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改变未来的十大科技

时间:2023/11/9 作者: 中外书摘 热度: 15751
克劳斯·施瓦布+++李菁

  在第四次工业革命的进程中,软件技术驱动的数字互联将会彻底改变整个社会。其影响范围之广、变革速度之快,使得这场变革有别于人类历史上的任何一次工业革命。

  可植入技术

  引爆点:首款植入式手机将商业化,82%的受访者认为引爆点会在2025年之前出现。

  人们越来越依赖电子设备,而这些设备与人体的联系也愈加紧密。设备不再仅仅是可穿戴的,还能够被植入体内,发挥通信、定位、行为监控及健康管理等功能。

  起搏器及人工耳蜗的发明只是一个开始,越来越多的健康设备将会涌现出来。这些设备将能感知疾病参数,提醒用户采取措施,发送数据至监测中心,甚至有可能自动投放药物进行治疗。

  智能文身以及其他独特的芯片将有助于进行身份识别及定位。有了植入式设备,原本需用口头表达的想法可以借助“嵌入式”的智能手机来完成,而一些隐含的想法和情绪也有望通过读取脑电波及其他信号的方式来传达。

  视觉成为新的交互界面

  引爆点:10%的阅读眼镜可连接互联网,86%的受访者认为引爆点会在2025年之前出现。

  眼镜式、头戴式及眼球追踪设备都会变得越来越智能,谷歌眼镜只是第一个成功尝试。在未来,人眼与视觉也将成为连接互联网及数字设备的新媒介。

  通过视觉与互联网中各种应用与数据直接连接,个人的感官体验经过调节后被加强,从而更具身临其境之感。而随着眼球追踪技术的兴起,智能设备可以向视觉界面输入信息,并通过眼球与之进行互动,对信息进行反馈。

  通过提供指令、信息可视化及交互作用,可使视觉成为一个即时、直接的交互界面,改变人们的学习、导航、指引和反馈方式,从而有助于人们更充分地与世界互动。

  市场上已在出售的眼镜(不仅仅是谷歌眼镜),可以让你:

  ·像捏泥巴一样对3D物件进行随意操作;

  ·针对眼前所见提供全面的实时信息,与大脑运行模式相同;

  ·向你提供途经餐馆的菜单信息;

  ·在任意纸张上投影图片或视频。

  可穿戴设备联网

  引爆点:10%的人穿着可连接互联网的衣服,91%的受访者认为引爆点会在2025年之前出现。

  科技越发个人化了。早期的电脑需要几个大房间才放得下,后来能放在桌子上,现在则能放在膝盖上。当前的科技水平从我们口袋中的智能手机上可见一斑,而未来的科技将会被直接嵌入衣物和配饰中。

  2015年苹果公司发布的智能手表Apple Watch不仅能联网,还同时具备了智能手机的多种功能。越来越多的服装与可穿戴设备将带有嵌入式芯片,使穿戴者能利用该物品连接互联网。

  高德纳公司是全球最具权威的研究与咨询公司,据其统计,2015年内智能手表与手环的销售量将达到7000万台,而在五年内这一数字将上升到5.14亿。

  智慧城市

  引爆点:出现第一座人口超过五万却没有交通信号灯的城市,64%的受访者认为引爆点会在2025年之前出现。

  许多城市会将服务、公共设施以及道路接入互联网。这些智慧城市将能够对能源、物料流、物流运输及交通等领域进行管控。目前率先践行这一理念的地区,如新加坡和巴塞罗那,已经开始实施许多数据驱动的新服务,例如智能停车方案、智能垃圾回收以及智能照明等。智慧城市正不断拓展其传感技术网络,致力于打造能够连接不同技术项目的核心数据库平台,在此基础上依靠数据分析和预测模型拓展新的服务。

  无人驾驶汽车

  引爆点:美国道路上行驶的汽车中无人驾驶汽车达到10%,79%的受访者认为引爆点会在2025年之前出现。

  奥迪和谷歌等大公司已经开始致力于无人驾驶汽车的开发试验,而其他许多企业也加大力度,开拓新的解决方案。无人驾驶汽车有望在能效和安全性能上超越需要有人掌握方向盘的普通汽车。此外,它们也可以缓解交通压力,降低排放,并对现有的交通及物流模式产生颠覆性的影响。

