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未來(lái)科技論文
不久前,美國(guó)公布了一份長(zhǎng)達(dá)35頁(yè)的《2016~2045年新興科技趨勢(shì)報(bào)告》,該報(bào)告是在美國(guó)過(guò)去五年內(nèi)由政府機(jī)構(gòu)、咨詢機(jī)構(gòu)、智囊團(tuán)、科研機(jī)構(gòu)等發(fā)表的32份科技趨勢(shì)相關(guān)研究調(diào)查報(bào)告的基礎(chǔ)上提煉形成的。通過(guò)對(duì)近700項(xiàng)科技趨勢(shì)的綜合比對(duì)分析,最終有以下幾項(xiàng)最值得關(guān)注的科技發(fā)展趨勢(shì)。
物聯(lián)網(wǎng)
在2045年,最保守的預(yù)測(cè)也認(rèn)為將會(huì)有超過(guò)1千億的設(shè)備連接在互聯(lián)網(wǎng)上。這些設(shè)備包括了移動(dòng)設(shè)備、可穿戴設(shè)備、家用電器、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)探測(cè)器、監(jiān)控?cái)z像頭、汽車(chē)以及服裝等。它們所創(chuàng)造并分享的數(shù)據(jù)將會(huì)給我們的工作和生活帶來(lái)一場(chǎng)新的信息革命,人們也將可以利用來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)的信息來(lái)加深對(duì)世界以及自己生活的了解,并且做出更加合適的決定。
與此同時(shí),聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也將把目前許多工作,比如監(jiān)視,管理,以及維修等需要人力的工作自動(dòng)化。物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析以及人工智能這三大技術(shù)之間的合作將會(huì)在世界上創(chuàng)造出一個(gè)巨大的智能機(jī)器網(wǎng)絡(luò),在不需人力介入的情況下實(shí)現(xiàn)巨量的商業(yè)交易。
機(jī)器人與自動(dòng)化系統(tǒng)
在2045年的地球上,機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)將無(wú)處不在。自動(dòng)駕駛汽車(chē)會(huì)使交通更加安全與高效,或許還會(huì)給共享經(jīng)濟(jì)帶來(lái)新的動(dòng)力。機(jī)器人則會(huì)負(fù)責(zé)日常生活中大量的任務(wù),比如照顧老人與買(mǎi)菜,以及工業(yè)中的職責(zé),比如收獲農(nóng)作物,維護(hù)公共設(shè)施等等。
智能手機(jī)與云端計(jì)算
智能手機(jī)與云端計(jì)算正在改變?nèi)祟?lèi)與數(shù)據(jù)相處的方式。比如目前的美國(guó),大約有30%的網(wǎng)頁(yè)瀏覽和40%的社交媒體是通過(guò)手機(jī)進(jìn)行的。之所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因之一就是智能手機(jī)具有各種可以測(cè)量天氣、位置、光度、聲音、以及生物特征。
隨著手機(jī)功能越來(lái)越全面,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的鋪展也將加速。在2030年,全球75%的人口將會(huì)擁有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接,60%的人口將會(huì)擁有高速有線網(wǎng)絡(luò)連接。隨著移動(dòng)終端的發(fā)展以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)散,也會(huì)進(jìn)一步推進(jìn)云端計(jì)算的進(jìn)展。云端計(jì)算可以在在零投入的情況下給用戶帶來(lái)大量的計(jì)算能力。
在未來(lái)的30年里,基于云的移動(dòng)計(jì)算端將會(huì)改變從醫(yī)療到教育的各行各業(yè)。比如人們可以通過(guò)手機(jī)來(lái)進(jìn)行體檢并與云端的診斷軟件直接溝通,人們也可以在手機(jī)上使用教育軟件來(lái)學(xué)習(xí)新的技能,農(nóng)民們甚至可以通過(guò)手機(jī)連接到實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù),通過(guò)云端軟件計(jì)算最優(yōu)化的收割時(shí)間。
智慧城市
未來(lái)的智慧城市將利用信息和通訊技術(shù)(ICT),通過(guò)大數(shù)據(jù)以及自動(dòng)化來(lái)提高城市的效率和可持續(xù)性。比如使用分散探測(cè)系統(tǒng)將實(shí)時(shí)監(jiān)視城市用水用電數(shù)據(jù),通過(guò)智能電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)整配電設(shè)置;通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的交通信號(hào)系統(tǒng)以及自動(dòng)駕駛系統(tǒng)來(lái)減緩車(chē)輛堵塞的程度;利用由新材料和新設(shè)計(jì)技巧所建的智能建筑來(lái)提高空調(diào)和照明系統(tǒng)的效率,減少能源浪費(fèi);使用屋頂太陽(yáng)能板、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、地?zé)岚l(fā)電,以及其他可再生資源提供干凈的電力。
