創(chuàng)造未來的科技發(fā)展十大新趨勢
白春禮 來源:人民日報(bào)
當(dāng)前,全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方興未艾,科技創(chuàng)新正加速推進(jìn),并深度融合、廣泛滲透到人類社會的各個方面,成為重塑世界格局、創(chuàng)造人類未來的主導(dǎo)力量。我們只有認(rèn)清趨勢、前瞻擘劃,才能順勢而為、搶抓機(jī)遇。從宏觀視角和戰(zhàn)略層面看,當(dāng)今世界科技發(fā)展正呈現(xiàn)以下十大新趨勢。
1. 顛覆性技術(shù)層出不窮,將催生產(chǎn)業(yè)重大變革,成為社會生產(chǎn)力新飛躍的突破口。作為全球研發(fā)投入最集中的領(lǐng)域,信息網(wǎng)絡(luò)、生物科技、清潔能源、新材料與先進(jìn)制造等正孕育一批具有重大產(chǎn)業(yè)變革前景的顛覆性技術(shù)。量子計(jì)算機(jī)與量子通信、干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)、合成生物和“人造葉綠體”、納米科技和量子點(diǎn)技術(shù)、石墨烯材料等,已展現(xiàn)出誘人的應(yīng)用前景。先進(jìn)制造正向結(jié)構(gòu)功能一體化、材料器件一體化方向發(fā)展,極端制造技術(shù)向極大(如航母、極大規(guī)模集成電路等)和極?。ㄈ缥⒓{芯片等)方向迅速推進(jìn)。人機(jī)共融的智能制造模式、智能材料與3D打印結(jié)合形成的4D打印技術(shù),將推動工業(yè)品由大批量集中式生產(chǎn)向定制化分布式生產(chǎn)轉(zhuǎn)變,引領(lǐng)“數(shù)碼世界物質(zhì)化”和“物質(zhì)世界智能化”。這些顛覆性技術(shù)將不斷創(chuàng)造新產(chǎn)品、新需求、新業(yè)態(tài),為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供前所未有的驅(qū)動力,推動經(jīng)濟(jì)格局和產(chǎn)業(yè)形態(tài)深刻調(diào)整,成為創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展和國家競爭力的關(guān)鍵所在。
2. 科技更加以人為本,綠色、健康、智能成為引領(lǐng)科技創(chuàng)新的重點(diǎn)方向。未來科技將更加重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)與修復(fù),致力于研發(fā)低能耗、高效能的綠色技術(shù)與產(chǎn)品。以分子模塊設(shè)計(jì)育種、加速光合作用、智能技術(shù)等研發(fā)應(yīng)用為重點(diǎn),綠色農(nóng)業(yè)將創(chuàng)造農(nóng)業(yè)生物新品種,提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì),保障糧食和食品安全?;驕y序、干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)、分子靶向治療、遠(yuǎn)程醫(yī)療等技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用,醫(yī)學(xué)模式將進(jìn)入個性化精準(zhǔn)診治和低成本普惠醫(yī)療的新階段。智能化成為繼機(jī)械化、電氣化、自動化之后的新“工業(yè)革命”,工業(yè)生產(chǎn)向更綠色、更輕便、更高效的方向發(fā)展。服務(wù)機(jī)器人、自動駕駛汽車、快遞無人機(jī)、智能穿戴設(shè)備等的普及,將持續(xù)提升人類生活質(zhì)量,提升人的解放程度??萍紕?chuàng)新在滿足人類不斷增長的個性化多樣化需求、增進(jìn)人類福祉方面,將展現(xiàn)出超乎想象的神奇魅力。
3. “互聯(lián)網(wǎng)+”蓬勃發(fā)展,將全方位改變?nèi)祟惿a(chǎn)生活。新一代信息技術(shù)發(fā)展和無線傳輸、無線充電等技術(shù)實(shí)用化,為實(shí)現(xiàn)從人與人、人與物、物與物、人與服務(wù)互聯(lián)向“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展提供豐富高效的工具與平臺。隨著大數(shù)據(jù)普及,人類活動將全面數(shù)據(jù)化,云計(jì)算為數(shù)據(jù)的大規(guī)模生產(chǎn)、分享和應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、太空互聯(lián)網(wǎng)等新網(wǎng)絡(luò)形態(tài)不斷涌現(xiàn),智慧地球、智慧城市、智慧物流、智能生活等應(yīng)用技術(shù)不斷拓展,將形成無時不在、無處不在的信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,對人們的交流、教育、交通、通信、醫(yī)療、物流、金融等各種工作和生活需求作出全方位及時智能響應(yīng),推動人類生產(chǎn)方式、商業(yè)模式、生活方式、學(xué)習(xí)和思維方式等發(fā)生深刻變革。互聯(lián)網(wǎng)的力量將借此全面重塑這個世界和社會,使人類文明繼農(nóng)業(yè)革命、工業(yè)革命之后邁向新的“智業(yè)革命”時代。
