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什麼是Game Changers？
根據CB Insights的定義，所謂的Game Changer包含了三個要點：它是一個事件、構想或過程，會導致當前做事或思考方式發生重大變化（significant shift）；它是一個新引進的要素或因素，可以顯著地改變現有情況或活動；從企業的角度，Game Changers是具有強大動能的新創公司，他們具有領先的技術力，並有潛力能讓社會和經濟變得更好。
科技是Game Changers的核心，而Game Changers的價值來自於社會和經濟。基於此，CB Insights從過去一年社會所關注的重要科技趨勢中篩選出12個領域，包含光子晶片（Speed-of-light chips）、量子加密（Quantum cryptography）、AI 透明化（AI transparency）、基因編輯2.0（CRISPR 2.0）、基於AI的蛋白質預測（AI-based protein prediction）、電子療法（Electro-charged therapeutics）、微生物療法（Microbiome masters）、心理新藥（Mind-altering medicines）、DNA資料市集（DNA data marketplace）、碳捕捉技術（Carbon capturers）、新世代核能（Next-gen nuclear energy）、永續運輸（Sustainable shippers），並在這些領域中找出最具代表性的36家新創企業。
2019年的Game changers有不少與AI相關的題材，例如量子AI、邊緣AI、資安AI等。另外，由於2018年發生了多起校園槍擊案，在社會關注下，智慧治安也成為重要項目之一。然而，從2020年的Game changers領域中不難發現，人們更加關注於生命科學相關的前瞻技術，不論是基因編輯的CRISPR 2.0、蛋白質預測、微生物學，或電子療法等。此外，從去年的生態工程、碳中和建築與海洋保育，到今年的碳捕捉、新核能與永續運輸，環境及永續發展議題仍是Game changers的焦點。
CB Insights依據募資及財務狀況、投資者品質、企業成長性等指標，從12個領域裡，各選出3家具代表性的新創企業。在這36家企業中，22家來自於美國，或創立後將總部移至美國。除此之外，加拿大（6家）、英國（5家）也有不少企業上榜。瑞典、以色列與新加坡則各有一家企業被選為Game changers。
Game Changers的投資者們
在投資者的部分， 2020年這36家Game changers獲得超過200位投資者支持。而這36家新創企業在這群投資者的支持下，獲投件數與金額快速攀升，從2015年的4筆交易6,100萬美元，成長至2019年的30件6.28億美元（統計至2019/12/4）。
其中最為活躍的是兩家對前瞻技術相當熱衷的創投公司，Khosla Ventures與Lux Capital，各投資了4家。Khosla Ventures是相當知名的矽谷科技創投，管理資產總額超過50億美元。在這36家Game changers中，Khosla Ventures投資了微生物製藥公司Pendulum、微生物檢測公司Viome、基因檢測公司Nebula Genomics，以及鑽研核融合研究的Commonwealth Fusion Systems。Lux Capital總部位於紐約，並在矽谷Menlo Park設有辦事處，管理資產總額達24億美元。Lux Capital投資了開發可解釋AI的Fiddler Labs、蛋白質預測公司LabGenius、提供非侵入式電子療法的Cala Health，以及研究腸道生物訊號與中樞神經系統的Kallyope。
此外，如Google Ventures（GV）、Lightstone Ventures、New Enterprise Associates（NEA）、ARCH Venture Partners、inovia，以及微軟創辦人比爾蓋茲等，均投資了3家Game changers。
2020 Game Changers
（一）光子晶片（Speed-of-light chips）
光子晶片顧名思義就是利用光子（Photon）進行數據傳輸，光子不像電子那樣需要在導線中傳播，即使在光線相交時，它們之間也不會相互影響。電腦的功率取決於其組成部件的運行速度和排列密度，光子在這兩個方面的表現都很理想。光子的速度即光速，為每秒30萬公里，對訊息的處理速度可達現有半導體的1,000倍。
光子的特性與優勢可應用於晶片上，但要落實卻不容易。簡單來說，光子晶片就是一片內部有各種精細結構的半導體材料，透過它的結構控制穿透晶片的光，並把光分離、彎曲，並分散成不同的波長。它的運作元件，是在長寬只有數公分、材質通常是磷化銦的晶片上。然而，磷化銦跟其它化合物半導體一樣，材質脆弱，不僅在製造上良率比矽材料低，封裝程序比一般電子晶片更複雜。
1. Ayar Labs
2015年Ayar Labs成立於美國加州，團隊成員來自於麻省理工學院、波士頓大學、加州大學柏克萊分校、科羅拉多大學波德分校等，其開發出一種高度整合的光子系統，包含內建處理器、記憶體與大量光收發器的晶片。Ayar Labs的共同創辦人兼首席科學家（Chief Scientist）在2019年參與Intel Capital Summit說明其單片封裝的光學I/O （MIPO I/O）如何推動第二階段的「摩爾定律」，提升既有晶片效能。
