1. 액체 생체 검사
(혈액, 체액 기반 암 진단)

그 동안 암을 진단하려면 문제가 있는 해당 부분의 조직을 떼 내어 암 조직인지 아닌지 판단했다.
액체생검의 경우 혈액 내에 순환하는 암유전자를 분석하기 때문에 절개, 침습등의 시술이 필요 없다.
피를 뽑아 검사하는 간편한 방법으로 시간을 두고 반복적으로 시행할 수 있다. 뿐만 아니라 암의 악화나 치료에 대한 반응, 내성발현을 확인할 수 있다.

 2. 공기에서 식수 추출하기

공기에서 물을 추출하려면 많은 전기가 필요한 데다 습기가 많은 장소에서만 이 기술을 쓸 수 있다는 한계가 있다.

 그러나 버클리대학과 캘리포니아대학의 연구진은 광물을 이용해 물, 전기 등의 에너지를 전혀 사용하지 않고 물을 추출하는 연구를 하고 있다.

 미국 애리조나의 신생 기업인 ‘제로매스(Zero Massr)’는 이와는 또 다른 방법으로 하루에 2~5 리터의 물을 생산한다

 3. 시각자료를 인식하는 ‘딥 러닝’

컴퓨터는 인간보다 시각자료를 더 잘 인식한다. 인공 지능의 신흥 분야인 ‘딥 러닝‘

기술은 자율 차량, 의료 진단, 보험 청구에 대한 손상 평가 및 수위 체크, 작물 수확량

모니터링과 같은 다양한 애플리케이션에 사용되고 있다

 4. 태양에너지를 이용한 액체 연료

태양광 활성화 촉매를 이용하면 시든 잎사귀로도 광합성을 만들어 에너지를 생성, 저장할 수 있다.

물 분자를 산소와 수소로 분해한 다음 그 수소를 이용해 이산화탄소를 탄화수소로 전환시킨다.

방출된 이산화탄소는 연료로 변환해 태양 및 풍력 산업에 이용할 수 있다

 5. 인간 세포지도

페이스북 CEO 마크 저커버그가 설립한 ‘챈 저커버그 이니셔티브(Chan Zuckerberg Initiative)’는 2016년 10월, ‘인간 세포지도’ 프로젝트를 진행했다.

각 구성원들은 유전자와 단백질이 활성화하는 과정과 세포의 상호 작용 방식, 변화 등을 분석한다.

이 프로젝트가 성공할 경우, 개인별 맞춤 건강관리에 유용하게 쓰일 수 있다.

 6. 정밀 농업

제 4차 산업혁명은 농부들이 작물 수확량을 늘리고 품질을 향상시키는데 기여한다.

센서, 로봇, GPS, 매핑 도구 및 데이터 분석 소프트웨어 등을 이용한 첨단 작물 기법들이 소개되고 있다.

예를 들어, 살라 수카리에(Salah Sukkarieh) 시드니대학 교수는 인도네시아에서 태양광 발전과 휴대폰을 이용해 저렴한 비용으로 식물을 모니터링하는 시스템을 선보였다.

 7. 저렴한 친환경 자동차용 촉매

무공해 기술인 수소 연료 전지 기술 연구가 진행 중이다. 기존 전지에는 값비싼 백금이 함유되어 있어 연구에 어려움을 겪었다.

이후, 금속 의존도를 줄이기 위한 여러 연구 끝에 금속을 대체하는 저렴한 전지를 개발하는데 성공했다. 

 8. 유전체(genome) 백신

일반 백신은 배양 세포나 난소에서 단백질을 추출하는 방식을 이용한다.

그러나 유전체 백신은 인체 DNA나 RNA의 항체를 이용하기 때문에 일반 백신에 비해 더 간단하고 저렴하다.

또한 유전체 백신은 병원균이 침투했을 때, 보다 더 빠르게 항체를 만든다

 9. 지역 사회의 지속 가능한 에너지 디자인

도시에 친환경 건설을 적용할 경우, 우리가 소비하는 에너지를 혁신적으로 줄일 수 있다.

버클리 캘리포니아 대학교에서 현재 진행 중인 이 프로젝트는 자체적으로 생성된 태양 에너지를 이용해 전기 소비량과 탄소 배출량을 줄일 수 있다.

또한, 변기와 배수구의 폐수를 재활용 해 생활용수의 사용량을 70 %까지 줄일 수 있다

 10. 양자 컴퓨팅 

양자 컴퓨터는 높은 설치비용 때문에 상용화하기 어려웠다.

그러나 최근 들어 양자 컴퓨팅에 대한 진전이 이뤄지고 있다. 지난 2016년, IT기업 IBM은 양자컴퓨터에서 이용 가능한 공개 액세스를 제공했다.

이 엑세스를 이용해 20개 이상의 학술 논문이 출판 됐으며, 50여개 벤처 기업 및 대기업들이 양자 컴퓨팅을 상용화하는 데에 주력하고 있다.