2020年代的技术笔记
在我们开始新的十年之际，现在正是反思未来十年的期望的好时机。泰勒（Tyler）认为大萧条可能会结束。 Caleb看到了裂缝。诺亚表示技术乐观。在这篇文章中，我的目的不是预测停滞的结束或结束。而是要仔细考虑技术在未来十年如何发展。然后，我们可以分别评估是否应该将其视为咆哮的20年代或无聊的20年代。
什么会结束大萧条？任何精确的下界都是任意的，但是为了讨论起见，假设经过调整调整后的全要素生产率每年持续增长2％。相比之下，从1947年到1972年，按利用率调整的平均TFP增长率为2.1％。自2005年以来，这一比例为0.17％。 （注意：使用经过调整的系列非常重要，因为这可以纠正业务周期。）
无论您为实现TFP增长的目标而中断，我的信念之一就是仅凭科学突破还不足以结束大萧条。只有在大规模采用新技术时，TFP才会出现变化，这通常意味着产品，而不仅仅是科学。科学为新技术奠定了至关重要的基础，但是在完成所有科学之后，仍有很多工作要做。必须有人将突破推向产品阶段，在此阶段它实际上会影响TFP。这意味着建立业务，克服监管障碍并扩大生产。
牢记这一警告，未来十年将在有意义的技术变革方面带来什么？这是我在看的东西。
我们取得了巨大的胜利：在不到一年的时间里，构思并推出了两种新的mRNA COVID疫苗。在人体中编码和部署任意mRNA的能力肯定会改变游戏规则-它使我们能够从本质上对细胞进行编程，以制造所需的蛋白质。就COVID疫苗而言，疫苗有效载荷会指导我们的细胞产生冠状病毒刺突蛋白，然后由我们的免疫系统学习攻击。伯特·休伯特（Bert Hubert）对疫苗中的“代码”写得很有意思。
在不到一年的时间内将一种全新的疫苗推向市场-至少使用一种从未在人类中应用的大规模技术-是世界纪录，但是它甚至可以更快。正如David Wallace-Wells强调的那样，Moderna的疫苗是在1月13日设计的。为了确定有效剂量，必须延迟一些时间。为了确保疫苗安全并确定其有效性，可能需要进一步延迟监管。但是正如华莱士·威尔斯所言，监管结果从未真正引起怀疑。他写道：“我所讲的这个故事的科学家都没有对这两种结果感到惊讶。” “所有人都表示，他们期望疫苗一直都是安全有效的。”
所有科学家一直都知道Moderna的疫苗会起作用，我们该怎么办？我心中的问题是：我们一直都在进行其他哪些mRNA治疗？如果我告诉您Moderna有HIV疫苗候选者怎么办？艾滋病病毒缺乏SARS-CoV-2的突触性刺突蛋白，因此可能会更具挑战性。但是，您是否想知道，如果我们真正紧急地解决了这一问题，新的mRNA技术是否可以消灭这十年的艾滋病流行病？我做。
而且，mRNA技术不仅可以针对病毒进行部署。 Moderna和BioNTech都有针对癌症的个性化候选疫苗。尽管被称为“癌症疫苗”，但仅在受试者患有癌症后才进行治疗，这不是预防性措施。两家公司使用一种算法来分析肿瘤和患者健康细胞的遗传序列，并预测哪些分子可用于产生针对癌症的强大免疫反应。 “我实际上目睹了癌细胞在我眼前萎缩，”接受BioNTech治疗的黑色素瘤患者布拉德·克雷默（Brad Kremer）说。因此，让牛奶mRNA技术在这十年中值得拥有。它不仅可以使我们免于大流行。
CRISPR呢？这是一项尚未做出有意义的经济贡献的技术的很好的例子。尽管用于编辑DNA的技术是在2012年发现的，并且今年的两个发现者都获得了诺贝尔奖，但是在临床试验之外，尚未批准使用CRISPR进行治疗。到目前为止，它的影响仅限于提高研究人员的生产力—可以肯定的是，这不是一件坏事，但还不能接近CRISPR的全部潜力。但是，随着试验的进行，我确实认为未来几年将有一些CRISPR治疗方法投入使用，特别是那些针对遗传性疾病的治疗方法，而我们用其他方法治疗的手段非常有限。