Ayar Labs募資總額達2,950萬美元，主要投資人包含Founders Fund、GlobalFoundries、Intel Capital、Playground Global，2019年4月亦宣布拿到來自DARPA的補助。
2. Lightmatter
2017年Lightmatter於美國波士頓成立，團隊成員來自於麻省理工學院。Lightmatter構建用於人工智慧運算的晶片。其架構結合了電子學，光子學和新的演算法，利用光的獨特屬性啟用快速推理和訓練引擎。使用可編程的光子元件陣列，結合常規的CMOS製程，加速深度神經網路的運作。
Lightmatter募資總額達3,320萬美元，主要投資人包含GV、Spark Capital、Matrix Partners。
3. Luminous Computing
Luminous在2018年成立於美國加州，團隊成員主要來自於普林斯頓大學。基於在普林斯頓大學長達10年的研究，Luminous企圖應用光子技術突破傳統處理器的發展瓶頸，並專注於AI晶片的應用。目標在於產出能取代3,000個TPU（Tensor Processing Unit）的單一晶片。
Luminous剛完成種子輪募資900萬美元，主要投資人包含Bill Gates、Gigafund、Neo、10100 fund。
（二）量子加密（Quantum cryptography）
量子電腦的問世，一方面將我們對算力的理解帶到了一個新的境界，另一方面卻也讓我們看見了潛在的資安漏洞，以往安全的加密手法，如RSA加密，成為可被量子電腦輕易攻克的堡壘。基於此，足以應對量子電腦算力的新加密方式成為資安的重要發展面向之一，而量子加密的出現為此帶來曙光。
台灣雖然量子通訊技術起步較晚，但也已端出成績。科技部從2018年開始系統性地投入量子通訊技術研究，2019年7月清華大學前瞻量子科技研究中心副教授褚志崧團隊已成功實現25公里室內光纖量子加密通訊；9月則成功實現4公里戶外光纖量子加密通訊。
量子物理對量子特性的描述有兩大重要結論，不可複製原理 （No-cloning theorem）與不確定性原理（Uncertainty principle）。因此，只要有任何量測手法介入測量一個粒子的性質（比如位置、動量），都會導致粒子狀態發生改變，而這粒子無法被複製並重現。對同一顆粒子，量測方式的順序將導致觀察結果的不同。以光子來說，有線性（水平-垂直移動）與旋轉（左-右旋轉）兩種性質量測模式，依據量測順序的不同，一顆光子可能同時存在左旋與右旋的狀態。
簡言之，若有駭客企圖攔截以光子加密保護的密鑰，密鑰接收者可與發送者比對光子狀態，判斷傳輸途中是否曾被截取量測過，並立刻告知密鑰發送者停止傳輸。
量子加密在技術上具可行性，目前有不少先驅投入市場驗證。
1. Crypto Quantique
2015年Crypto Quantique成立於英國英格蘭。基於目前矽晶片的標準架構，該公司設計了世界第一個以量子驅動的資訊安全晶片，並經過驗證，可與端對端體系架構結合。其解決了在不受信任的環境中安全地啟動IoT設備的問題，並填補了IoT生態系統中當前存在的巨大的設備安全漏洞。
Crypto Quantique在2019年9月完成種子輪募資800萬美元，主要投資人包含ADV與Entrepreneur First。
2. ISARA
ISARA成立於2015年加拿大安大略，CEO Scott Totzke曾擔任BlackBerry的高級副總裁，而CTO Mike Brown則曾於BlackBerry負責產品資安研發。ISARA是一家網路安全服務公司，並致力於建構量子安全解決方案。在維持當前安全措施的環境下，該公司為企業提供測試和開發資安解決方案，以及保護高價值資產和機密數據所需的加密敏捷性。
ISARA累計募資總額達2,690萬美元，主要投資人包含Quantum Valley Investments、Shasta Ventures。另外該公司在2019年4月亦獲得加拿大創新、科學與工業部（Innovation, Science and Economic Development, ISED）720萬加幣的補助。
3. SpeQtral
2017年SpeQtral成立於新加坡，是今年Game changers中唯一一家亞洲新創企業。該公司專注於佈建基於衛星的量子加密網路，嫁接既有的衛星通訊系統，以確保其安全性。SpeQtral的核心技術來自於新加坡國立大學（NUS）的量子技術中心（Centre for Quantum Technologies, CQT）。
SpeQtral募資總額190萬美元，投資人包含Space Capital、Space Angels、Shasta Ventures、SGInnovate，以及Golden Gate Ventures。
（三）AI透明化（AI transparency）
2016年AlphaGo與眾多職業好手對弈的過程中，多次下出人類圍棋專家未曾想過的棋步。對於目標是贏棋來說，我們可以直接觀察、思考，甚至研究AlphaGo的棋路。然而，當AI要拓展到更多目標並不是如此單論輸、贏的領域時，我們會更迫切地需要知道AI「如何」得到結論，例如在法院裡協助量刑、在醫療上協助診斷、在保險與金融上判斷一個投資策略的優劣，或是在社會福利政策裡主導資源的分配。而所謂的AI透明化，即是指可解釋的AI （Explainable AI, XAI）。