  2012年,内华达州成为美国第一个官方承认无人驾驶(自动驾驶)汽车合法的州。

  谷歌计划在2020年之前实现无人驾驶汽车的量产。

  3D打印与制造业

  引爆点:第一辆3D打印汽车问世,84%的受访者认为引爆点会在2025年之前出现。

  3D打印,又称“增材制造”,是一种根据3D数字图纸或模型逐层打印,从而创造出实物的技术。想象一下一片片地制作一条面包的情形就更容易理解了。3D打印有望实现用简易的设备来制造复杂的产品。最终,许多材料都将成为3D打印的原料,例如塑料、铝、不锈钢、陶瓷,甚至是高性能合金等,而3D打印机也将有能力完成原本需要集全工厂之力才能完成的任务。3D打印技术目前已经得到广泛应用,不管是在风力涡轮机制造还是玩具生产过程中,你都能见到这项技术的身影。

  假以时日,3D打印技术将会突破速度、成本和规模的限制,更加普及。

  《财富》杂志最近报道了3D打印技术应用于制造业的一个案例:“通用电气公司生产的LEAP喷气式发动机不仅是该公司的明星产品,还即将配置完全由增材制造技术制造的燃油喷嘴。这种工艺就是大家所熟知的3D打印技术,要根据精准的数字模型将原料(这里指合金材料)逐层堆积和建构起来。虽然通用电气的新型LEAP引擎仍处于测试阶段,但增材制造的部件所具备的优势已经在其他模型上显现出来。”

  3D打印与人类健康

  引爆点:进行首例3D打印肝脏的移植手术,76%的受访者认为引爆点会在2025年之前出现。

  在未来,3D打印机不仅能够打印物品,还能够制造人体器官——这一过程被称为“生物打印”。

  器官与普通物品的打印过程大致相同,也是根据建好的3D数字模型逐层打印。但打印器官的原材料显然与打印自行车的材料不同,而有关实验也需要有适用的材料方可进行,例如制造骨骼所需的钛粉等。3D打印在满足顾客的定制化需求方面具有巨大潜力,而没有什么比人体更加需要定制了。

  《大众科学》杂志报道了首例3D打印脊椎的移植手术:“2014年,北京大学第三医院的医生成功将世界上首个3D打印的人工椎体植入一位年轻患者体内,以替换其颈椎的病变部位。该人工椎体根据男孩体内原有的椎体建模打印而成,因此能够更好地嵌入其身体。”

  3D打印与消费品

  引爆点:3D打印的消费品占到总量的5%,81%的受访者认为引爆点会在2025年之前出现。

  只要拥有一台3D打印设备,任何人都能轻松进行3D打印。这一技术能使某些传统消费品根据需求进行本地化打印,顾客就不必特意前往商店购买。3D打印机有望成为办公室甚至是家庭中必不可少的设备,这将进一步降低获取消费品的成本,让3D打印产品变得更为普及。

  2014年,全球3D打印机的出货量达到13.3万台,比2013年增长了68%。其中大多数打印机的售价不超过一万美元,该售价适用于实验室、学校和小型制造企业。因此,3D打印材料和服务市场的规模迅猛增长,总价值达到了33亿美元。

  定制人类

  引爆点:第一个“编辑基因组”婴儿诞生。

  从21世纪初到现在,人类全基因组测序的成本几乎下降了六个数量级。2003年,“人类基因组计划”花费27亿美元完成了第一次全基因组测序。2009年,每个基因组的测序费用下降到10万美元,而如今研究人员只需要花1000美元左右租用一个专用于此类研究的实验室,就能完成基因组测序。近年来,随着CRISPR/Cas9基因编辑技术的发展,在基因组编辑领域也出现了相似的趋势。与之前的研究方法相比,该技术还因其高效能、高效率及低成本而得以广泛应用。

  由此可见,真正的革命并不在于科学家们编辑动植物基因的能力取得突破,而在于新的基因组测序及编辑技术带来的更大便利,大大增加了有能力参与实验的研究者的数量。

  2015年3月,顶尖科学家在《自然》杂志上发表了一篇文章,呼吁暂停编辑人类胚胎基因,并强调称“我们高度关注此项研究引发的道德及安全问题”。

  神经技术

  引爆点:首次将完全人工制造的记忆植入人脑。

  不论是对集体还是个人,在职场还是私人生活中,更好地理解大脑的工作原理都会对我们有所助益。

  回顾过去几年,在全世界受资助最多的研究项目中,就有两个属于脑科学领域:一个是人类大脑工程(在过去十年中得到欧盟委员会共计10亿欧元的科研基金资助);另一个是美国总统奥巴马发起的“推进创新神经技术脑研究计划”。

  虽然这些项目主要集中在科学和医学研究领域,但我们也目睹了神经技术在我们生活中的非医学领域也得到迅猛发展(并产生一定影响)。神经技术包括监测大脑活动,观察大脑与世界之间的互动和关联。

  例如,2015年,携带方便、价格低廉(目前的价格甚至已经低于一台电子游戏机)、能够读取脑电信号的头戴设备“神经耳机”为我们带来了无限的可能,它标志着这场神经领域的变革将演变为一次社会革新。
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