改變未來的十大新科技介紹
我們總是說“科技改變生活”，實(shí)際上，每一年我們都會發(fā)現(xiàn)一些具有創(chuàng)新意味的科技成果。下面是百分網(wǎng)小編為你精心推薦的改變未來的十大新科技，希望對您有所幫助。
改變未來的新科技
1 十大新科技，改變你的“未來”
縱觀古今，人類之未來，在于科技。從遠(yuǎn)古“舊石器時(shí)代”就開始了，猿人掌握技術(shù)學(xué)會了使用工具和火焰而進(jìn)化為智人。至第一次工業(yè)革命的開端，人類研發(fā)出機(jī)器而代替手工勞作。到如今的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，涌現(xiàn)出無數(shù)新科技的火苗，迎來科技的爆發(fā)。我們可以說，人類自誕生之日起，每一個(gè)影響到世界的顛覆性變革，其背后的核心驅(qū)動(dòng)力都是科技。
站在當(dāng)前的科技大爆發(fā)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，我們展望未來的科技，擁有無限的可能。未來新科技的方向是多元化，且具有重大變化的。小到納米級機(jī)器人，大到4D打印創(chuàng)新工廠，新科技將滲透到我們生活的方方面面。人工智能等未來科技將深刻影響到人類生活的每個(gè)角落，機(jī)器人技術(shù)等將極大的改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)方式，腦機(jī)結(jié)合等科技將甚至改變?nèi)祟惐旧砼c科技的交換方式，量子科技的發(fā)展將本身改變科技自身。
我們挑選新科技的標(biāo)準(zhǔn)。本文將從未來科技對人類日常生活的影響、對人類生產(chǎn)方式的影響、對人類自身能力的影響和對科技本身的影響四個(gè)方面出發(fā)，依據(jù)其內(nèi)在邏輯、發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，以及對未來影響的重要程度，從而挑選十項(xiàng)未來對人類生產(chǎn)生活影響最大，而且極有落地可能性的十大新科技。這些新科技包括如下科技：
未來科技對人類日常生活的影響將有巨大改變。在未來5~10年中，缺乏靈活性和創(chuàng)新性的工作崗位或被人工智能取代，人工智能將如同我們今天的水和電一樣無處不在。奇點(diǎn)即將到來，人工智能將部分超越人類智能，開啟新的文明時(shí)代;物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使智能烹飪、智能調(diào)節(jié)燈光、智能空調(diào)溫控、智能家庭影院和音響等都將成為現(xiàn)實(shí);混合現(xiàn)實(shí)未來將允許我們在不同的城市或國家在同一空間進(jìn)行交流，無論距離有多遠(yuǎn);4D打印將能允許我們在家里擁有屬于自己的“創(chuàng)新工廠”，只需要購買原材料便可依照自己的喜好打印家中所需。
未來科技也將極大的改變未來生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。機(jī)器人技術(shù)將給我們帶來新的服務(wù)和行業(yè)，蚯蚓機(jī)器人在災(zāi)難救援、管道檢測、水質(zhì)監(jiān)測、衛(wèi)生防疫等領(lǐng)域?qū)l(fā)揮重要作用，全球主流電子商務(wù)和全渠道商務(wù)公司將在其訂單履行、倉儲及配送業(yè)務(wù)中部署機(jī)器人系統(tǒng);區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式賬本將有效保護(hù)金融、醫(yī)療等行業(yè)的數(shù)據(jù)安全性，今后還將拓展到商業(yè)、智能城市等領(lǐng)域;新能源的發(fā)展將改變目前過于依賴化石燃料，碳排放過高的局面，極大改善地球生態(tài)環(huán)境。
人類本身也將被未來科技深刻影響。腦機(jī)接口的發(fā)展有望實(shí)現(xiàn)殘疾人部分喪失的感知能力再次獲得，或讓殘疾人控制機(jī)械手的三維運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)，甚至全面增強(qiáng)人類現(xiàn)有能力，如學(xué)習(xí)能力、運(yùn)動(dòng)能力、感知能力等;基因測序方面，人類基因組數(shù)據(jù)庫將整合到臨床上，鎖定致癌基因，有效預(yù)防和治療癌癥，先進(jìn)的基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9可治療遺傳疾病。