對於XAI的需求，可分為以下幾個面向：首先我們需要確認AI的判斷合理（verification of the system）。如果演算法只是提供建議做為參考，我們也需要知道演算法建議的理由，才能評估它的意見是否值得參考。其次是改良算法（improvement of the system）。特別是當模型與資料中存在著偏誤時，若缺乏解釋，將很難發現這些問題。第三是從AI身上學習（learning from the system）。當一套模型從大量的歷史資料裡粹取出真正有用的知識，但這往往需要人類弄清楚模型的答案是如何推導出來的，特別是在尋找自然規律的科學研究中。最後是符合法規要求（compliance to legislation）。隨著AI的影響擴大，可以預期會出現愈來愈多相關的法律規範，如要求AI技術的服務方對其模型提供解釋，不論是基於人權的要求或是法院判決的要求。例如歐盟GDPR中規範演算法的使用者有「要求解釋的權力」（right to explanation）。
1. Darwin AI
2017年Darwin AI成立於加拿大安大略，該公司正在開發一款AI演算法，其可以理解神經網路的運作機制，並且從中學習生成高度優化且客製化的新神經網路架構。過去運用神經網絡建立的AI學習機制需要數週或數月的時間從產出決策驗證調整模型，但Darwin AI的產品可在數日之內根據用戶定義的需求生成優化的模型，加速深度學習的開發。
Darwin AI於2018年9月完成種子輪募資390萬加幣，投資人包含Inovia Capital與Obvious Ventures。
2. Fiddler Labs
Fiddler Labs成立於2018年美國加州，CEO Krishna Gade曾帶領過Facebook的XAI團隊，CPO（Chief Product Officer）Amit Paka則曾在三星擔任AI產品部門主管。Fiddler Labs開發一款XAI引擎與介面，協助企業理解AI預測準則、分析AI行為、驗證AI的合規性，並監控AI性能表現。讓AI變得更平易近人，不論是資料科學家或公司主管，均可透過簡易的操作介面，進行大規模分析、管理與部署機器學習模型。
Fiddler Labs累計募資達1,320萬美元，投資人包含Lightspeed Venture Partners與Lux Capital。
3. Kyndi
2014年Kyndi成立於美國加州，該公司的AI平台使用機器學習自動化受監管的業務流程，並為政府單位、金融服務和醫療保健機構提供可供檢視審核的AI系統。企業用戶不但能更有效地掌握AI系統，檢驗判斷結果並提出合理解釋，更能將其提供股東或監管機構參考。
Kyndi於2019年7月完成B輪由Intel Capital領投的2,000萬美元募資，累計募資金額達3,160萬美元，主要投資人除了Intel Capital，亦包含Citrix Startup Accelerator、PivotNorth Capital等。
（四）CRISPR 2.0
過去因基因突變所引發的疾病，無法用藥物根治。而其解決的關鍵在於針對基因中的缺陷進行修正，也因此基因編輯技術成為近年生技領域探討的重點。2012年的CRISPR 1.0可說是「DNA的剪刀」，指的是用CRISPR搭配Cas9酵素，剪開DNA雙股螺旋進行基因編輯。由於人類的鹼基互補成對，故可透過引導 RNA，精準剪下有缺陷的基因，換上修飾完成的基因。
雖然CRISPR 1.0是一把精準的DNA剪刀，但實際上是一個相當單一的治療方式，剪或不剪。然而，目前已知人類許多代謝性疾病和癌症可能是源自基因的異常表現，基因本身其實沒有任何缺陷。在這種情況下，CRISPR 1.0技術就無用武之地了。因為基因本身若沒有問題，單靠剪下貼上是無法解決基因表現過高或過低的現象。
基於此，CRISPR 2.0為1.0提供了新的解方。CRISPR 2.0的技術是由美國史丹佛大學的團隊所研發，作法是將原先 CRISPR 技術用來剪下和貼上基因的剪刀酵素Cas9換掉，改為可針對單個或多個鹼基降低（CRISPRi）或增加（CRISPRa）表現量的各種酵素。目前CRISPRi可將鹼基表現量壓制到原來的1~10%左右，且作用非常精確，鮮少會影響到目標以外的基因。CRISPRa則可將原來鹼基表現增加1,000倍以上，精準度也非常高。換言之，CRISPRi加上CRISPRa的鹼基編輯器系統可直接微調ATCG四個鹼基表現，且作用具有時效性和可逆性，比只能做剪下和貼上的CRISPR 1.0 技術增加許多應用價值。
CB Insights在CRISPR 2.0的領域中選出了三家Game changers，首先是2018年在美國麻州成立的Korro Bio，累計募資400萬美元，New Enterprise Associates（NEA）與Atlas Venture為主要投資人。其次是2016年於美國加州成立的Locana，累計募資5,560萬美元，主要投資人為UCB Ventures、Temasek Holdings、Lightstone Ventures、GV、ARCH Venture Partners。第三則是2018年在美國華盛頓州成立的Shape Therapeutics，累計募資3,550萬美元，主要投資人為NEA、CureDuchenne Ventures。
除了以上三家，在CRISPR 2.0領域中更值得一提的公司為Beam Therapeutics。該公司是由被譽為「CRISPR 2.0教父」的美國麻省理工學院台裔美籍科學家劉如謙（David R. Liu）所創辦，其採用新穎的鹼基編輯方法，在目標DNA序列上產生精確，可預測和有效的修正結果。
Beam Therapeutics募資總額達2.22億美元，主要投資者包含了ARCH Venture Partners、GV、OUP（Osage University Partners）與 F-Prime Capital。該公司在2020年2月5日於NASDAQ以8.43億美元的市值掛牌上市，並募得1.78億美元。
