的研究非常重要，但是社會科學也不應當忽視。經濟研究對于形成新的金融市場是非常必要的。心理學研究能夠幫助我們了解如何激勵健康行為，并根據大量數據做出健康決策。社會科學研究能夠幫助我們創造新市場并鼓勵健康行為
8、化學領域的進步能夠幫助我們研發新型催化劑
催化劑能夠加速化學反應，這對于能源企業以及制造塑料、農業等產品的企業來說也非常重要。但是我們目前使用的化學物質和催化劑都相當低效，至少與自然界發生的一些化學反應相比是如此的。
化學領域的進步能夠幫助我們研發新型催化劑
9、傳染性疾病治療的突破是必要的
正如埃博拉病毒的傳播所表明的，全世界都尚未準備好應對一場病毒的大爆發。一種高度傳染的流感病毒就能夠毀滅這個世界。我們的抗生素正逐漸失去它們的效力，未來一場輕微感染就可能導致人類死亡。我們迫切需要在此之前研發出新的抗生素。傳染性疾病治療的突破是必要的
10、研發更先進防御系統的競賽越演越烈
全世界的政府都不斷在未來的防御技術研究中投入資金。比如說新型隱形衣技術，這種新型的納米外套能夠改變材料吸收和反射光線的方式。再比如說能夠探測環境危害的激光器等等。
研發更先進防御系統的競賽越演越烈
11、光學能夠讓我們以更快的速度傳遞數據
由于光傳播數據的速度超過電線，因此光學纖維長期以來都是通信領域的首選�，F在光學技術也正在改變著計算機領域，其中涉及到的就是光電積體整合電路。新型光學芯片能夠讓計算機系統以更少的能量進行更快的計算。光學能夠讓我們以更快的速度傳遞數據
12、合成生物學研究的突破能夠改變制造業、食品生產和健康保健行業
合成生物學能夠讓我們創造出擁有特定目的的活體細胞。這項突破也有可能讓科學家們編輯細菌、植物甚至人類細胞，來使它們更多產或者用于治療疾病。
合成生物學能夠讓我們創造出擁有特定目的的活體細胞
13、新一代材料的研發能夠改變技術
從青銅器時代到信息時代，材料學的發展一直推動著革命的腳步。電路、光學纖維、激光器、太陽能電池以及LED技術已經完全改變了我們的世界。硅晶體、納米材料以及多功能材料的研發需要進行更多的調查和研究。點擊圖片進入下一頁
新一代材料的研發能夠改變技術
14、機器人學的進步能夠讓機器人進入我們的生活
更智能、更強大機器人以及人工智能將在我們的生活中越來越常見，比如說無人駕駛汽車和無人機等�，F在機器人面臨著無法像人類一樣靈活的難題，但是它們不需要像我們人類處理所有的環境信息。此外，隨著機器人技術的發展，我們能制造出更智能的機器人，進行日常工作，并接手人類不愿或不能進行的工作。
機器人學的進步能夠讓機器人進入我們的生活
15、先進的蓄電池技術
先進的蓄電池技術你知道你的智能手機如何能夠續航許多天嗎？目前的鋰離子電池技術是非常昂貴而且易燃的，這對于部分領域來說有點太危險。因此我們將目光轉向可持續能源時，新型蓄電池能夠為我們的汽車、家庭等提供能源。
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