编者注：本文是2016年十大新兴技术特别报告的一部分，该报告由世界经济论坛制作。该列表由论坛的新兴技术元理事会编制，重点介绍了包括《大众科学》主编玛丽埃特·迪克里斯蒂娜在内的其成员认为有能力改善生活、变革行业和保护地球的技术进步。它还提供了机会，在技术广泛应用之前，讨论这些技术可能造成的任何人类、社会、经济或环境风险和担忧。
物联网 (IoT) 由廉价的微型传感器和微处理器与微型电源和无线天线配对而成，正在迅速扩展在线宇宙，从计算机和移动设备扩展到物理世界的普通物品：恒温器、汽车、门锁，甚至宠物追踪器。新的物联网设备几乎每天都在发布，分析师预计到 2020 年将有多达 300 亿个设备在线。
互联物品的爆炸式增长，尤其是那些由人工智能系统监控和控制的物品，可以赋予普通事物惊人的能力——例如，一座房子在识别出主人下班回家时会自动解锁前门，或者一个植入式心脏监护仪在器官出现衰竭迹象时会呼叫医生。但是，在线宇宙中真正的“大爆炸”可能就在前方。
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科学家们已开始将传感器从毫米或微米尺寸缩小到纳米尺寸，小到足以在生物体内循环并直接混合到建筑材料中。这是迈向纳米物联网 (IoNT) 的关键第一步，纳米物联网可以将医药、能源效率和许多其他领域带入一个全新的维度。
迄今为止，一些最先进的纳米传感器是通过使用合成生物学工具改造单细胞生物（如细菌）制造出来的。这里的目标是制造简单的生物计算机，它们使用 DNA 和蛋白质来识别特定的化学目标，存储少量信息，然后通过改变颜色或发出其他易于检测的信号来报告其状态。Synlogic 是一家位于马萨诸塞州剑桥市的初创公司，致力于将具有计算能力的益生菌菌株商业化，以治疗罕见的代谢紊乱。除了医药之外，这种细胞纳米传感器还可以在农业和药物制造中找到许多用途。
许多纳米传感器也是由非生物材料制成的，例如碳纳米管，它们既可以感应也可以发出信号，充当无线纳米天线。由于它们非常小，纳米传感器可以从数百万个不同的点收集信息。然后，外部设备可以整合数据，生成令人难以置信的详细地图，显示光、振动、电流、磁场、化学浓度和其他环境条件的最轻微变化。
从智能纳米传感器到 IoNT 的过渡似乎是不可避免的，但必须克服巨大的挑战。一个技术障碍是整合自供电纳米设备检测变化并将信号传输到网络所需的所有组件。其他障碍包括棘手的隐私和安全问题。任何有意或无意引入体内的纳米设备都可能具有毒性或引起免疫反应。该技术还可能实现不受欢迎的监视。最初的应用可能能够通过将纳米传感器嵌入更简单、风险更低的生物体（例如植物和工业加工中使用的非感染性微生物）中来避免最棘手的问题。
当 IoNT 到来时，它可以提供更详细、廉价和最新的城市、家庭、工厂甚至我们身体的图片。今天，交通信号灯、可穿戴设备或监控摄像头正在连接到互联网。接下来：数十亿个纳米传感器收集大量实时信息并将其传输到云端。