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，最終明確了20項(xiàng)最值得關(guān)注的科技發(fā)展趨勢(shì)。該報(bào)告的發(fā)布一是為了幫助美國(guó)相關(guān)部門(mén)對(duì)未來(lái)30年可能影響國(guó)家力量的核心科技有一個(gè)總體上的把握，其二是為國(guó)家及社會(huì)資本指明科技投資方向，以確保美國(guó)在未來(lái)世界中的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)。
1. 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。在此同時(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。但是，雖然物聯(lián)網(wǎng)會(huì)提高經(jīng)濟(jì)效率、公共安全，以及個(gè)人生活，它也會(huì)加重對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全和個(gè)人隱私的擔(dān)憂。恐怖分子，犯罪集團(tuán)以及敵對(duì)勢(shì)力將會(huì)利用物聯(lián)網(wǎng)作為新的攻擊手段。而物聯(lián)網(wǎng)中所包含的大量數(shù)據(jù)也會(huì)誘惑政府去實(shí)施針對(duì)人民的監(jiān)控，從而進(jìn)一步的引發(fā)隱私和安全之間的對(duì)抗。
代表性技術(shù)
實(shí)際應(yīng)用
2. 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。而隨著機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性、靈敏度以及智能的提高，它們將成為強(qiáng)大的戰(zhàn)士，在戰(zhàn)場(chǎng)上輔助、甚至替代人類(lèi)士兵作戰(zhàn)。人工智能軟件則會(huì)被使用到商業(yè)上，例如從數(shù)百TB的數(shù)據(jù)里面提取有意義的信息，使商業(yè)服務(wù)自動(dòng)化，以及替代諸如客服、教師等傳統(tǒng)意義上 “以人為本”的職業(yè)。但是，機(jī)器人與自動(dòng)化也會(huì)帶來(lái)許多的危機(jī)。數(shù)百萬(wàn)工作被機(jī)器取代的下崗職工將會(huì)給社會(huì)造成極大的沖擊，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的不穩(wěn)。自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)則會(huì)成為各個(gè)敵對(duì)勢(shì)力相互攻擊的主要突破口。在沖突中使用機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)則有可能造成極大的倫理和文化挑戰(zhàn)。
代表性技術(shù)
實(shí)際應(yīng)用
3. 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)的。而這的原因之一就是具有各種可以測(cè)量天氣、位置、光度、聲音、以及生物特征的探測(cè)器的智能手機(jī)。隨著手機(jī)的威力越來(lái)越大，功能也越來(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。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。但是，這一切都需要極高的網(wǎng)絡(luò)安全性、可靠性、以及流量。商業(yè)用戶以及個(gè)人用戶也都需要習(xí)慣把數(shù)據(jù)上傳到云端中。
代表性技術(shù)
實(shí)際應(yīng)用
4. 智能城市
在2045年，全世界65%-70%的人口將會(huì)居住在城市里。隨著城市人口的增加，全球人口超過(guò)1千萬(wàn)的超級(jí)都市將會(huì)從2016年的28座增加至2030年的41座。大量的人口向城市流動(dòng)將會(huì)給這些城市的基礎(chǔ)建設(shè)，比如城際交通，食物和水源，電力能源，污水處理，以及公共安全系統(tǒng)等帶來(lái)極大的壓力。
未來(lái)的智能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。但是，在另一方面，沒(méi)錢(qián)或者缺乏政治信念去投資這些科技的城市將會(huì)變得極其擁擠和骯臟，成為暴動(dòng)和沖突的爆發(fā)點(diǎn)。
5. 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)。量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)將會(huì)給其他的研究方向，比如氣候模擬、藥物研究、以及材料科學(xué)帶來(lái)巨大的進(jìn)步。
不過(guò)，最令人期待的還是量子密碼學(xué)。一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)將可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也將真正無(wú)懈可擊。如今，量子計(jì)算機(jī)的許多技術(shù)堡壘已經(jīng)開(kāi)始被逐一攻克，雖然我們也許在21世紀(jì)40年代才會(huì)看到真正實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)，但來(lái)自政府和業(yè)界的大量投資意味著量子計(jì)算已經(jīng)邁過(guò)了轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
代表性技術(shù)
實(shí)際應(yīng)用
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