素材整理 | 综合来源于网络，原文链接：https://www.ark-invest.com/big-ideas-2024
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凯瑟琳-伍德(Cathie Wood)，因为姓“Wood”而被江湖人称“木头姐”。2014年，她创办了ARK投资(ARK investment)，愿景是分享知识。不到8年的时间，ARK投资的资产管理规模从1亿美金暴涨至6000亿美金。
而在过去五年，旗下旗舰基金ARKK在过去五年内，平均年化收益率达到了近45%，2023年， ARK Innovation ETF（ARKK）全年涨幅达68%，在同类基金中排名前1%。
自2017年以来，其团队每年发布的《Big Ideas》报告更是以极高的含金量，成为全球科技创业者与投资者的重要参考资料。
2024年1月31日，木头姐带领她的ARK研究团队如期发布了主题为“打破常规，定义未来”的163页《Big Ideas2024》报告。
研究报告对当前世界值得我们关注和投资的前沿科技一一列举出来，并做了详细分析，这对于我们了解未来方向是非常有参考价值的。
在这份长达163页的报告中，“木头姐”继续把目光锁定“颠覆性创新技术”领域，颠覆性技术之间的融合将定义这十年，到2030年科技将推动世界经济增长加速至7%。五大技术平台——人工智能、公共区块链、多组学测序、储能和机器人技术正在融合，并将改变全球经济活动。
1.人工智能、公共区块链、多组测序、能源存储和机器人这五大技术平台正相互交融形成合力，使全球经济增速可能从过去125年平均3%加速至未来7年超过7%的水平。
2.与颠覆性创新相关的股票市值将以每年40%的速度增长，从当前占全球股市总额的16%激增至2030年占比超60%，市值从当前的约19万亿美元增长到2030年的约220万亿美元。
3.截至2030年，硬件和软件的融合可以使AI培训成本以每年75%的速度下降。到2030年，全球软件市场可能会增长10倍。
4.预计到2040年，AI领域硬件的投资规模将达到1.3万亿美元，这笔巨大的投资将推动AI软件销售额达到13万亿美元，使得软件行业的毛利率维持在75%的水平。
5.机器人出租车平台将重新定义个人出行，并在未来5-10年创造28万亿美元的企业价值，每年卖出的机器人出租车数量约为7400万辆，占汽车市场的大部分。
6.随着制造业的整合，电池成本正在下降，压低汽车的价格。电池占电动车价值的20%，电池制造商为电动汽车原始设备制造商带来的营收为每年300亿美元。
7.得益于3D打印技术，汽车生产进入了一个前所未有的领域，预计将降低汽车开发时间50%，降低模具设计验证成本97%。
8.精准疗法占新上市药物的25%，到2030年，药物的收入将增加15%，约合3000亿美元。
9.在人工智能增强型多组学技术的全面渗透下，与药物开发相关的研发效率将提高一倍。到2035年研发的实际回报率提高了10%。
10.早期检测多种癌症的血液化验已成为治疗标准，使某些年龄阶段的癌症死亡率降低了25%。在发达市场，30%的患者受益于新的诊断制度。
11.数字休闲支出应该会从实体经济中获得更大的市场份额，并在未来七年以每年19%的年复合增长率增长，从2023年的7万亿美元增至2030年的23万亿美元。
12.截至2030年，智能设备、娱乐和社交平台的收入达到5.4万亿美元，其中广告和商务收入占80%。
下面我们就详细来解读一下她的最新2024年度研究报告，篇幅较长，请耐心读完：
技术融合
它认为技术融合给宏观经济结构带来的影响将超过第一次和第二次工业革命，全球的经济年增长率也将从过去125年的平均3%在未来7年提升到至少7%。创新性技术公司的股票占比也将从 16%增长到60%以上，未来几年的年回报率甚至超过40%，他们的市值将从今天的19万亿美元增加到2030年的220万亿美元。
图：通用技术对经济的影响预期