DeepMind在蛋白质折叠方面的突破标志着蛋白质组学的光明十年。最直接的是，能够预测蛋白质形状将使我们能够更快地发现药物。 Buuuut，因为药物试验历时多年，所以我们可能希望这种技术直到2030年代才真正为普通大众所接受。
DeepMind的成就对我而言最能说明的是，机器学习实际上是有用的。这看起来似乎很明显，但请考虑一下：到目前为止，机器学习的大多数应用（玩具，除了尚未真正到达的自动驾驶汽车以外）都是玩具。我喜欢在YouTube上观看AlphaZero暗恋Stockfish，但国际象棋实际上是一种游戏。 GPT-3制作了一些有趣的演示。 AlphaFold预示着一些不同的东西–现在是非玩具超人表演，我很想知道它还能做什么。除了上述的AV，我希望它能在生物学的其他领域得到广泛应用。同样，突破要花很长时间才能渗透到产品中，但至少到2030年代应该病了。我的意思是，没有病。健康。
让我们谈谈延长寿命，这是我最喜欢的生物技术主题之一。 2020年对于伯克利的Conboy实验室来说是丰收的一年，这证明过去关于“年轻血液”延长寿命的所有古怪发现实际上并非归因于儿童血液中的任何长生不老药（谢天谢地）。相反，年轻血液实验的复兴方面是由于有害因素在旧血液中的稀释。通过机械去除血浆并用生理盐水和足够的白蛋白代替血浆以替代取出的血浆，他们稀释了小鼠和人类的老年血液因子，并能够通过减少神经炎症来使胚层组织恢复活力并提高认知能力。
这些发现令人兴奋，不仅因为它们代表了对衰老的科学进步，而且还因为它们预示着第一个真正的抗衰老产品可能上市。血浆治疗性药物交换已获得FDA批准（不是针对衰老，而是针对其他一系列疾病）。我想在广告上仍然有禁令，它可以延长您的寿命，但它是安全的，医生可以给它开标签。它也很便宜。可以在网上以不到3,000美元的价格购买自动血浆置换仪，让您在治疗后进行治疗。这比初创公司Ambrosia出售一次年轻血液的成本要低。有人开了一家提供血浆稀释的诊所需要多长时间？我敢打赌，有人会在2021年尝试使用它。如果它能奏效，人们就会克服这种怪异，到2030年可能会很普遍。
另一个即将长寿的长寿产品：基于DNA甲基化或蛋白质组学的老化时钟。您想知道您的生物学年龄吗？如今，只要花几百美元，您就可以得到一份能够告诉您的测试。随着这些测试变得越来越好和越来越便宜，自我实验者将有一个美好的一天。在进行老化前后的测试时，任何可以接触人类生长激素的人都可以复制Fahy等人使用的方案。振兴胸腺。由于胸腺是免疫系统的关键元素，而衰老是衰老的关键因素，因此这是不平凡的复兴。 Fahy的研究发现，治疗12个月可产生约2.5年的表观遗传复兴，结果在试验的最后四分之一加速。
复兴路线图中还有很多内容-数十种可能的延寿治疗处于发展的各个阶段。到本世纪末，很可能会批准一些镇静药物。正如我昨天在《财富》杂志上指出的那样，我们在衰老生物学上的支出不到国立卫生研究院预算的1％，我们应该将其提高很多。
与其他人不同，我对二甲双胍不太满意。它似乎确实降低了美国人的全因死亡率，但这可能是因为88％的美国人的新陈代谢不健康。如果您是12％的人之一，并且您应该努力做到这一点，我认为二甲双胍对您没有多大帮助。
一个最终的生物技术观察结果：每年，Apple Watch都会获得一个与健康相关的新传感器。今年是血氧，非常适合检测您是否患有COVID！快进到2030年，可穿戴设备将比今天增加至少10个与健康相关的传感器。不用担心的是体温，血压和血糖传感器。其他7个是什么？在某些时候，有可能用连续的监测来代替许多初级保健。一些提供简单医学建议的智能算法可以在不增加成本的情况下改善人群健康水平。当您必须去看医生时，更多的数据也可以更快，更准确地进行诊断，当然还有更多的远程诊断。