科技本身的發(fā)展也將有巨大的一個(gè)進(jìn)步。從經(jīng)典物理到量子物理的不斷發(fā)展，再到如今依托量子理論建立的量子技術(shù)中，量子通信和量子計(jì)算將成為未來科技本身兩個(gè)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域。量子通信未來將實(shí)現(xiàn)民用化，任意兩用戶之間可以實(shí)現(xiàn)量子密鑰逐比特加密通信，從而構(gòu)成具有嚴(yán)格安全性能的廣域通信網(wǎng)絡(luò);量子計(jì)算將使當(dāng)前計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)指數(shù)級的提升，量子計(jì)算機(jī)將擁有遠(yuǎn)超現(xiàn)在最強(qiáng)大計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力。
2 人工智能：未來科技生活的締造者
2.1 內(nèi)涵外延不斷拓展，概念發(fā)展日趨豐富
隨著人類對于人工智能的研究不斷深入，人工智能是什么的問題卻尚未得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的答案。對于人工智能領(lǐng)域的某些問題，人們的共識在逐漸加強(qiáng)，但與此同時(shí)，人工智能的內(nèi)涵及外延還在不斷的擴(kuò)大和豐富之中。綜合來看，人工智能依托于對人類智能行為(如學(xué)習(xí)、計(jì)算、推理、歸納、演繹等)的研究，旨在構(gòu)建具有一定智慧能力的人工系統(tǒng)，以解放或延伸人類自身的智能。
人工智能現(xiàn)今內(nèi)涵根據(jù)技術(shù)層級從上到下，分為基礎(chǔ)層、技術(shù)層和應(yīng)用層。基礎(chǔ)層包含計(jì)算能力層和數(shù)據(jù)層;技術(shù)層包含框架層、算法層和通用技術(shù)層;應(yīng)用層包括應(yīng)用平臺層和解決方案層。
人工智能研究始于20世紀(jì)40年代,從人工智能概念的誕生至今已有60年，根據(jù)其技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的整體形勢,我們將其分為三個(gè)階段。
第一階段(20世紀(jì)50年代中期到80年代初期)：30年技術(shù)發(fā)展為人工智能產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。在1956年之前,人工智能就已經(jīng)開始孕育。神經(jīng)元模型、圖靈測試的提出以及SNARC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的發(fā)明,為人工智能的誕生奠定了基礎(chǔ)。
第二階段(20世紀(jì)80年代初期至21世紀(jì)初期)：人工智能成功商用但跨越式發(fā)展失敗。因?yàn)槿斯ぶ悄艿膶?shí)際應(yīng)用前景被挖掘，越來越多的公司投入資金研發(fā)不同類型的專家系統(tǒng)，人工智能進(jìn)入第二個(gè)高速發(fā)展期。這個(gè)階段人工智能開始逐步形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)，誕生了一批公司。
第三階段(21世紀(jì)初期至今)：量變產(chǎn)生質(zhì)變,人工智能有望實(shí)現(xiàn)規(guī)�；瘧�(yīng)用。摩爾定律和云計(jì)算帶來的計(jì)算能力的提升,以及互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用帶來的海量數(shù)據(jù)量的積累,使得深度學(xué)習(xí)算法在各行業(yè)得到快速應(yīng)用,并推動(dòng)語音識別、圖像識別等技術(shù)快速發(fā)展并迅速產(chǎn)業(yè)化。
2.2政策+需求強(qiáng)力助推，人工智能進(jìn)入發(fā)展黃金期