4. 國際科技競爭日趨激烈,科技制高點(diǎn)向深空、深海、深地、深藍(lán)拓進(jìn)。空間進(jìn)入、利用和控制技術(shù)是空間科技競爭的焦點(diǎn),天基與地基相結(jié)合的觀測系統(tǒng)、大尺度星座觀測體系等立體和全局性觀測網(wǎng)絡(luò)將有效提升對地觀測、全球定位與導(dǎo)航、深空探測、綜合信息利用能力。海洋新技術(shù)突破正催生新型藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的興起與發(fā)展,多功能水下纜控機(jī)器人、高精度水下自航器、深海海底觀測系統(tǒng)、深??臻g站等海洋新技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用,將為深海海洋監(jiān)測、資源綜合開發(fā)利用、海洋安全保障提供核心支撐。地質(zhì)勘探技術(shù)和裝備研制技術(shù)不斷升級,將使地球更加透明,人類對地球深部結(jié)構(gòu)和資源的認(rèn)識日益深化,為開辟新的資源能源提供條件。量子計(jì)算機(jī)、非硅信息功能材料、第五代移動通信技術(shù)(5G)等下一代信息技術(shù)向更高速度、更大容量、更低功耗發(fā)展。第五代移動通信技術(shù)有望成為未來數(shù)字經(jīng)濟(jì)乃至數(shù)字社會的“大腦”和“神經(jīng)系統(tǒng)”,幫助人類實(shí)現(xiàn)“信息隨心至、萬物觸手及”的用戶體驗(yàn),并帶來一系列產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和巨大經(jīng)濟(jì)及戰(zhàn)略利益。
5. 前沿基礎(chǔ)研究向宏觀拓展、微觀深入和極端條件方向交叉融合發(fā)展,一些基本科學(xué)問題正在孕育重大突破。隨著觀測技術(shù)手段的不斷進(jìn)步,人類對宇宙起源和演化、暗物質(zhì)與暗能量、微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)、極端條件下的奇異物理現(xiàn)象、復(fù)雜系統(tǒng)等的認(rèn)知將越來越深入,把人類對客觀物質(zhì)世界的認(rèn)識提升到前所未有的新高度。合成生物學(xué)進(jìn)入快速發(fā)展階段,從系統(tǒng)整體的角度和量子的微觀層面認(rèn)識生命活動的規(guī)律,為探索生命起源和進(jìn)化開辟了嶄新途徑,將掀起新一輪生物技術(shù)的浪潮。人類腦科學(xué)研究將取得突破,有望描繪出人腦活動圖譜和工作機(jī)理,有可能揭開意識起源之謎,極大帶動人工智能、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)發(fā)展。前沿基礎(chǔ)研究的重大突破可能改變和豐富人類對客觀世界與主觀世界的基本認(rèn)知,不同領(lǐng)域的交叉融合發(fā)展可望催生新的重大科學(xué)思想和科學(xué)理論。
6. 國防科技創(chuàng)新加速推進(jìn),軍民融合向全要素、多領(lǐng)域、高效益深度發(fā)展。受世界競爭格局調(diào)整、軍事變革深化和未來戰(zhàn)爭新形態(tài)等影響,主要國家將重點(diǎn)圍繞極地、空間、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域加快發(fā)展“一體化”國防科技,信息化戰(zhàn)爭、數(shù)字化戰(zhàn)場、智能化裝備、新概念武器將成為國防科技創(chuàng)新的主要方向。大數(shù)據(jù)技術(shù)將使未來戰(zhàn)爭的決策指揮能力實(shí)現(xiàn)根本性飛躍,推動現(xiàn)代作戰(zhàn)由力量聯(lián)合向數(shù)據(jù)融合方向發(fā)展,自主式作戰(zhàn)平臺將成為未來作戰(zhàn)行動的主體。軍民科技深度融合、協(xié)同創(chuàng)新,在人才、平臺、技術(shù)等方面的界限日益模糊。隨著腦科學(xué)與認(rèn)知技術(shù)、仿生技術(shù)、量子通信、超級計(jì)算、材料基因組、納米技術(shù)、智能機(jī)器人、先進(jìn)制造與電子元器件、先進(jìn)核能與動力技術(shù)、導(dǎo)航定位和空間遙感等的重大突破,將研發(fā)更多高效能、低成本、智能化、微小型、抗毀性武器裝備,前所未有地提升國防科技水平,并帶動眾多科技領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大創(chuàng)新突破。