（五）AI蛋白質預測（AI-based protein prediction）
蛋白質是維持生命所必須的大型複雜分子，舉凡身體能執行的各項功能：收縮肌肉、感知光線、將食物轉化為能量，都跟一種或多種蛋白質的運動和變化有關。這些蛋白質的作用與功能，取決於它獨特的3D結構。例如膠原蛋白的形狀像繩索，能在軟骨、韌帶、骨骼和皮膚之間傳遞張力；構成人體免疫系統的蛋白則是「Y」型，長得像鉤子，能夠檢測和標記致病微生物，鎖定並消滅病毒和細菌。換言之，若能預測蛋白質形狀，有助於理解其在體內的作用，以及診斷和治療被認為是由錯誤折疊的蛋白質引起的疾病，如阿茲海默症、帕金森氏症等。
換言之，蛋白質的折疊決定了它的功能，但如何掌握蛋白質的折疊卻成為令眾多科學家頭痛的課題。人體可以製造大量不同的蛋白質，每一種都是一個胺基酸鏈，其中有20種不同的類型。一種蛋白質內的每個胺基酸都可以扭曲與彎曲，而含有數百個胺基酸的蛋白質則有可能呈現出驚人數量的不同結構。
因此，運用AI技術預測蛋白質折疊，不但能夠幫助科學家更好地理解蛋白質在人體內的作用，亦能設計新的、有效的疾病治療方法，加速藥物開發時程，降低相關的實驗成本。
1. LabGenius
LabGenius在2012年成立於英國英格蘭，該公司的創辦人兼CEO James Field獲得EPSRC（Engineering and Physical Sciences Research Council）支持，在2014年取得倫敦帝國大學博士學位，並開發了新型蛋白質奈米籠（nanocages）加速標靶藥物的遞送。LabGenius專精於蛋白質工程，利用機器學習繪製DNA序列與蛋白質功能之間的關係，開發下一代蛋白質治療劑。
LabGenius累計募資金額1,370萬美元，主要投資者包含Lux Capital、Obvious Ventures、Inovia Capital、Kindred Capital、Acequia Capital。
2. ProteinQure
2017年ProteinQure成立於加拿大安大略，該公司提供一套用於計算蛋白質折疊模式的軟體平台，其結合了分子模擬、機器學習與量子計算，可協助基於蛋白質結構的藥物設計。ProteinQure也與微軟、D-Wave、IBM、Rigetti、Xanadu及富士通等公司合作，在蛋白質折疊和分子對接（molecular docking）領域發布了三種量子演算法。
ProteinQure累計募資金額460萬元美金，主要投資者包含Felicis Ventures、Inovia Capital、Golden Ventures、Global Founders Capital、8VC、Creative Destruction Lab。
3. Relay Therapeutics
2016年Relay Therapeutics成立於美國麻州（Massachusetts），該公司整合結構生物學、生物物理學、演算法等技術，分析蛋白質運動模式，並開發可能的干預手段。
Relay Therapeutics累計募資金額達5.2億元美金，其中包含在2018年12月由SoftBank Vision Fund領投的C輪4億美元，其他重要投資者包含GV、Biotechnology Value Fund、Third Rock Ventures與Casdin Capital等。
（六）電子療法（Electro-charged therapeutics）
電子療法，或是生物電子醫學（electroceuticals）旨在利用小型的可植入或非侵入式設備影響神經系統的電子訊號，包括在許多疾病中所出現的不規則神經脈衝，並以此治療多種慢性疾病。在無需投入化學或其他藥物的前提下，電子療法的治療效果靶向特定器官，且較無需擔心副作用的影響。
其實電子療法已行之多年，但傳統的神經調控領域只包括中樞神經系統的神經調控，例如深部腦刺激和脊髓電刺激。近年來，隨著技術的發展和研究的深入，神經調控的定義已擴展到更廣的範疇，包括迷走神經刺激、骶神經刺激、外周器官刺激及非侵入性經皮自主神經刺激。除了帕金森病、癲癇和慢性疼痛等傳統疾病之外，新的神經調控治療還包括炎症、代謝疾病、心血管疾病。例如，類風濕性關節炎和炎症性腸病，肥胖和糖尿病等。
1. Cala Health
Cala Health成立於2014年美國加州，該公司是一家生物電子醫學公司，致力於開發神經調控療法的穿戴式裝置。其開發的腕部穿戴裝置Cala trio是Cala Health所推出的第一項商業化產品，為手部震顫的非侵入性治療。
Cala Health於2019年5月完成C輪募資5,000萬美元，總募資金額達8,000萬美元，主要投資人眾，包含Lux Capital、Johnson & Johnson Innovation、GV、Lightstone Ventures、Novartis Venture Fund、Baird Capital、Triventures、dRx Capital等。其中除了知名創投與策略性投資者外，值得一提的是dRx Capital。dRx Capital是由瑞士諾華藥廠與高通共同成立的創投公司，專注於醫電相關領域的投資項目。
2. SetPoint Medical
SetPoint Medical早在2007年就已成立，總部位於美國加州，致力於治療慢性自身免疫性疾病患者。2011年SetPoint Medical導入迷走神經刺激裝置，用以治療類風濕關節炎，並進行概念驗證研究。該微型電子裝置外型如一顆膠囊，可植入患者體內，透過迷走神經的刺激，靶向治療自身免疫性疾病，如克隆氏症（Crohn's disease）與類風濕性關節炎，替代傳統藥物和生物製劑。