从图中可以看出，过去200年的伟大发明，包括蒸汽机、铁路、电话、电器、电脑、芯片、手机、互联网等，都曾经带动世界经济一段高速增长的时间，但ARK认为，以人工智能为核心的五大新技术平台带给世界GDT增长将远远超过之前所有的增长。
图：技术融合矩阵说明了技术之间的关系
如上图所示，不同的颜色代表不同的技术平台，颜色的深浅表示两种技术融合的影响力。AI技术平台（紫色部分，包括神经网络、下一代云技术、智能设备）和别的技术融合的影响力是最大的，AI可以和很多技术有机结合，提升其技术能力。
图：通用人工智能系统的推出预计需要的时间
通用人工智能技术AGI的发展一直在加速，从2019年预期需要80年才能推出，到2023年时这个预期已经变成了8年，还是按照之前的预测话可能要到2030年才能成熟应用，但如果预测误差继续存在，也许到2026年已经实现了目标！
单个技术进步可以结合并串联成大规模的新的市场机会：
在自动驾驶系统，对比谷歌的Waymo和特斯拉的FSD，Waymo需要各种雷达、各种传感器，而特斯拉仅仅需要9个摄像头，成本明显低了很多。在汽车动力方面，电动的价格也远低于传统内燃气的价格。因此，神经网络和电池技术让自动驾驶的成本更低。
人工智能
拓展全球智能
重新定义工作
凭借着GTP-4的超凡表现，将促进生产力的空前繁荣。被它“iPhone”般的时刻震惊，企业都在争先恐后的挖掘它的潜力。我们预测到2030年知识工作者的效率将会翻两番（4倍），并且在未来5-10年带动GDT的增长会更快。
自2017年谷歌发明transformer架构以来，经过多年的进步，ChatGPT真正让生成式人工智能走向了大众，不再仅仅是开发者的工具。
ChatGPT的用户数量增长也出现了井喷，达到1亿用户仅用了2个月，相比之下微信用了1年多时间，Facebook用了4年半时间。
凭借更大的训练数据集和更多的参数，GPT-4的性能明显优于GPT-3.5。越来越多的基础模型变得“多模态”——支持文本、图像、音频和视频——不仅更加动态和用户友好，而且更高性能。
图：GPT-3.5, GPT-4, and Claude 2在各种考试中的结果
多伦多大学的研究人员推出第一个现代文本到图像模型“图像输出”八年后模特现在可以与专业平面设计师相媲美。画面的质量越来越高：
在过去的一个世纪里，创作书面内容的成本实际上相对稳定。在过去两年中，随着LLM的写入质量提高，成本也大幅下降。
随着Chat-GPT的进一步发展，相应的硬件成本也在逐步降低，预计训练成本将以每年75%的速度下降。推理成本似乎正以每年约86%的速度下降，比训练成本还快。（下图是推理成本的下降）
以Meta为代表的越来越多的开源模型公司正在挑战OpenAI和谷歌的闭源模型，并且中国公司在其中起了很大作用，如阿里巴巴、李开复的零一万物。
比特币投资在中国是被明令禁止的，这个话题我们几笔带过。
根据ARK的研究，比特币已成为一种独立的资产类别，值得在机构投资组合中进行战略配置。下表是将比特币和其它资产进行了全方位的对比，比如房地产、黄金、债券、股票。
在过去七年中，比特币的年化回报率平均约为44%，而其他主要资产的年化回报率平均为5.7%。长时间持有比特币，都会获得不错的收益。从历史上看，购买并持有⽐特币至少5年的投资者无论何时购买，都会获利。
五：智能合约
智能合约部署在公链上，为中介机构和传统金融基础设施提供了一种全球、自动化和可审计的替代方案。
根据ARK的研究，随着链上金融资产价值的增加，与去中心化应用相关的市场价值将以每年32%的速度增长，从2023年的7750亿美元增长到2030年的5.2万亿美元。重点包括：
像Solana这样的单片链为垂直扩展提供了另一种选择
到2030年，智能合约网络将产生4500亿美元的费用
数字消费
根据ARK的研究，数字休闲支出将在未来7年（2023年）以每年19%的速度增长，到2030年将达到23万亿美元。其中包括：