7. 國際科技合作重點(diǎn)圍繞全球共同挑戰(zhàn),向更高層次和更大范圍發(fā)展。全球氣候變化、能源資源短缺、糧食和食品安全、網(wǎng)絡(luò)信息安全、大氣海洋等生態(tài)環(huán)境污染、重大自然災(zāi)害、傳染性疾病疫情和貧困等一系列重要問題,事關(guān)人類共同安危,攜手合作應(yīng)對挑戰(zhàn)成為世界各國的共同選擇。太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉撮_發(fā)、存貯和傳輸技術(shù)的進(jìn)步,將提升新能源利用效率和經(jīng)濟(jì)社會效益,深刻改變現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu),大幅提高能源自給率。據(jù)國際能源署(IEA)預(yù)測,到2035年可再生能源將占全球能源的31%,成為世界主要能源。極富發(fā)展?jié)撃艿男乱淮茉醇夹g(shù)將取得重大突破,氫能源和核聚變能可望成為解決人類基本能源需求的主要方向。人類面臨共同挑戰(zhàn)的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)性、科學(xué)研究的艱巨性和成本之高昂,使相互依存與協(xié)同日趨加深,將大大促進(jìn)合作研究和資源共享,推動高水平科技合作廣泛深入開展,并更多上升到國家和地區(qū)層面甚至成為全球共同行動。
8. 科技創(chuàng)新活動日益社會化、大眾化、網(wǎng)絡(luò)化,新型研發(fā)組織和創(chuàng)新模式將顯著改變創(chuàng)新生態(tài)。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、大型科研設(shè)施開放共享、智能制造技術(shù)提供了功能強(qiáng)大的研發(fā)工具和前所未有的創(chuàng)新平臺,使創(chuàng)新門檻迅速降低,協(xié)同創(chuàng)新不斷深化,創(chuàng)新生活實(shí)驗(yàn)室、制造實(shí)驗(yàn)室、眾籌、眾包、眾智等多樣化新型創(chuàng)新平臺和模式不斷涌現(xiàn),科研和創(chuàng)新活動向個性化、開放化、網(wǎng)絡(luò)化、集群化方向發(fā)展,催生越來越多的新型科研機(jī)構(gòu)和組織。以“創(chuàng)客運(yùn)動”為代表的小微型創(chuàng)新正在全球范圍掀起新一輪創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱潮,以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托的“軟件創(chuàng)業(yè)”方興未艾,由新技術(shù)驅(qū)動、以極客和創(chuàng)客為重要參與群體的“新硬件時代”正在開啟。這些趨勢將帶來人類科研和創(chuàng)新活動理念及組織模式的深刻變革,激發(fā)出前所未有的創(chuàng)新活力。
9. 科技創(chuàng)新資源全球流動形成浪潮,優(yōu)秀科技人才成為競相爭奪的焦點(diǎn)。一方面,經(jīng)濟(jì)全球化對創(chuàng)新資源配置日益產(chǎn)生重大影響,人才、資本、技術(shù)、產(chǎn)品、信息等創(chuàng)新要素全球流動,速度、范圍和規(guī)模都將達(dá)到空前水平,技術(shù)轉(zhuǎn)移和產(chǎn)業(yè)重組不斷加快。另一方面,科技發(fā)達(dá)國家強(qiáng)化知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略,主導(dǎo)全球標(biāo)準(zhǔn)制定,構(gòu)筑技術(shù)和創(chuàng)新壁壘,力圖在全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中保持主導(dǎo)地位,新技術(shù)應(yīng)用不均衡狀態(tài)進(jìn)一步加劇,發(fā)達(dá)國家與發(fā)展中國家的“技術(shù)鴻溝”不斷擴(kuò)大。發(fā)達(dá)國家利用優(yōu)勢地位,通過放寬技術(shù)移民政策、開放國民教育、設(shè)立合作研究項(xiàng)目、提供豐厚薪酬待遇等方式,持續(xù)增強(qiáng)對全球優(yōu)秀科技人才的吸引力。新興國家也紛紛推出各類創(chuàng)新政策和人才計(jì)劃,積極參與科技資源和優(yōu)秀人才的全球化競爭。
10.全球科技創(chuàng)新格局出現(xiàn)重大調(diào)整,將由以歐美為中心向北美、東亞、歐盟“三足鼎立”的方向加速發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程加快和新興經(jīng)濟(jì)體崛起,特別是國際金融危機(jī)以來,全球科技創(chuàng)新力量對比悄然發(fā)生變化,開始從發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家擴(kuò)散。從2001年到2011年,美國研發(fā)投入占全球比重由37%下降到30%,歐洲從26%下降到22%。雖然以美國為代表的發(fā)達(dá)國家目前在科技創(chuàng)新上仍處于無可爭議的領(lǐng)先地位,但優(yōu)勢正逐漸縮小,中國、印度、巴西、俄羅斯等新興經(jīng)濟(jì)體已成為科技創(chuàng)新的活化地帶,在全球科技創(chuàng)新“蛋糕”中所占份額持續(xù)增長,對世界科技創(chuàng)新的貢獻(xiàn)率也快速上升。全球創(chuàng)新中心由歐美向亞太、由大西洋向太平洋擴(kuò)散的趨勢總體持續(xù)發(fā)展,未來20—30年內(nèi),北美、東亞、歐盟三個世界科技中心將鼎足而立,主導(dǎo)全球創(chuàng)新格局。