SetPoint Medical於2017年完成D輪3,000萬美元募資，累計募資金額達9,330萬美元，主要投資者為NEA、Boston Scientific、Action Potential Venture Capital、Medtronic等。
3. Theranica
Theranica成立於2016年，總部位於以色列。該公司整合先進的神經調控療法與無線技術，以解決偏頭痛等症狀。Theranica的主要產品為用於治療急性偏頭痛的穿戴式裝置Nerivio。該產品已經臨床驗證，患者可自行在偏頭痛或先兆發作時在家庭環境中使用。
Theranica在2019年3月募得B輪3,500萬美元，總募資金額達4,100萬美元，主要投資者包含Lightspeed Venture Partners、aMoon Fund、Omron Ventures、Corundum Open Innovation、LionBird等。
（七）微生物療法（Microbiome masters）
近年針對人體內微生物的研究日益興盛，過往大多關注腸道益生菌。然而，現在有更多研究顯示微生物組對人體的影響不僅止於腸道健康，甚至可以提供有關整體人類健康的訊息，而疾病也可能起因於宿主與微生物之間微妙的相互作用。例如在癌症治療中，宿主獨特的微生物組可能跟腫瘤的生成與進展有關，亦影響癌症治療的反應。不同的微生物物種可能影響人體對化療藥物的反應，從而影響臨床結果。此外，具腫瘤特異性微生物組可能會影響局部腫瘤對治療的反應，但也因著這樣的特性，將有潛力開發應用於腫瘤標靶治療藥物的傳遞。另外，針對神經系統疾病（如阿茲海默病與帕金森氏症）以及代謝性疾病（如2型糖尿病），微生物療法亦有其發展潛力。
1. Kallyope
Kallyope成立於2015年，總部位於美國紐約。該公司正在建立一個完整的腸-腦軸線（gut-brain axis）循環圖譜，腸-腦軸線係指消化道與中樞神經系統的生物化學信號。透過對腸-腦軸線的研究，該公司可確立不同循環的功能，以鑑別透過腸道調節的標靶治療方法。
Kallyope於2018年完成B輪2,100美元募資，由比爾蓋茲領投，累計募資金額達1.31億美元。除了比爾蓋茲，其他投資者包含Lux Capital、Polaris Partners與Illumina Ventures。
2. Pendulum Therapeutics
2012年Pendulum Therapeutics成立於美國紐約，該公司專注於針對特定疾病的醫用益生菌開發。其第一個商業化產品Pendulum Glucose Control專門為2型糖尿病患者設計，其中包含針對性的益生菌菌株與益生元，有助於恢復人體的自然代謝能力，以維持健康的血糖水平。
Pendulum Therapeutics於2019年5月完成B輪募資3,500萬美元，主要投資者為Khosla Ventures、True Ventures，以及Sequoia Capital。
3. Viome
2016年Viome成立於美國新墨西哥州，該公司設計並提供個人化的腸道微生物組檢測服務。透過Viome簡易工具包，個人使用者可在家完成血液、尿液、唾液和糞便等檢測樣本採集。Viome回收樣本後藉由App提供檢測結果，以及客製化的營養建議，以利用戶改善健康狀況。
Viome於2019年4月完成B輪募資2,500萬美元，由Salesforce的共同執行長與創辦人Marc Benioff領投。累計募資金額4550萬美元，主要投資者為Khosla Ventures、Bold Capital Partners、Physician Partners等。
（八）心理新藥（Mind-altering medicines）
心病還需新藥醫。面對心理或精神疾病，除了傳統治療手段如輔導、抗精神病藥之外，迷幻藥物的療效在近年逐漸受到重視。提到迷幻藥，社會大眾往往會將其與毒品產生聯想。但其實在50年代，迷幻藥就已被用於抑鬱症、酒精依賴等心理健康恢復的治療。然而，在60年代中期，藥物濫用情況日益嚴重，迷幻藥不但因此受到高度管制，相關科學研究也連帶受到影響而難以前行。直到2019年4月世界上第一個致力於探索迷幻藥物治療的學術研究中心在倫敦帝國理工學院創立，關於迷幻藥的研究才正式踏入主流學術殿堂。
迷幻藥研究有兩個重要主題，首先是使用迷幻藥物下的大腦活動機制，理解它是如何改變思想、情緒和行為；其次是迷幻藥能否被用於治療。例如迷幻藥物是否能讓抑鬱症或創傷後壓力症候群（post-traumatic stress disorder, PTSD）患者的病狀減輕。
2018年10月，美國FDA加快對麻醉藥氯胺酮（K他命）的批准程序，並且認可新創企業Compass Pathways使用賽洛西賓（psilocybin）所進行的抑鬱症臨床實驗為「突破性療法」。FDA對迷幻藥物研究的放寬也引來投資者的關注，例如德國 TAI Life Sciences籌集超過4,000萬美元用以投資在迷幻藥和其他藥物對抑鬱症和其他精神疾病的影響研究。
與迷幻藥物研究相關的新創公司不少，CB Insights選出了三家各有擅長的新創公司。首先是前段提到的Compass Pathways，該公司2016年成立於英國英格蘭，針對賽洛西賓在抑鬱症的應用投入臨床試驗。賽洛西賓即是一般稱迷幻蘑菇（magic mushroom）或迷幻松露（magic truffle）中的致幻成分。Compass Pathways累計募資達3,300萬美元，主要投資者為Principia SGR與Tim Davis。