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互联网电视广告的复合年增长率将从2013年的250亿美元增长17%到2030年将达到730亿美元。
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社交商务将以每年32%的速度增长，从现在的7300亿美元增长到2030年超过5万亿美元。
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体育博彩将继续受到在线/移动博彩合法化的推动。
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人工智能辅助的视频游戏创作是游戏领域的新浪潮，建立在Roblox等用户生成平台上，该平台在全球拥有超过4.7亿次体验，是PC、主机和手机游戏总数的52倍。
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支持人工智能的硬件可以重新定义个人可穿戴计算，尤其是在虚拟现实领域(VR)继续面临挑战。
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人工智能可以降低平均每周工作时间并刺激数字消费
ARK认为技术的进步会减少人们的工作时间，从而有更多的时间用在游戏娱乐上。比如从第二次工业革命一直到二战结束，平均每年减少工作时间0.5%，而生成式人工智能预计可以减少每年1.3%的劳动时间，从2022年的每天平均5小时减少到2030年的每天4.5小时。
在短短两年内，截至2023年7月，流媒体在整体电视消费中的份额增长了10个百分点以上，达到39%，分别超过了有线电视和广播电视的份额。
流媒体就是Youtube、奈飞之类的互联网视频平台，在中国也是一样，这两年大家应该能明显感觉到抖音、爱奇艺、优酷等已经逐步取代了传统电视。
社交商务可以以每年32%的速度增长，从今天的7300亿美元增长到超过到2030年将达到5万亿美元。
由于合法化和消费者的接受，在线体育博彩的赢家正在脱颖而出。随着在线体育博彩在2023年激增35%，DraftKings和FanDuel提供了卓越的用户体验，帮助从其他体育博彩公司那里获得了份额。DraftKings和FanDuel在2023年将其在全国存款中的份额提高到75%，而体育博彩的长尾份额则下降了8个百分点。
根据我们的研究，在对输出质量进行标准化后，自2021年以来，生成单个3D资产的成本以每年的速度下降了99%，降至0.06美元以下。人工智能应该使内容创作民主化，并加速UGC的增长。Roblox已经在全球范围内提供了超过4.7亿次体验，是PC、主机和手机应用游戏总数的52倍。
尽管包括苹果的Vision Pro在内的头戴设备有了重大改进，但开发者并没有蜂拥而至支持虚拟现实(VR)。
如果没有引人注目的应用，采用就会很慢。以Meta Quest为例，它只提供2200个应用程序，只是整个应用程序市场的一小部分，而iPhone发布5年后拥有55.3万个。结果，Meta只卖出了2700万部Quest手机，仅占苹果推出五年后累计售出1.46亿部iphone的18%。
随着计算技术的转型，硬件周期从个人电脑的35年压缩到智能手机的20年，这导致了软件厂商的整合。更快地采用支持人工智能的硬件可能会加速软件提供商的整合。
数字钱包
通过数字钱包打造一套闭环的消费体系，促进从消费者到商家、商家到员工、员工到商家的闭环交易。ARK认为，这些平台上的数字钱包将实现完全封闭的支付生态系统。
除了支持核心业务运营，像Block、Shopify和Toast这样的垂直软件提供商也在为商家整合金融服务。以数字钱包为核心，与赞助银行和金融科技公司合作，或激活自己的银行执照，垂直平台应该消除与效率较低的传统金融机构的无数商家互动。
精准医疗
在过去的二十年中，精准治疗、CRISPR基因编辑、RNA治疗和靶向蛋白质降解的新模式激增。以人工智能(AI)、CRISPR基因编辑和新测序技术为动力的创新疗法提高了研发回报(研发)，同时使不可药物的目标成为可药物。