正如雨果所說:與有待創(chuàng)造的東西相比,已經(jīng)創(chuàng)造出來的東西是微不足道的??萍紕?chuàng)新的前沿永無止境,科技創(chuàng)新的未來激動人心。我們要準(zhǔn)確把握世界科技發(fā)展新趨勢,樹立創(chuàng)新自信,搶抓戰(zhàn)略機(jī)遇,實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,加快建成世界科技強(qiáng)國,為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢提供強(qiáng)有力科技支撐。
世界科技創(chuàng)新十大趨勢
鄧壽鵬 國務(wù)院發(fā)展研究中心高級研究員 來源:國研網(wǎng)
趨勢之一:科技創(chuàng)新成為世界規(guī)模強(qiáng)大的潮流
如今,在全球范圍內(nèi),科學(xué)技術(shù)在各個領(lǐng)域中的巨大作用已被證實(shí),科技創(chuàng)新成為一切文明、進(jìn)步的源泉,人類為了良好的生存和發(fā)展,在現(xiàn)有的知識資源和物質(zhì)資源基礎(chǔ)上,大力推進(jìn)科技創(chuàng)新已形成世界性潮流。
趨勢之二:知識資源成為科技創(chuàng)新第一要素
知識經(jīng)濟(jì)正在興起,知識的創(chuàng)造和發(fā)展大大降低了社會對自然資源的依附,傳統(tǒng)的生產(chǎn)要素(勞力、土地、資本)已逐漸失去主導(dǎo)地位,知識資源成為科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略性首要因素。
趨勢之三:前沿科技成為創(chuàng)新競爭主要焦點(diǎn)
高新技術(shù)的前沿科技是世界矚目的制高點(diǎn)。在當(dāng)前一代和未來幾代人之間的科技發(fā)展鏈中蘊(yùn)含著大量的機(jī)遇,一些國家和跨國公司正把主攻方向瞄準(zhǔn)微電子——光電子——生物電子;細(xì)胞工程——基因技術(shù)——生命科學(xué);核能氫能——太陽能;高磁材料——超導(dǎo)材料——納米材料;空間提純——微重力成形——太空基站;海水淡化——海洋油氣開發(fā)——深海采掘等前沿領(lǐng)域,攻占這些科技高地的競爭已成為創(chuàng)新的主要焦點(diǎn)。
趨勢之四:科技集成成為創(chuàng)新常用形式
現(xiàn)有的科技成果和技術(shù)體系已相當(dāng)豐富,當(dāng)前面臨的許多科技問題總是在很大程度上可以集成現(xiàn)有的技術(shù)加以解決。創(chuàng)新特點(diǎn)鮮明的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和通信技術(shù)的集成,困擾全球的Y2K(2000年)問題,可通過現(xiàn)有的硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的創(chuàng)造性系統(tǒng)集成加以克服和解決。
趨勢之五:研究———發(fā)展———生產(chǎn)成為創(chuàng)新鏈必需環(huán)節(jié)
長期以來,研究與發(fā)展活動被公認(rèn)為創(chuàng)新,其后的P,即產(chǎn)業(yè)過程往往被忽視。在日益講求創(chuàng)新績效的今天,創(chuàng)新的終端目標(biāo)是市場回報(bào),若不通過生產(chǎn)環(huán)節(jié)就無法實(shí)現(xiàn)全部創(chuàng)新目標(biāo),完整的創(chuàng)新過程應(yīng)包括研究、發(fā)展、生產(chǎn)三大環(huán)節(jié)。
趨勢之六:技術(shù)創(chuàng)新成為重大創(chuàng)新項(xiàng)目必要前提
具有規(guī)模性的重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目,在開發(fā)前期必須對技術(shù)體制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范管理進(jìn)行廣泛協(xié)調(diào),避免形成多種制式、多種標(biāo)準(zhǔn)、多種規(guī)范之間的壁壘,防止因缺乏協(xié)調(diào)使創(chuàng)新開發(fā)和成果應(yīng)用的成本增高。全球運(yùn)行的通信協(xié)議,在技術(shù)協(xié)調(diào)上堪稱范例,而HDTV(高清晰度電視)開發(fā)前期未能充分協(xié)調(diào)技術(shù)體制和標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致一些國家和公司嚴(yán)重失誤。
趨勢之七:可持續(xù)發(fā)展成為創(chuàng)新基本使命
歷史上許多創(chuàng)新成果都是以犧牲生態(tài)環(huán)境和過度消耗自然資源為代價(jià)的。全球的人口劇增和自然資源枯竭,強(qiáng)制新的創(chuàng)新活動及其成果應(yīng)用,必須以不損害人類和自然的可持續(xù)發(fā)展為原則。切實(shí)保證地球文明的高度民主發(fā)展和人類發(fā)展的可持續(xù)性,美好未來已成為一切科技創(chuàng)新的基本使命。
趨勢之八:公司并購成為重組創(chuàng)新有效途徑