其次是專注於LSD療法的Mindmed，該公司2016年成立於加拿大安大略。LSD為麥角酸二乙醯胺（Lyserg-Säure-Diäthylamid）的簡稱，是一種強烈的半人工致幻劑。Mindmed累計募資620萬美元，主要投資者為James Bailey、Kevin O'Leary與Bruce Linton。最後是專注於K他命療法的Small Pharma，該公司2015年成立於英國英格蘭。Small Pharma累計募資160萬美元，主要投資者為Chris Torrance與Innovate UK。
（九）DNA資料市集（DNA data marketplace）
基因檢測是近年討論度相當高的議題，從遺傳性疾病的預測，到個人基因族譜的揭露，基因檢測技術的普及不但能讓一般消費者更加瞭解自己，醫師也能透過基因數據掌握潛在的病因與提供合適的治療手段，研究者亦能利用基因資料庫，開發新型療法或研製新藥。
基於市場需求，基因數據庫本身即具備著龐大的商業潛力，亦有不少公司投入基因數據的蒐集與資料庫服務。然而，基因數據如同個人資料，因此對於這些提供基因數據庫服務的企業而言，一方面要能處理資訊安全的問題，另一方面則是需要思考如何讓消費者更願意提供個人的基因數據。換言之，為了能讓基因數據更具價值，企業需要打造一個安全的資訊交換平台，加速醫療研發期程，並合理回饋給數據的提供者。個人可以決定是否要將資訊分享出來，並可知悉是那些單位在使用個人數據。
1. LunaDNA
LunaDNA成立於2017年美國加州，是LunaPBC的子公司。該公司設計了一個基因數據交易平台，個人用戶可以透過23andMe、AncestryDNA、FamilyTree DNA或MyHeritage等數據蒐集平台貢獻基因資料。作為回饋，每位貢獻者依據其分享程度與數據變量，可以獲得一定的LunaDNA股份。隨著數據使用者完成相關研究，LunaDNA透過交易契約從研究者取得的收益將以股息的形式回饋予每位貢獻者。
LunaDNA累計募資金額860萬美元，主要投資者包含Illumina Ventures、ARCH Venture Partners、Hemisphere Ventures、Bain Capital Ventures、F-Prime Capital等。其中Illumina Ventures是由Illumina所成立的公司創投，該公司1998年成立，並在2000年8月在美國納斯達克上市，為非常具代表性的基因分析公司，占有基因定序領域70%的市場份額。
2. Nebula Genomics
2016年Nebula Genomics成立於美國加州，該公司除了蒐集基因數據外亦提供分析服務，使用者可利用23andMe或AncestryDNA等管道，或是Nebula Genomics提供的基因檢測工具貢獻數據。Nebula Genomics利用區塊鏈技術保護基因資料，並可通過加密貨幣進行數據交易。其目標是消除中介商，使人們可直接向製藥公司或其他資料購買方出售基因數據。在交易過程中，資料所有者將保持匿名，而買家身份完全透明，且所有的基因組資料和交易記錄都會受到保護。
Nebula Genomics累計募資金額490萬美元，主要投資者包含Khosla Ventures、Hemi Ventures、ARCH Venture Partners、F-Prime Capital、Hikma Ventures、Fenbushi Capital等。其中Hikma Ventures 是由大型跨國製藥公司Hikma Pharmaceuticals所成立的公司創投，成立於1978年，總部位於英國倫敦。
3. Sano Genetics
Sano Genetics成立於2017年，總部位於英國英格蘭，該公司原本是一群劍橋大學（University of Cambridge）學生的創業項目，除了蒐集基因數據外亦提供客製化檢測報告。利用Sano Genetics的基因數據平台，使用者可透過23andMe、AncestryDNA、Genes for Good或MyHeritage等管道，或Sano Genetics所提供的基因檢測工具貢獻數據。研究者則可以訪問資料庫，從而加快對醫學疾病的治療研究。
Sano Genetics累計募資金額70萬美元，包含Cambridge University Entrepreneurs（CUE）學生創業競賽補助，以及與University of Cambridge Enterprise（種子基金）的投資。
（十）碳捕捉技術（Carbon capturers）
因應氣候變遷，減少碳排成為各國在永續發展上的重要目標。除了政策鼓勵之外，碳捕捉與封存技術（Carbon capture and storage, CCS）也成為未來發展的趨勢。碳捕捉與封存，指的是收集與埋藏二氧化碳的技術，避免其進入大氣層造成溫室效應，以減緩全球暖化。
1. Carbon Engineering
Carbon Engineering成立於2009年，總部位在加拿大英屬哥倫比亞。該公司的創辦人哈佛大學物理學家David Keith利用化學反應，直接將空氣中的二氧化碳回收，並產生足夠的能源維持整個系統的運作。Carbon Engineering的系統包含四個主要設備，首先是巨大的風扇以及空氣接觸裝置。風扇將空氣吸入，並使空氣通過薄膜塑料表面與氫氧化鉀溶液接觸。透過化學反應，二氧化碳會轉化為碳酸鹽，並以液體的形式收集。其次是透過顆粒反應器（pellet reactor）從已濃縮、淨化與壓縮的碳酸鹽中分離出鹽粒。第三是鍛燒爐，鹽粒加熱後釋放出可再利用的純化二氧化碳。第四，加熱剩下的鹽粒經過石灰消和器（slaker）水化後循環回收系統中再次利用。