越来越多的精确治疗正变得多组学和治疗，其作用机制跨越DNA, RNA，蛋白质等。根据ARK的研究，专注于精准治疗的公司的企业价值在未来7年里可能会以每年28%的速度增长，目前的估值约为8200亿美元到2030年将达到4.5万亿美元。
在过去的三十年中，具有全新作用机制的治疗方式的数量激增。它们不仅扩大了可治疗疾病的数量，而且还提高了疗效和安全性。到2023年，这个数字将超过25%的临床试验采用了新的治疗方式。
把握住精准治疗的机会：到2030年，相关的企业价值将以每年28%的速度升值
多组学工具和技术
在过去的十年中，生物工具和技术的数量激增，它们的能力有了显著提高。其中，三种使能技术脱颖而出:高通量蛋白质组学、人工智能和单细胞测序。它们的融合正在提高生产力和效率，提高医疗保健应用程序的精确度，并释放巨大的经济价值。
根据ARK的研究，这些技术可以减少研发在未来七年内，精准治疗领域的企业价值可能以复合年增长率增长26%，从2023年的8200亿美元增长到2030年的4.5万亿美元。
在过去的十年中，质谱和生物信息学的进步极大地改善了蛋白质组学分析，提高了分辨率、准确性和同时分析多个样品的能力。这些发展不仅使人们能够详细地探索健康和疾病中的蛋白质组，而且还加速了癌症生物标志物的发现和靶向治疗的发展。
我们的研究表明，对于使用质谱的非靶向蛋白质组学，每个样品的成本以每年23%的速度下降，或者每累积一倍的蛋白质组测序成本下降约11%。蛋白质组学的发现为鉴定新的生物标志物铺平了道路，使早期检测和治疗独特的癌症亚型成为可能。
使用RNA-seq的传统基因表达分析只能测量不同细胞类型混合物中基因的表达，而单细胞RNA-seq (scRNA-Seq)可以描述复杂组织样本中不同细胞类型的表达。
从理论上讲，将基因表达与特定细胞联系起来可以提高10倍的测量精度，并将每千兆字节的成本降低76%。
在未来十年内，实施人工智能/机器学习药物发现方法和自动化工作流程的公司可能会将其从1期临床成功到批准的可能性提高一倍。
基础生物学、人工智能、自动化和试验设计方面的进步将显著降低临床前药物开发成本。它们能够在药物开发过程的早期淘汰不太有希望的候选药物，防止下游研发资金的错误分配，并在发现阶段的早期创造更大的化学搜索空间。在接下来的十年里，充分利用这些技术的公司可以将每次批准的成本降低近50%，部分原因是那些进入临床试验的候选药物的成功几率增加了一倍以上。
在过去十年中，每一种正在开发的药物的研发支出以每年3%的速度下降。根据我们的研究，由于基础生物学、单细胞测序、蛋白质组学、自动化和人工智能方面的突破性进展，这种下降即使不会加速，也会继续下去。到2030年，这些效率将为精准治疗带来1.5万亿美元(约40%)的企业价值增长。
电动汽车
在对供应链中断做出反应后，电池成本有所上升，现在正按照赖特定律(Wright’s Law)下降，从而导致电动汽车(EV)的标价下降。
如果自动驾驶出租车平台迅速发展，到2030年，电动汽车可能会占到汽车销量的95-100%。ARK预测，未来7年，电动汽车销量将以每年33%的速度增长，从2023年的约1,000万辆增至2030年的7,400万辆。
图：全球汽车销售的增长情况
汽车业可能会整合。如果电动汽车的普及势头继续增强，传统汽车制造商可能会被迫进行重组和整合。
根据莱特定律，每增加一倍的千瓦时发电量，电池成本就会下降28%。磷酸铁锂(LFP)电池正在抢夺富镍电池的市场份额，这说明了随着电池化学成分的变化，预测商品价格的难度。
充电速度会更快：电动汽车的充电速率似乎是整体性能的一个很好的指标，包括效率、续航里程和功率。在过去五年中，200英里范围内的充电速度提高了近三倍，从40分钟降至12分钟，并可能在未来五年内再降低三倍，降至4分钟。随着电动汽车充电达到可接受的水平，制造商可能会对其他功能进行优化，包括自动驾驶、安全和娱乐。