眾多的創(chuàng)新主體(公司或創(chuàng)新機(jī)構(gòu))在激烈的競爭中,對人才和技術(shù)的爭奪特別重視。一些實(shí)力強(qiáng)大的公司為了保持和擴(kuò)大其創(chuàng)新優(yōu)勢地位,不惜用重金收購相關(guān)公司的全部有形資產(chǎn)和無形資產(chǎn)。近幾年中,產(chǎn)生世界影響的“超級并購”頻頻發(fā)生,公司并購已成為一國范圍內(nèi)或國際范圍內(nèi)重組創(chuàng)新能力的有效途徑。
趨勢之九:風(fēng)險(xiǎn)資金成為支撐創(chuàng)新金融支柱
科技創(chuàng)新需要資金投入。這些投入要面對技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)、市場風(fēng)險(xiǎn)等等,特別是大型項(xiàng)目、高難度項(xiàng)目所承受的風(fēng)險(xiǎn)壓力更大。與高風(fēng)險(xiǎn)相對應(yīng)的是高回報(bào),民間的風(fēng)險(xiǎn)投資和政府的風(fēng)險(xiǎn)基金獲得了發(fā)展,它擔(dān)負(fù)著風(fēng)險(xiǎn)投入的重要角色。在當(dāng)代科技創(chuàng)新活動中,風(fēng)險(xiǎn)資金已成為不可或缺的因素,它支撐創(chuàng)新活動并通過風(fēng)險(xiǎn)資金管理和監(jiān)控改革創(chuàng)新過程。
趨勢之十:創(chuàng)新戰(zhàn)略作為引導(dǎo)國家發(fā)展重要指針
一個企業(yè)、一個地區(qū)、一個國家的創(chuàng)新活動及其成果直接反映該企業(yè)、該地區(qū)、該國家的科技與經(jīng)濟(jì)能力及水平。注視全球科技進(jìn)展,研究制定創(chuàng)新戰(zhàn)略、策略是不可忽視的大事,許多國家都在不斷制定和完善國家創(chuàng)新戰(zhàn)略,以創(chuàng)新戰(zhàn)略作為引導(dǎo)國家發(fā)展的重要指針。
未來科技的十大趨勢
賀曉宇 西安交通大學(xué)電信學(xué)院
來源:中國經(jīng)濟(jì)報(bào)告
1. 屏幕閱讀
在古代,文化是圍繞言語的,信息被口口相傳,我們是“言語之民”。隨著活字印刷的出現(xiàn),真理凝結(jié)在紙張上,人們是“書籍之民”。今天,超過50億張的數(shù)字屏幕在我們生活中閃爍??赡芤淮贝髽堑囊幻婢蜁蔀槠聊唬挥谜f液晶電視、pad、手機(jī)??我們已成為貨真價(jià)實(shí)的“屏幕之民”。而且,屏幕形態(tài)也越來越多樣化,有些甚至可以折疊或彎曲,衣服的表面也可能變成一個屏幕。未來,很多信息會是來自于我們的屏幕閱讀(Screening),屏幕已經(jīng)創(chuàng)造了一種新興的文化。
現(xiàn)在電子書已經(jīng)非常普遍,在未來,每一頁紙都能變成一個屏幕,它就像一面書頁那么薄、那么靈活。當(dāng)我們翻閱圖書的時候,它里面每一個屏幕的顯示內(nèi)容還可以有所不同,一本書可以包含很多本書,因?yàn)槊恳豁摷埗伎梢宰兂梢粋€流動的屏幕。在未來,屏幕的形態(tài)也會更具流動性和多樣化。不管是桌面、汽車表面,還是一面墻壁,都可以變成屏幕,也許你還可以隨意的剪切和復(fù)制。當(dāng)我們在這些屏幕上閱讀的時候,你會同時使用兩個、三個屏幕,不只是使用單獨(dú)一個,而是各個屏幕組合成的一個生態(tài)系統(tǒng)。
將來這個屏幕還會觀察我們,不只是我們看屏幕,屏幕也能感應(yīng)到我們。目前已經(jīng)有一些軟件能讓這些屏幕感應(yīng)到人類28種不同的表情。用紅外技術(shù)來感應(yīng)人的目光,它可以知道你是不是沒看懂、有沒有被嚇到、是不是不感興趣、是不是走神了,或者是這個內(nèi)容非常吸引你,你正聚精會神地看。它有這種適應(yīng)的能力,能調(diào)整自己提供給你的內(nèi)容。這就像進(jìn)行對話一樣,可以根據(jù)你的反應(yīng)來調(diào)整提供的內(nèi)容。它還能知道哪一些區(qū)域,哪一些內(nèi)容有更多人的目光投聚在上面,從而可以進(jìn)行大數(shù)據(jù)式的分析和創(chuàng)新。
2. 深度學(xué)習(xí)
這可能是未來25年中,所有趨勢當(dāng)中最強(qiáng)大的一個趨勢。通過人工智能(AI),我們能讓一切的技術(shù)和趨勢都變得更為強(qiáng)大。近年來深度學(xué)習(xí)(Deep Learning)在圖像識別、機(jī)器翻譯等任務(wù)上的成功促進(jìn)了對AI的投資,以及實(shí)驗(yàn)性AI的增加。但不幸的是,許多人對深度學(xué)習(xí)的理解有誤,認(rèn)為深度學(xué)習(xí)能夠包治百病。但事實(shí)是,深度學(xué)習(xí)只在某些領(lǐng)域,例如圖像識別領(lǐng)域的功能特別強(qiáng)大。深度學(xué)習(xí)并不適用于所有任務(wù)。在2017年,大量企業(yè)將使用深度學(xué)習(xí)技術(shù),通過市場反應(yīng),更好地了解深度學(xué)習(xí)的適用范圍,增加在正確領(lǐng)域里對它的關(guān)注,加速其價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。