量子計(jì)算
量子計(jì)算是通過(guò)疊加原理和量子糾纏等次原子粒子的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的編碼和操縱。
雖然在過(guò)去的幾十年里,量子計(jì)算只存在于理論上,近些年的研究已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)有意義的結(jié)果。在未來(lái)的 5~15年里,我們很有可能制造出一款有實(shí)用意義的量子計(jì)算機(jī)。
混合現(xiàn)實(shí)
虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(VR和AR)技術(shù)已經(jīng)在消費(fèi)電子市場(chǎng)激發(fā)了極大的熱情,各科技公司也迅速的開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。在2014年收購(gòu)OculusVR之后,F(xiàn)acebook將在今年推出他們首款VR眼鏡。三星,索尼,宏達(dá)也計(jì)劃在今年推出VR產(chǎn)品。資本的涌進(jìn)代表了VR將會(huì)成為新一代的主流娛樂(lè)技術(shù)。
人類(lèi)增強(qiáng)
在接下來(lái)的'30年里,科技將帶領(lǐng)人類(lèi)突破潛力極限或者生物的極限。由物聯(lián)網(wǎng)連接的可穿戴設(shè)備將會(huì)把與實(shí)時(shí)有關(guān)的信息直接打入我們的感官中。如外骨骼和與大腦連接的假肢將會(huì)使我們變得更加強(qiáng)大,為老弱病殘恢復(fù)移動(dòng)力;裝有探測(cè)器和嵌入式計(jì)算機(jī)的隱形眼鏡將給我們帶來(lái)天然夜視,以及可以嵌入虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的能力。益智藥將會(huì)擴(kuò)大我們的思維能力,改變工作和學(xué)習(xí)的方式。
先進(jìn)數(shù)碼設(shè)備
未來(lái),人們將會(huì)擁有更多的計(jì)算能力以及更廣的數(shù)碼資源。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算將會(huì)給人們帶來(lái)幾乎無(wú)限的內(nèi)存和計(jì)算能力。虛擬技術(shù)和基于軟件的系統(tǒng)將會(huì)允許政府和企業(yè)在不需要昂貴的硬件升級(jí)的情況下迅速的調(diào)整升級(jí)IT系統(tǒng)。
從衣服到建材,數(shù)碼產(chǎn)品將會(huì)更廣泛的融入到日常生活中。在此同時(shí),新科技將會(huì)改變我們與科技之間交流的方式。語(yǔ)音界面已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在智能手機(jī)中,而姿勢(shì)界面則允許我們無(wú)聲的與計(jì)算機(jī)通訊。最終,人腦-電腦界面將會(huì)允許我們用思想控制數(shù)碼設(shè)備,使它們成為我們身體的一部分。
太空科技
太空行業(yè)正在進(jìn)入一個(gè)從上個(gè)世紀(jì)60年代后就從未出現(xiàn)過(guò)的發(fā)展階段。新的科技,比如機(jī)器人,先進(jìn)的推進(jìn)系統(tǒng),輕便的材料,增加制造,以及元件小型化正使人和物進(jìn)入太空更加便利,而這則會(huì)開(kāi)啟太空探險(xiǎn)的新機(jī)會(huì)。SpaceX,Arianespace,BlueOrigin等太空行業(yè)的新人已經(jīng)帶來(lái)了例如可回收火箭等顛覆式創(chuàng)新。
在未來(lái)的30年里,科技的研發(fā)將會(huì)帶領(lǐng)人類(lèi)將重返月球。在此之外,更加偉大的探險(xiǎn),比如人類(lèi)登錄火星也是,以及新型基于太空的行業(yè),比如在開(kāi)采小行星中的礦物也都有可能出現(xiàn)。
合成生物科技
早在孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)遺傳的基礎(chǔ)規(guī)律,以及埃弗里·麥克勞德·麥卡蒂實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)之前,人類(lèi)已經(jīng)進(jìn)行了幾千年的通過(guò)選擇性育種以及雜交來(lái)操縱植物和動(dòng)物的遺傳基因了。
隨著我們對(duì)遺傳學(xué)認(rèn)知的加深,我們已經(jīng)可以通過(guò)搭建新的DNA來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)中生有,創(chuàng)造出新的生物。基因改造農(nóng)作物則是此項(xiàng)科技的先鋒。但是在此同時(shí),我們正站在一場(chǎng)生物革命的突破口。當(dāng)我們跨入生物科技的新時(shí)代時(shí),生命將會(huì)成為信息,如同電腦程序的代碼一樣可以被改寫(xiě)。