Carbon Engineering吸引不少投資者支持，募資金額超過1.07億美元，投資者包括微軟創辦人比爾蓋茲、油砂巨頭Norman Murray Edwards、全美第2大石油公司Chevron、第4大石油公司Oriental，以及全球最大的礦業巨擘BHP。
夢想很美，現實卻很殘酷。目前Carbon Engineering最嚴峻的挑戰是成本。複雜的技術與程序，提高了碳中和目標的價格。而直接從空氣中捕捉二氧化碳的做法，更難以解決龐大的全球碳排問題。
2. Opus 12
2015年Opus 12成立於美國加州，該公司專注於二氧化碳的轉換技術。Opus 12將收集來的二氧化碳，以金屬催化劑作為觸媒，透過電解轉化為甲烷、乙烯與乙醇等化學物質，而這些物質可運用在生產噴氣燃料、柴油燃料與相關消費產品上。
Opus 12目前還處在非常早期的種子階段，累計募資金額為120萬美元，投資者包括Breakout Labs、Rising Tide、Data Collective DCVC、GVA Capital與StartX。
此種二氧化碳甲烷化的技術並非Opus 12獨有，目前以德國等歐洲國家為首仍持續在開發中，尚未能達到正式的商業應用。現階段的技術瓶頸在於開發出高反應、長壽命的觸媒。一般已知用鎳做為觸媒適用於甲烷化技術，但因為會受到原料氣體中硫黃等不純物，或是在高溫條件下，粒子容易凝集等的影響，造成觸媒活性降低。
3. Kiverdi
Kiverdi在2008年成立，總部位於美國加州，共同創辦人暨CEO Lisa Dyson在2017年被美國知名雜誌《Fast Company》選為2017年最有創意的商業人士之一。該公司目前已揭露的募資金額為70萬美元，由Kapor Capital投資。
Kiverdi的碳捕捉方式有別於Carbon Engineering與Opus 12，其在實驗室中培養出被稱為「超級碳回收員」的嗜氫菌。其能在生物反應器中將二氧化碳轉化為類似動物蛋白質的胺基酸。Lisa Dyson表示Kiverdi已成功做出蛋白粉、油等產品，可應用於消費與工業產品。
（十一）新世代核能（Next-gen nuclear energy）
減碳的手段除了將二氧化碳捕捉與回收之外，更關鍵的問題來自於能源，利用石化燃料的火力發電方式首當其衝，成為被替代的首要目標。綠能雖然被寄予厚望，但現階段不論是發電量與穩定性均受到考驗，要同時解決減碳問題並滿足既有的能源需求並不容易，綠能似乎還有很長的路要走。
然而，核能是否應成為下一世代新能源研發上的選項？一方面，核能具有綠能所缺乏的優點，不僅碳排低，且能穩定供電；另一方面，核能卻也有著非常嚴重的問題需要解決，如核廢料處理、核輻射風險等。但不論反核或是擁核，核能從第一代到第三代反應爐，歷經70年的時間，發電方式並未出現顛覆或飛躍性的進步，同樣是透過可控的核分裂產生熱能，熱能將水變為蒸氣，蒸氣推動汽輪發電機組發電。面對如此「傳統」的發電方式，能夠解決核廢料處理與輻射風險問題的新世代核能技術成為不少新創企業投入研發的方向之一。
1. Terrestrial Energy
Terrestrial Energy成立於2013年，總部位於加拿大安大略，累計募資金額為4,060萬美元。該公司正在開發熔鹽反應爐（Molten Salt Reactor, MSR）技術。MSR其實在50年前就已出現，但因技術門檻較高，在當時無法成為主流。時至今日，MSR重新成為探討新核能的重點之一。
MSR屬於核分裂反應爐的一種，為第四代反應爐。與使用固態鈾棒作為燃料的傳統反應爐相比，MSR的主冷卻劑與燃料本身都是熔鹽混合物，使其可以在高溫下工作（獲得更高的熱效率），同時保持低蒸氣壓，從而降低機械應力。由於燃料既可以是固體燃料棒，也可以溶於主冷卻劑中，從而簡化反應爐結構，使燃耗均勻化，並允許燃料後處理。
換言之，MSR具備較高的發電效率、更小的設備尺寸，也比傳統反應爐更加安全。此外，重填燃料時也無須關閉反應爐，若遇到緊急狀況，MSR也可直接將熔鹽倒入水槽（drainage tanks）中，降低鹽度終止反應。
雖然MSR具有許多潛在的優勢與可能性，但目前仍停留在開發階段。主要原因除了需要通過國家評估與審核外，熔鹽具有高腐蝕性，若設備材料沒有選好，可能就會不斷地腐蝕設備，或是設備因放射性損傷而脆化。因此，反應爐的建材是MSR面臨的最大挑戰，而這也是規模化量產的主要困境。
2. NuScale Power
NuScale Power成立於2007年，總部位於美國奧勒岡州。累計募資金額為4,260萬美元，其中包含美國能源部（United States Department of Energy）核能辦公室（Office of Nuclear Energy）「美國先進核能發展產業機會計畫」（U.S. Industry Opportunities for Advanced Nuclear Technology program）在2018年4月核可的4,000萬美元補助。
該公司專注於將核能電廠模組化與微型化（Small Modular Reactors, SMR），並已設計了一種新型的壓水式反應爐，採用冷卻劑自然循環方式，不需馬達幫浦輸送，機構更為簡易，也因此提升耐用性與安全性。NuScale Power的第一個客戶是猶他州聯合市政電力系統（Utah Associated Municipal Power Systems），並計畫於愛達荷州興建12座50百萬瓦發電容量的小型模組式核反應爐。