许多电动汽车制造商都在努力实现盈利。在没有电动汽车供应链的情况下，特斯拉别无选择，只能进行垂直整合。既然供应链正在发展，其他汽车制造商如果扩大规模，也将实现盈利。然而，由于已经盈利的市场领军企业正在大举降价，许多公司正在撤出市场。
电动汽车的价格已经与内燃机汽车不相上下。随着电池成本的持续下降，电动汽车的价格应该会下降，这可能会推动销量的指数级增长。
机器人
机器人在工厂环境中的表现超过了人类，在许多领域也应该如此。根据莱特定律，随着硬件和软件成本的下降，人工智能应该会继续提高生产率，并为通用机器人创造新的市场机会，每年的营收规模将超过24万亿美元。
由于人工智能和计算机视觉，机器人应该能够在非结构化环境中具有成本效益。
较低的价格刺激了工业机器人的需求。工业机器人的生产每增加一倍，其成本就会下降50%。
计算机视觉和深度学习的进步使机器人的性能在七年内提高了33倍。机器人的表现已经超过了人类的两倍以上，目前还不清楚上限在哪里。
协作机器人正进入采用曲线的最佳点。协作机器人和人类很可能一起工作，无论是在路上、工厂里还是在家里。从历史上看，当采用新技术的市场份额接近10-20%时，S曲线达到临界点。
许多公司可能会部署更多的机器人而不是人类，机器人正在把人类从乏味的体力劳动中解放出来。
自动驾驶出租车
由于人工智能的突破，自动驾驶出租车开始彻底改变城市出行，并可能加速汽车贷款行业的解体。
自动驾驶出租车比人类司机更安全，有望带来更安全、更清洁的街道。自动驾驶出租车平台的先驱者应该享受与早期采用相关的更高价格。
根据ARK的研究，机器人出租车平台可以重新定义个人出行，并在未来五到十年内创造28万亿美元的企业价值。
自动叫车很可能会增加出行的便利性点对点运输。考虑到通货膨胀因素，自100多年前T型车下线以来，拥有和运营一辆私家车的成本从未改变过。ARK估计，大规模的自动驾驶出租车每英里的成本可能仅为0.25美元，这将推动其广泛采用。
自动驾驶汽车去年的行驶里程超过200万英里。自动驾驶出租车在全球约20个城市运营，至少有7个城市有完全无人驾驶的商业选择。2023年，百度的自动驾驶出行次数达到160万次，是Waymo的三倍。克鲁斯已经停止了在美国的业务。可以访问特斯拉的驾驶数据比百度多50倍，比Waymo多280倍，在准备推出全球最大的人工智能项目——机器人出租车服务之际，特斯拉拥有巨大的数据优势。
自动驾驶汽车比人类驾驶的汽车更安全。2015年，ARK估计自动驾驶汽车的事故率将比人类驾驶员的事故率低约80%，美国每年将减少约4万起与汽车相关的死亡人数，全球每年将减少约135万起。目前的数据支持我们最初的估计。
在地面街道上的全自动驾驶模式下，特斯拉的安全性似乎比手动模式下的特斯拉高出5倍，比全国平均水平高出16倍。Waymo的自动驾驶汽车的安全性是全国平均水平的2-3倍，而现在被监管机构边缘化的cruise的表现似乎远远落后于全国平均水平
图：仅在地面发生的事故统计（事故间隔里程）
大型语言模型和生成式人工智能将加速这一进程。由GPT-4训练执行机器人任务的神经网络在83%的任务上比人类专家编码员表现更好，平均提高幅度为52%。多模式模型可以用图像和文本训练自动驾驶汽车，这可能会带来更好的性能。生成式人工智能可以通过仿真训练和验证自动驾驶汽车的安全性。
网约车可能创造一个11万亿美元的潜在市场。以每英里0.25美分的价格，自动驾驶交通工具可以服务于比今天人类驾驶的叫车服务更广泛的人群。与此同时，基于消费者对时间的重视，更高价位的需求可能会很大。
自主物流
在未来5到10年内，自主物流将把货物运输成本降低15倍。自动驾驶无人机和机器人已经完成了数百万次送货，而自动驾驶卡车公司已经行驶了数千万英里，并开始取消安全驾驶员。
根据ARK的研究，到2030年，自动配送收入可能会从现在的零增长到9000亿美元。
无人机正在拯救生命。在没有道路基础设施的地区，Zipline无人机可以在不到15分钟的时间内输送血液，将产后出血的死亡率降低80%。