增材制造
增材制造(3D打印)已經(jīng)在工業(yè)界作為制造限量設(shè)計(jì)原型的技術(shù)而被使用超過(guò)30年了。但是,在近十年里,3D打印技術(shù)獲得了驚人的發(fā)展。如今,隨著3D打印機(jī)價(jià)格的下降以及大量開(kāi)源工具和付費(fèi)模型的出現(xiàn),世界上已經(jīng)出現(xiàn)了一個(gè)龐大的“創(chuàng)客”群體,無(wú)時(shí)不刻的在突破這項(xiàng)技術(shù)的極限。
在2040年,3D打印技術(shù)將改變世界,新一代的3D打印機(jī)將可以融合多種材料,電子元件,電池以及其他原件。人們將會(huì)利用3D打印技術(shù)制造工具,電子產(chǎn)品,備用零件,醫(yī)療設(shè)備等各種產(chǎn)品,并按照自己個(gè)人需求來(lái)實(shí)現(xiàn)真正的“私人訂制”。
醫(yī)學(xué)
在未來(lái)的30年里,各種科學(xué)技術(shù)上的突破將改變醫(yī)學(xué)。通過(guò)基因組學(xué),我們將會(huì)得到真正的私人藥物,癌癥、心肺疾病、阿茲海默癥、以及其他目前看似無(wú)救的疾病將會(huì)由針對(duì)患者個(gè)人基因的藥物來(lái)治療。
人類(lèi)將可以通過(guò)DNA培養(yǎng)出來(lái)移植所需的器官,從而滅絕等待配型以及排斥反應(yīng)等很可能致命的情況。生物假肢將會(huì)被直接連接到神經(jīng)系統(tǒng)上,從而提供與真實(shí)觸感極其相似的感官。
能源
在未來(lái)的30年里,全球能源需求預(yù)計(jì)會(huì)增長(zhǎng)35%,我們則正在面臨著一場(chǎng)能源革命。新的采油技術(shù),比如水力壓裂以及定向鉆為人類(lèi)添加了大量可開(kāi)發(fā)的油田和氣田,而這將直接顛覆了世界石油市場(chǎng)。
與此同時(shí),可再生能源,比如太陽(yáng)能和風(fēng)能的價(jià)格也開(kāi)始接近與石油。就拿太陽(yáng)能來(lái)說(shuō),在過(guò)去的10年里,太陽(yáng)能發(fā)電的價(jià)格從每瓦8美元降低至這個(gè)數(shù)字的十分之一。在此之外,還有核能這個(gè)抱有爭(zhēng)議但從未停止開(kāi)發(fā)的能源。新一代的核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)宣稱遠(yuǎn)比之前的更安全,也會(huì)產(chǎn)生更少的核廢料。
新型武器
在未來(lái)的30年里,數(shù)種新型武器技術(shù)將出現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)上。除了目前正在開(kāi)發(fā)中的非致命武器以及能量武器之外,數(shù)個(gè)國(guó)家也正在開(kāi)發(fā)可以阻絕軍事行動(dòng)能力的反介入和區(qū)域阻絕武器(A2AD)。A2AD技術(shù)包括反艦彈道導(dǎo)彈、精密制導(dǎo)反車(chē)輛反人員武器、反火箭炮、火炮和迫擊炮系統(tǒng)(CRAM)、反衛(wèi)星武器,以及電磁脈沖武器(EMP)。
食物與淡水科技
在未來(lái)的30年里,淡水和食物的缺乏將會(huì)在世界上制造更多的沖突。大約全球25%的農(nóng)地已經(jīng)由于過(guò)度耕作、干旱、污染等原因造成了嚴(yán)重退化。
在未來(lái)的幾十年里,最樂(lè)觀的預(yù)測(cè)是主食谷物的價(jià)格將會(huì)提高30%。如果全球氣候變化、需求,以及資源管理的失敗按照目前的趨勢(shì)繼續(xù)下去,價(jià)格提高100%也是可能的。
在2045年,全球超過(guò)40%的人口將會(huì)面臨缺乏水源的問(wèn)題。這一切問(wèn)題的解決方式只有科技。海水淡化、微型灌溉、污水回收、雨水收集等科技將會(huì)減緩人類(lèi)對(duì)淡水水源的需求。基因改造農(nóng)作物以及自動(dòng)化將會(huì)允許農(nóng)民使用更少的土地來(lái)出產(chǎn)更多的食物。食物和淡水將會(huì)成為新的科技熱點(diǎn)。
對(duì)抗全球氣候變化
根據(jù)目前的數(shù)據(jù),在2050年,地球表面的溫度將增加1.4至3攝氏度。就算我們采取了一些極端方式來(lái)減少溫室氣體的排放,氣候的慣性也會(huì)引起溫度的提高。而地表溫度的提高則會(huì)帶來(lái)一系列的惡果,比如海平面的提高給海岸城市所帶來(lái)的危險(xiǎn),農(nóng)作物產(chǎn)量的下降所引發(fā)的饑荒,干旱導(dǎo)致數(shù)百萬(wàn)人缺乏飲用水,以及洪水所造成的數(shù)十億損失。
在未來(lái)的30年里,這些危機(jī)將會(huì)引導(dǎo)各方投資研究可以減緩氣候變化所帶來(lái)的影響的科技。在近期,這些科技將包括在地圖上標(biāo)出有洪水危險(xiǎn)的系統(tǒng),以及可以抵抗干旱的基因改造農(nóng)作物。在更長(zhǎng)遠(yuǎn)的時(shí)間里,也許會(huì)出現(xiàn)野心更大的科技,比如可以從大氣中提取二氧化碳和甲烷等溫室氣體,并在把它們安全的儲(chǔ)存在地下的科技。(編輯/起點(diǎn))
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