藝術(shù)創(chuàng)作被認(rèn)為是無法被人工智能替代的最后一個堡壘,而在未來,人工智能卻可能會成為最新潮的藝術(shù)家。谷歌全新推出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目(Magenta),專門用來研究人工智能的藝術(shù)創(chuàng)作,最近還研發(fā)出人工智能的作曲軟件。2016年,一部完全由人工智能編寫的科幻短片《Sunspring》在倫敦電影節(jié)上進(jìn)行了首映。
盡管這些藝術(shù)作品的創(chuàng)作有著明顯的模仿痕跡,并且需要人類的改進(jìn),但機(jī)器強(qiáng)大的搜索能力和深度學(xué)習(xí)能力還將不斷進(jìn)化。它們會在網(wǎng)絡(luò)上學(xué)習(xí)人類最前沿的創(chuàng)意,追溯最古老的創(chuàng)意歷史,從而進(jìn)行重新混合搭配,制造出新的創(chuàng)意。
3. 聊天機(jī)器人
2017年最熱門的技術(shù)趨勢是人工智能,而其中最熱的部分是聊天機(jī)器人(Chatbot)。未來,語音助手將變得無處不在。蘋果有Siri,亞馬遜有Alexa,谷歌有Assistant,微軟有Cortana,當(dāng)然中國也有“度秘”。如此之多的虛擬語音助理,讓我們看到科技巨頭都希望能在該領(lǐng)域占得先機(jī)。2017年這場語音大戰(zhàn)一定相當(dāng)有趣。微軟率先透露了Cortana小娜助手的部分計(jì)劃,聲稱個人電腦(PC)將實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程語音交互,能夠在房間的另一端向微軟小娜提問或者讓它播放一首歌,同時語音激活能力也將得到增強(qiáng)。屆時每個PC用戶在較遠(yuǎn)的距離對PC說話時,將可直接訪問設(shè)備和云中存儲的所有信息,甚至只需用“你好,小娜”這樣的簡單短語便可將PC(無論開機(jī)還是關(guān)機(jī)狀態(tài))從待機(jī)喚醒。很顯然,微軟希望數(shù)以億計(jì)的 Windows PC 能成為亞馬遜、蘋果或谷歌的直接競爭對手。
對話界面是游戲規(guī)則的改變者。自從計(jì)算機(jī)發(fā)明以來,我們都不得不使用計(jì)算機(jī)的語言與之交互,而現(xiàn)在,我們在教計(jì)算機(jī)使用我們的語言進(jìn)行溝通。這些語音助手將爭奪在市場中的主導(dǎo)地位。實(shí)現(xiàn)方法之一就是把消費(fèi)者變成自己的生態(tài)系統(tǒng)。例如,谷歌 Assistant已經(jīng)在它的智能家居設(shè)備集成了谷歌主頁,谷歌搜索引擎已經(jīng)能夠使用口語進(jìn)行搜索。這些即時通訊應(yīng)用的月活躍用戶量甚至超過了社交網(wǎng)絡(luò)。
數(shù)字網(wǎng)格有一系列繼續(xù)擴(kuò)展的端點(diǎn),人們可通過這些端點(diǎn)訪問應(yīng)用程序和信息。隨著設(shè)備網(wǎng)格的演變,連接模型將會擴(kuò)展,設(shè)備之間將出現(xiàn)更大的協(xié)作交互。試想未來,我們可以向我們的智能設(shè)備詢問任何信息,例如我賬上有多少錢?我上一次體檢是什么時候?10分鐘車程內(nèi)有哪些餐廳可以訂兩人位?越來越智能、越來越交互的語音接口,將是人機(jī)交互的首選方式。
4. 追蹤技術(shù)
我認(rèn)為任何可以被跟蹤的東西將來也一定會被追蹤,這需要我們激發(fā)自己的想象力。虛擬現(xiàn)實(shí)就是一種完全的追蹤,就好像在電影《阿凡達(dá)》里面一樣,它能追蹤你所有身體上的行動,包括情感的變化。它可以從中分析出你是不是猶豫了,你對什么感興趣。也就是說,你的行動和情緒都被捕捉并追蹤了。
有了追蹤一切的技術(shù),我們可以應(yīng)用于個人或群體。在一個大群體里面,它能對特定人群的行為進(jìn)行分析。比如說政府可以監(jiān)控到街上人口的流動,也可以是企業(yè)對其用戶進(jìn)行的追蹤,或者是對家人定位的追蹤。這在我們自己的現(xiàn)實(shí)生活中靠我們單個人的肉眼,或者我們單個人的頭腦是不可能做到的。它能追蹤并記錄非常多的細(xì)節(jié),例如在健康領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域,它的應(yīng)用會非常廣泛。很多的App或軟件可以記錄我們的身體特征,有了追蹤技術(shù),我們可以記錄自己所有身體的變化、健康狀況的指標(biāo)等,這樣每一個人對自己的健康狀況就會更為了解。
每個人的一生產(chǎn)生的信息量是巨大的,而且每個人的生物數(shù)據(jù)都是不同的。比如心臟跳動率的變化,每個人的都不一樣。所以這種數(shù)據(jù)的追蹤可以做得非常個人化。它可以根據(jù)你所有生物數(shù)據(jù)的分析來為你提供個人定制的健康醫(yī)療計(jì)劃,提供最好的醫(yī)療服務(wù)和最適用的藥品。在這之前,跟蹤一個人的健康狀況就要一個醫(yī)生幾年的時間,但將來有這樣的技術(shù),它會在瞬間就實(shí)現(xiàn)。任何可以被跟蹤的東西將來也一定會被追蹤,未來追蹤技術(shù)一定會蔓延到每一個領(lǐng)域。
5. 軟體機(jī)器人