目前，生物技术有很多前景可观，但在任何其他领域，重要的是不要被显示科学快速进步的性感头条所吸引。不要自满。生物学的发展速度比医学生产力要快，因为许多出色的发现并未以适当的速度转化为批准的治疗方法和产品。让我们为这些发现致敬并欢呼，但为试图将治疗方法推向市场的企业家们保留了许多想法。
2010年代是风能和太阳能的十年。尽管风能和太阳能的总部署量仍然很小，但我们观察到两者的成本都出现了惊人的下降，到2019年，风能和太阳能仅占美国公用事业规模发电量的9％。在2020年代，成本下降可能会停滞不前-风能和太阳能已经相当便宜，因此过去十年的下降无法再现。另一方面，部署将加速。
风能和太阳能的大规模部署将带来挑战。这些来源是高度断断续续的。当风突然停止吹来时（发生这种情况），我们需要一种方法来迅速弥补赤字。美国大陆的三大电网（东部，西部和德克萨斯州）每天每一秒钟都必须保持供需平衡。我们可以使用网格存储来消除一些麻烦，但是存储仍然很昂贵。为了达到完全由当今的可再生能源供电的电网，我们需要以每千瓦时20美元的价格（附带警告）存储。
该存储空间不一定全部来自电池，但让我们先讨论一下电池。使用特斯拉的网格规模Powerpack作为数据，今天的232 kWh电池售价为125,793美元。价格超过$ 542 / kWh。通过创新，这个价格标签将在本十年中下降，但是供应方面的改进很容易被需求的增长所淹没。毕竟，这十年还将包括向电动汽车的巨大转变，我将在下面讨论。当需求超过供应时，即使有令人印象深刻的创新，价格也往往会保持高位。
随着间歇性发电的增加部署，电动汽车对电力的总需求增加，电网存储成本高昂，输电不足（我是否提到过我们经常忽略在该国建设？）以及对退役的有力政治支持化石燃料厂，2020年代可能是电网不稳定的时期。通过使用汽车电池作为电网资源并通过（在政治上不受欢迎）可变的电价，可以在某种程度上缓解这种情况。
最终，我们需要可扩展的零碳基本负荷能源，这意味着核能或地热能。核电的问题是成本高昂。如果您看一下NuScale的小型模块化反应堆技术，它们的目标是6.5¢/ kWh。这是基本负荷功率，因此不能直接与风能和太阳能的间歇性发电成本相提并论，但是即使如此，它也不是当今市场上最具竞争力的。此外，NuScale的旗舰项目刚刚推迟了三年，现在预计要到2030年才能上线。
在这十年中更合理的是增强和先进的地热系统。传统的地热行业很困，在传统的火山热液热点开采能源，而已。然而，该行业的下一代是一堆由人们离开石油和天然气行业而经营的松散创业公司。我刚才说过的初创公司认为，采用当今的技术，它们可以将电费提高到3.5美分/千瓦时，而不必局限于火山地区。与过去十年相比，钻探技术的进步相对较小，先进的地热能达到2美分/千瓦时，并且规模可在地球上的任何地方变得可行。总体而言，这些初创企业正在谈论的数字是，到2030年，将产生数百吉瓦的发电量。 Heat Beat博客是保持循环的绝佳方法。正如我上个月所写，允许改革很重要。
Fusion不断取得技术进步。我希望我们能在这十年中从几个聚变初创公司之一或洛克希德·马丁公司的紧凑型聚变反应堆中获得正能量聚变的演示。但是再次：示威远非改变社会的变革。将反应堆部署到电网将需要数十年的时间。到聚变技术到位的时候，能源市场将与1940年代我们开始研究聚变反应堆时大不相同。风能，太阳能以及希望的地热能使电价便宜，聚变将难以竞争。
考虑：一个先进的地热发电厂的一半成本是钻井，另一半是转换设备。假设该工厂在30年内摊销（尽管许多地热工厂的使用寿命更长），在此之后，需要更换转换设备。但是地面上的孔不需要更换！这意味着在接下来的30年中，发电成本仅为初始成本的一半。到2050年代，我们在这十年中开采的地热井的产量可能不足1美分/千瓦时。对于融合而言，这是一个艰难的市场。但是，在太空等其他来源不可用的应用中，融合仍将是强大的动力来源。