為了增加發電量，過去核能發展是反應爐越大越好。然而，越大的反應爐，為了維持其安全性，不僅設計需要更加複雜，亦需要大筆開銷。現在，許多科學家積極投入小型核子反應爐的研發。這種在地底下運作，每十年裝填一次燃料即可的小型模組化反應器，雖然發電量無法與大型核電廠相比，但由於建造容易，能避免許多大型核電廠的潛在安全問題。此外，SMR能在工廠內製作完成，並在建造地點組裝，免去大型反應爐常有的工程延宕及巨額花費問題。
雖然現階段SMR在價格與發電量上不易與既有業者競爭，但美國卻相對積極。除了能對一些偏遠的設施供電外，亦可與當地的電網整合，搭配風力、太陽能等綠能設施，穩定其發電量。
3. Commonwealth Fusion Systems
Commonwealth Fusion Systems（CFS）成立於2017年，總部位在美國麻州。不同於前兩家採用的核分裂技術，該公司專注於核融合反應爐技術，其正在開發運用高溫超導磁體，以建造小型低成本的核融合發電廠。目前CFS與美國麻省理工學院合作，提出全新核融合反應爐設計。新的結構可打開內部腔室替換重要零件，將有助於提升反應爐散熱系統，進而延長設備的使用壽命。CFS累計募資達1.65億美元，主要投資者包含Khosla Ventures、The Engine、Lowercase Capital、Future Ventures、Starlight Ventures、Schooner Capital、Breakthrough Energy Ventures等。
相較於核分裂，核融合產生的核廢料半衰期極短，安全性高（不維持對核的約束便會停止反應）。此外，如氘和氚之核融合反應，其原料可直接取自海水，是較理想的能源取得方式。然而，開發核融合反應爐並非易事，等同是要在地表創造出可與太陽比擬的能量。通常核融合的電漿溫度會高達數百萬甚至上千萬度，基本上沒有什麼材料能夠承受如此高溫。因此，科學家多是透過強大的輔助線圈建立磁場引導，形成環狀懸浮電漿，防止其與腔室接觸。惟核融合技術發展至今，消耗能量仍沒有跟輸出能量打平，距離商業化恐還相當遙遠。
（十二）永續運輸（Sustainable shippers）
由於勞動力短缺、燃料價格上漲以及對物流的市場需求日盛，運輸成本不斷攀升。為了應對不斷上漲的運輸成本，相關領域的業者積極引入自動化模式，並優化陸、海、空運物流，以降低人力成本，提高能源效率與安全性。以美國貨運公司UPS為例，其每日運送高達1,830萬份包裹。為能有效節省運輸成本，UPS數據中心會為司機計算出最佳送貨路線，而其中有一項規定是建議司機「若非必要，盡量避免左轉」。UPS的路徑軟體經計算後認為，貨車在十字路口等待左轉，不僅會浪費時間還會更耗油。而這套「避免左轉」政策讓UPS每年可減少1,000萬加侖的用油、2萬噸二氧化碳排放及多運送35萬件包裹。雖然行車過程仍不能完全避免左轉，但UPS表示左轉只佔整體路線中不到10％。
除了像UPS的大型跨國業者外，新創企業能夠為物流產業帶來什麼顛覆性的影響呢？CB Insights針對能節省人力，提升運輸效率的永續運輸選出了三家新創業者，分別代表陸、海、空三種不同的場景。
1. Einride
2016年Einride成立於瑞典斯德哥爾摩，該公司專注於陸上貨運的解決方案，並提供了一個全自動駕駛電動運輸（Autonomous Electric Transport, AET）系統。Einride設計開發了兩款不同的電動無人貨車，Einride pallet Pod以及Einride timber Pod。這兩款貨車在充滿電的狀態下可以跑200公里，並每小時85公里運送。Einride pallet Pod電池容量達200 kWh，貨櫃長寬為7x2.5公尺，並可裝下15個棧板；Einride timber Pod電池容量則是300 kWh，貨櫃長寬為7.3x2.5公尺，並可載重16英噸（tons）。
Einride累計募資金額達3,230萬美元，主要投資者包含NordicNinja VC、EQT Ventures、Plug and Play、Ericsson Ventures與Norrsken Foundation等。
2. Nautilus Labs
Nautilus Labs成立於2016年，總部位在美國紐約。每年海洋運輸消耗的燃料成本超過1,000億美元，而其中30%是因航班調度、航線與天候所產生的耗費。對此，Nautilus Labs打造了一個基於雲端的實時海運數據分析平台。對於海運業者而言，依靠手動收集和分析的數據很難即時調整船隊航線與表現。透過數據平台的整合與機器學習技術，Nautilus Labs幫助客戶做出更好的決策，最大程度地提高每艘船和每次航行的收益。
Nautilus Labs在2019年4月完成A輪募資1,100萬美元，累計募資金額為1,310萬美元，主要投資者為M12、Quiet Capital、Amplifier、Root Ventures、Sam Altman，以及Kyle Vogt。其中Sam Altman是OpenAI的共同創辦人兼CEO，更是知名矽谷加速器Y Combinator的董事長。而Kyle Vogt則是Cruise的共同創辦人兼CEO，Cruise為通用汽車的子公司，專責自駕車的研發。
3. Sabrewing Aircraft
Sabrewing Aircraft成立於2016年，總部位在美國加州，募資金額300萬美元，主要投資者為Drone Fund與Idaten Ventures。該公司專注於研發重型商用貨運無人飛機，其設計的Rhaegal RG1是新一代的區域性貨運無人機，最大載重454公斤，可以每小時330公里的速度飛行達1,850公里，具有高效的全天候運行以及垂直起降功能。目前仍在測試開發階段。
參考文獻
CB Insights, “Game Changers 2020,” Dec. 17, 2019.