軟體機(jī)器人技術(shù)的革命正在持續(xù)推進(jìn),應(yīng)用范圍也愈加寬廣。隨著機(jī)器人的可塑性越來越強(qiáng),它們將以更有趣的形式融入我們的日常生活。如今的機(jī)器人大部分是由金屬構(gòu)成的硬體機(jī)器人,以一種明確、嚴(yán)格的方式進(jìn)行運(yùn)作。隨著人類開始在日常生活中頻繁接觸機(jī)器人,我們需要機(jī)器人以一種更為人性化的方式融入我們。
在未來幾年,我們將看到使用與人類體膚接近材料的軟體機(jī)器人,機(jī)器人能夠具有人類的柔軟度,而且我們將在多種行業(yè)中看到這類應(yīng)用。例如,我們希望自己的汽車可以配備軟體機(jī)器人,為我們在行駛中提供支持并執(zhí)行各種功能。完全軟體的章魚機(jī)器人能夠輕松穿過狹小、不規(guī)則的空間,在醫(yī)療、搜救、探測等領(lǐng)域都能派上用場。
更進(jìn)一步的是,一些研發(fā)部門正在試驗(yàn)電活性聚合物(Electro-Active Polymers),比如介電彈性體(Dielectric Elastomer),它會在電流通過時改變形狀。蠕蟲機(jī)器人就屬于這類,它能像變形金剛那樣收縮擴(kuò)張,進(jìn)入人體執(zhí)行復(fù)雜的內(nèi)鏡檢查或其他醫(yī)療操作。軟體機(jī)器人的變革是緩慢卻巨大的。隨著機(jī)器人變得更加柔軟,它們將會以有趣且重要的方式融入我們的生活,我們也將看到它們在眾多產(chǎn)業(yè)中的創(chuàng)新應(yīng)用。
6. 數(shù)字分身
數(shù)字分身(Digital Twin)是指某種實(shí)體物品或系統(tǒng)的動態(tài)軟件模式,藉由感應(yīng)器搜集的資料,來偵測狀態(tài)、回應(yīng)變化、改善操作及增加價(jià)值。數(shù)字分身包含元數(shù)據(jù)(分類、組成、結(jié)構(gòu)),處境或狀態(tài)(位置、溫度),事件數(shù)據(jù)(時間序列)及分析方法(算法、規(guī)則)。
不論是建設(shè)新工廠還是對現(xiàn)有工廠進(jìn)行現(xiàn)代化升級改造,數(shù)字化投資總會有所回報(bào),因?yàn)槠髽I(yè)可以提高其靈活性并縮短產(chǎn)品的上市時間。對于計(jì)劃周期較長的客戶來說,數(shù)字化能夠?yàn)槠鋷硖厥庑б?,包括提高設(shè)備可用性和降低生命周期成本。在工業(yè)企業(yè)正面臨巨大競爭壓力的現(xiàn)在,數(shù)字化能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來決定性競爭優(yōu)勢,成為成功應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的首要工具。而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的根本基礎(chǔ)在于實(shí)現(xiàn)工廠數(shù)字化的一體化軟件產(chǎn)品與解決方案,從而確保工廠設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)營及云服務(wù)之間能夠?qū)崿F(xiàn)無縫數(shù)據(jù)交換。讓用戶能夠利用工廠虛擬的“數(shù)字分身”來模擬和優(yōu)化運(yùn)營及維護(hù)。
未來3-5年,上億的物品都將擁有數(shù)字分身。企業(yè)將利用數(shù)字分身進(jìn)行設(shè)備維修、設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程、廠房運(yùn)作、預(yù)測設(shè)備故障和提升營運(yùn)效率,并輔助產(chǎn)品開發(fā)。從美國太空總署(NASA)到通用電氣公司(GE),都開始運(yùn)用數(shù)字分身技術(shù)。像GE就嘗試在虛擬環(huán)境中,用數(shù)字分身設(shè)計(jì)并測試產(chǎn)品,在確定產(chǎn)品效能達(dá)到理想值后,才會進(jìn)入制造環(huán)節(jié)。
數(shù)字分身可以被看作是不斷發(fā)展和擴(kuò)張的數(shù)字化宇宙,這需要根據(jù)未來智能生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)容、廣度等從不同維度上擴(kuò)展。數(shù)字分身在未來的應(yīng)用非常廣泛,因?yàn)楹芏鄸|西都是可以被分享的,它可以把更多的人和集體集合在一起,一起完成一個重大的項(xiàng)目。
7. 智能建筑
智慧城市之所以令人向往,是因能夠有效應(yīng)對當(dāng)前的各種“城市病”,大幅改善人們的居住體驗(yàn)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分析和整合各種數(shù)據(jù),從而做出智能化反應(yīng),是未來科技與城鎮(zhèn)化的有機(jī)結(jié)合。而在此過程中,智能建筑是最重要的一環(huán)。
不僅智慧城市會利用傳感器等高科技來更有效地利用能源,建筑和高速公路也將由更智能的材料構(gòu)造。這一趨勢可能成為城市的巨大機(jī)遇,包括像醫(yī)院這樣依賴大量電力的建筑。例如, 米高梅國際、拉斯維加斯金沙等這些世界上最豪華的酒店都將盡快配備太陽能設(shè)備,以表現(xiàn)出大公司在邁向可持續(xù)基礎(chǔ)設(shè)施方面邁出了第一步,這既削減成本又能吸引環(huán)境友好型消費(fèi)者。