2020年代将是可持续替代燃料（SAF）的重要十年。商用航空无法电气化-电池永远无法与化石燃料的能量密度匹敌。考虑到政治现实，航空别无选择地进行脱碳，这意味着氢燃料或SAF。氢燃料比电池要好得多，但能量密度却不如化石燃料或SAF，因此我的钱用于SAF，尤其是从大气中提取的CO2制成的燃料。在溶液中将大气中的CO 2转化为乙醇很容易；而且很容易将乙醇升级为其他燃料。但是，如果不使用大量能量就很难从水中分离出乙醇，除非您拥有Prometheus Fuels拥有的先进膜。我之前已经写过关于普罗米修斯的文章，并将继续密切关注它们。他们的技术可能会突然使航空脱碳。
关于能源的最后一点：在未来十年中，美国新发现的能源独立可能会产生非常有趣的地缘政治后果。我可以很容易地看到，例如，美国认为我们实际上并不需要与沙特阿拉伯结盟，因为他们是破坏记者的野蛮人。如果美国退出沙特阿拉伯，沙特人与伊朗人之间的战争将很可能发生。这意味着向亚洲的石油运输受到干扰。这意味着全球混乱。这种Zeihanesque场景只是一个场景，但我正在注意。
这是关于电动汽车的事情：它们比普通汽车要好。它们具有较低的燃料成本。它们具有较少的活动部件，因此降低了维护成本。它们具有更高的低端扭矩和更快的加速度。如果您主要是上下班开车，并且在家中有充电器，那么您就不必停下来加油。电动汽车会因为更好而获胜，而这种转变将突然发生。
加利福尼亚州将要求在2035年之后购买的新汽车的零排放。对于大多数人来说，这将是没有问题的，因为到2035年，大多数加利福尼亚人都不会梦想得到内燃机汽车。我说这是一个相对的电池价格悲观主义者，或者更准确地说，我是一个相对的电池价格悲观主义者，因为我认为电池需求将超出预期。
卡车可能是电池无法工作的一个地区（除了航空，已经讨论过）。牵引非常重的货物需要大量能量，氢燃料电池将更适合州际卡车运输。卡车中从柴油到氢的过渡可能不会像汽车中从汽油到电池的过渡那样自动。卡车司机可能需要一点推动力。
随着汽车转向电动，卡车转向氢，空气污染将直线下降，尤其是目前不受管制的直径小于0.1μm的超细颗粒，会对健康造成最严重的危害。轮胎降解可能还会产生更大的颗粒，等等，但我认为这些不会引起严重的健康问题。摆脱最小的微粒，尤其是柴油烟雾中的微粒，将会带来健康益处，而这些益处似乎似乎是无处不在。早产较少，哮喘病例较少，癌症较少，神秘疾病较少。
无人驾驶汽车最终可能会大规模出现。 Waymo已经在凤凰城生产无人驾驶车队。特斯拉有一台“全自动驾驶”计算机，虽然它可能还不符合标签要求，但是却非常酷。尽管我们都对即将到来的自治承诺感到失望，但这似乎确实必须在某个时刻发生。随着传感器和计算能力变得越来越便宜，机器学习算法变得越来越好，自治是不可避免的。十年是很长的时间，所以我有理由相信它将在2020年代实现。它可以挽救很多生命。自主性也将加速电动汽车的普及，因为车队公司将更喜欢电池或燃料电池汽车的低维护成本。
让我们去做航空。众所周知，我是超音速的忠实粉丝。我将继续为Boom的前同事欢呼，他们将在2021年合法地驾驶超音速飞机。超音速大规模发展后，将对全球业务产生巨大影响，但看起来这种情况不会在2020年代出现。最近一篇文章中最乐观的时间表是，到2026年首架大型客机，然后进行数年的认证测试，然后进行量产以确保其重要性。
其他竞争者：Aerion的Mach-1.4公务机设计已准备就绪，可以投入生产。关键问题是他们是否可以筹集资金建立工厂。公务机市场很小，因此作为投资者，您确实必须相信他们能够将AS2的成功应用到未来的客机计划中。 Hermeus正在与20名乘客一起在Mach-5设计点工作。 Exosonic的目标是采用低动臂技术实现1.8马赫的速度，使其可以在陆地上运行。湾流似乎已经关闭了他们的超音速公务机计划，但该计划从未宣布。
除了2021年开始的Boom XB-1飞行测试程序外，我还将在耳边观看另外两个超音速飞行程序 ......