到2030年，全球自动配送收入可能达到9000亿美元。到2030年，机器人和无人机的食品和包裹递送费用可能达到4500亿美元，因为价格合理的技术支持的递送重塑了消费者的习惯。
与此同时，到2030年，自动驾驶卡车的收入可能达到4500亿美元，因为自动驾驶卡车与无人机和机器人技术相结合，将改变企业高效、快速运输货物的方式。
可回收火箭
可重复使用的火箭大大降低了发射成本，为商业打开了外太空，并创造了直接到设备的卫星连接等新服务。
根据ARK的研究，到2030年，卫星连接收入可能达到1300亿美元，但与大约2万亿美元的电信收入相比，这只是一小部分。
从长远来看，到2030年，点对点高超音速飞行可能产生约350亿美元的收入，规模可能达到3500亿美元。
可重复使用的火箭将把发射成本降低一个数量级……甚至两个！SpaceX公司的可重复使用火箭猎鹰9号结束了飙升的发射成本。通过重复使用一个猎鹰9号助推器19次，SpaceX将其年度发射频率提高了近60%，到2023年达到96次。
当航天飞机每次发射花费约15亿美元时，行业专家认为可重复使用的火箭在经济上是不可能的。SpaceX随后改写了剧本。根据ARK公司的研究，猎鹰9号的第一级翻新成本不到100万美元。现在，火箭周转时间应该与翻新火箭助推器所需的成本成正比，这是跟踪发射成本下降的关键指标。
低轨卫星发射成本应该能够实现持续的全球覆盖。虽然延迟使地球静止轨道(GEO)卫星无法提供令人信服的宽带互联网解决方案，但现在数千颗低成本的低地球轨道(LEO)卫星可以提供低延迟、连续全球覆盖和直接到移动设备连接的服务。
星舰将帮助星链星座实现其潜力。星舰到LEO的有效载荷能力是猎鹰9号的5倍。虽然令人印象深刻，但鉴于其卫星的五年寿命，星舰仍然必须每3.5天飞行一次，以维持其42,000颗星链卫星的目标星座。截至2024年1月，SpaceX拥有约5400颗卫星。
到2030年，高超音速飞行可能是一个约350亿美元的市场，并准备扩大规模
根据美国交通部的调查，休闲旅行者愿意花费60%-90%的家庭时薪来节省一个小时。与往返需要28小时的常规飞行相比，ARK估计高超音速飞行只需要6小时，为每位旅客节省约22小时。
考虑到典型的成本和潜在的时间节省，ARK的研究表明，头等舱乘客应该愿意为高超音速飞行往返花费44,000美元。
如果发射成本按照ARK公司的预期下降，到2030年，高超音速飞行的早期采用者可能会产生350亿美元的收入。
3D打印
在汽车制造业，3D打印大大降低了零件数量和产品开发时间。因此，汽车制造商可以减少库存并节省加工成本。
在医疗保健领域，3D打印正在通过定制的导尿管、工具和植入物使新颖的手术成为可能。
与传统制造业相比，3D打印还应该提供积极的环境效益。
到目前为止，使用3D打印的公司比3D打印设备制造商受益更多。在未来，数据反馈循环可能会改变这种动态。
根据ARK的研究，3D打印收入在2010年将以每年40%的速度增长未来七年，从今天的180亿美元增加到2030年的1800亿美元。
得益于3D打印，汽车生产进入了未知领域领土。据报道，特斯拉正在试验3D打印砂模来铸造汽车底盘，可以用一个零件代替400个零件，从而将汽车开发时间表和模具设计验证成本分别降低50%和97%。3D打印可以在每一辆汽车的生产中发挥作用。
3D打印在医学突破中发挥了作用。在确认捐赠者后不到24小时内，实现3D打印的关键手术工具和导尿管，用于世界上第一例眼部移植。手术的速度对于保存供血不足的供体组织至关重要。
在一系列手术中，3D打印工具、指南和模型提高了手术精度和结果，提高了40-50%，平均缩短了手术时间约30%。
SpaceX公司每天都使用3D打印技术为星际飞船的猛禽发动机制造零部件。如今，SpaceX的发射和卫星业务的营业利润率高于任何一家3D打印供应商。受益于3D打印的工业企业可以通过垂直整合来保持竞争优势。
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