材料科學(xué)家和建筑師已經(jīng)開發(fā)出含有細(xì)菌的磚塊,這種磚塊能讓水泥捕捉二氧化碳。同時,他們還創(chuàng)造出了一種利用風(fēng)和太陽(無須任何其他降溫設(shè)備)來運(yùn)作的建筑物冷卻系統(tǒng)。這就讓會“呼吸”的建筑物成為現(xiàn)實(shí)。
空間將不僅僅被用來容納、支持各項(xiàng)活動,它們也將參與到這些活動中。建筑物中的環(huán)境將愈發(fā)成為一個進(jìn)化和學(xué)習(xí)系統(tǒng),與建筑美學(xué)和實(shí)用功能相結(jié)合。由于低成本傳感器的大量出現(xiàn),它們可以輕松地嵌入環(huán)境之中。機(jī)器學(xué)習(xí)將被用于識別使用模式,對空間重新配置做出推薦,從而在醫(yī)療、零售、研究、制造、工作和居住空間中促成新的體驗(yàn)。
以醫(yī)院為例,未來的病房將能根據(jù)患者當(dāng)前患病的嚴(yán)重程度、個人生活方式、健康數(shù)據(jù)等因素,自動更換室內(nèi)布局、調(diào)整燈光和聲音,讓患者擁有最佳體驗(yàn)。隨著這些空間不斷地學(xué)習(xí)和進(jìn)化,它們將輔助患者進(jìn)行更好地治療,同時降低醫(yī)院成本。
8. 無人機(jī)
2016年,中國無人機(jī)快遞送出了第一筆訂單。2017年,亞馬遜將在英國投遞首筆無人機(jī)快遞訂單,并且沃爾瑪也將在美國部署無人機(jī)送貨服務(wù)。盧旺達(dá)正在為無人機(jī)打造專用停機(jī)坪,以確保藥物能夠及時輸送至病患。相比于等待幾個月的修路,無人機(jī)能為城區(qū)外的人快速地提供重要支援。這是在全球發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家都正在發(fā)生的一個趨勢,無人機(jī)即將迎來發(fā)展的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
只需要數(shù)千美元,個人就能夠體驗(yàn)這一強(qiáng)大的技術(shù),比如識別非法偷獵者或地震后幫助尋找被埋兒童。無人機(jī)使得之前只有大機(jī)構(gòu)使用衛(wèi)星或直升機(jī)才能進(jìn)行的人道主義救援變得可以讓更多的機(jī)構(gòu)和個人參與進(jìn)來。無人機(jī)的定義是“無人駕駛飛機(jī)”(Unmanned Aircraft),但實(shí)際上是有人操控的。2017年,我們將看到更多的人推動這一趨勢。相信未來雙11,快遞小哥可以不用那么辛苦了。
9. 適應(yīng)性安全架構(gòu)
來自手機(jī)、可穿戴設(shè)備以及物聯(lián)網(wǎng)花樣繁多的數(shù)據(jù)為我們提供了新鮮的體驗(yàn),但也為黑客敞開了大門。大規(guī)模的黑客攻擊在最近幾年變得越來越普遍,我們?nèi)汲闪税凶?。根?jù)國際數(shù)據(jù)公司(IDC)的數(shù)據(jù),有90%的IT網(wǎng)絡(luò)將于2016年年底前遭遇安全漏洞事件,如前段時間京東用戶數(shù)據(jù)的泄露事件。雅虎也被這問題困擾已久,但一直掩蓋用戶數(shù)據(jù)泄露這一事實(shí)。直到2016年9月,雅虎才承認(rèn)被黑客攻擊,5億用戶數(shù)據(jù)泄露。這一事實(shí)讓大量用戶對其信任皆失。
黑客事件愈演愈烈,糟糕的是信息泄露已普遍影響到每一個互聯(lián)網(wǎng)用戶,而互聯(lián)網(wǎng)犯罪行為日益增加,網(wǎng)絡(luò)安全之路道阻且長。信息安全將是未來網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵議題。未來,企業(yè)及個人資料將更容易曝光在網(wǎng)路的公開環(huán)境中,而網(wǎng)絡(luò)犯罪技巧也只會更新奇復(fù)雜。因此,建構(gòu)適應(yīng)性安全架構(gòu)(Adaptive Security Architecture),更智能地整合四種應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)攻擊的方法:預(yù)測、防阻、偵測、回應(yīng)攻擊,才能即時且持續(xù)地保障企業(yè)及個人資料的安全。
10. 深度的自動數(shù)據(jù)處理
為了更好地做地圖,谷歌想把全世界的路都走一遍,并用傳感器將探測到的信息(音頻、視頻、天氣報(bào)告以及交通等所有事)一一記錄在案。這聽起來就非常麻煩,不知道要什么時候才能完成。運(yùn)用數(shù)百萬架無人機(jī)或傳感器來采集信息相對比較容易,但如今以自動化的方式搞清這些信息的意義還不太可能,更不用說分門別類地整理、匯總和分析了。然而,快速對接當(dāng)前現(xiàn)狀和可延展的自動數(shù)據(jù)處理技術(shù)成為谷歌完成上述夢想的一大可行途徑。
自動數(shù)據(jù)處理即將進(jìn)入黃金時期。在未來,監(jiān)控天氣、預(yù)計(jì)起落航線、統(tǒng)計(jì)海洋中魚群的數(shù)量、森林健康監(jiān)測等都將會被各種公司所用到,而不只是谷歌與微軟這樣的大公司。
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