近日，中共中央國務(wù)院最新下發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃通知》�！兑�(guī)劃》明確了我國新一代人工智能發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)：
到2020年，人工智能總體技術(shù)和應(yīng)用與世界先進(jìn)水平同步;
到2025年，人工智能基礎(chǔ)理論實(shí)現(xiàn)重大突破，部分技術(shù)與應(yīng)用達(dá)到世界領(lǐng)先水平，人工智能成為我國產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的主要?jiǎng)恿�，智能社會建設(shè)取得積極進(jìn)展;
到2030年，人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。
深度學(xué)習(xí)技術(shù)和開源平臺推動(dòng),人工智能技術(shù)門檻逐漸降低。這有利于工程師們快速簡單地將深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于新產(chǎn)品，其中的算法可以引導(dǎo)自然語言處理、計(jì)算機(jī)視覺和翻譯的巨大進(jìn)步。目前圍繞人工智能的應(yīng)用和創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)。
投資青睞資金不斷涌入，圍繞人工智能領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)公司數(shù)量大幅提升。根據(jù) Venture Scanner對全球71個(gè)國家人工智能公司的統(tǒng)計(jì),截至到2016年第三季度,全球人工智能創(chuàng)業(yè)公司數(shù)量已有1287家,其中 585 家獲得投資,投資金額總計(jì)達(dá)到77億美元,其中美國投資金額超過31億美元。
在全球科技創(chuàng)新的大背景下，人工智能企業(yè)之間的競爭日趨激烈。谷歌、微軟、IBM、Facebook 等企業(yè)憑借自身優(yōu)勢,積極布局整個(gè)人工智能領(lǐng)域。各大企業(yè)通過加大研發(fā)投入力度、招募高端人才、建設(shè)實(shí)驗(yàn)室等方式加快關(guān)鍵技術(shù)研發(fā);同時(shí),通過收購等方式吸收人工智能優(yōu)秀中小企業(yè)來提升整體競爭力;此外,各大企業(yè)還積極開放、開源技術(shù)平臺,構(gòu)建圍繞自有體系的生態(tài)環(huán)境。
2.3奇點(diǎn)正在來臨，人工智能將開啟新的文明時(shí)代
奇點(diǎn)(singularity)是人工智能發(fā)展的一個(gè)標(biāo)志性參考，其被應(yīng)用的普遍性不亞于“圖靈測試“。不止一位人工智能領(lǐng)域的專家認(rèn)為，奇點(diǎn)正在來臨。屆時(shí)，人工智能將部分超越人類智能，開啟新的文明時(shí)代。
傳統(tǒng)行業(yè)將依靠人工智能引入新的業(yè)態(tài)和商業(yè)模式，新興產(chǎn)業(yè)將借助人工智能迎來飛躍式發(fā)展。在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，人工智能可以在制造業(yè)、農(nóng)業(yè)教育、金融、交通、醫(yī)療、文體娛樂、公共管理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，將不斷引入新的業(yè)態(tài)和商業(yè)模式;在新興產(chǎn)業(yè)，人工智能還可以帶動(dòng)工業(yè)機(jī)器人、無人駕駛汽車、VR、無人機(jī)等處于產(chǎn)業(yè)生命周期導(dǎo)入期的公司飛躍式發(fā)展。
缺乏靈活性和創(chuàng)新性的工作崗位未來或被人工智能取代。未來，無論是體力工作還是腦力工作，只需要單調(diào)工作的職業(yè)，不需要?jiǎng)?chuàng)造性和靈活性的職業(yè)，都將被取代，因?yàn)檫@些職業(yè)的思維是AI最容易替代的。某個(gè)特定行業(yè)利潤越多，AI取代這個(gè)職業(yè)的可能性就越大。
在未來5~10年中，人工智能將如同我們今天的水和電一樣無處不在。智能機(jī)器人將成為我們的“生活管家”;無人駕駛技術(shù)將充當(dāng)我們出行的司機(jī);人臉識別將成為承擔(dān)我們生活中的安保工作……總之，人工智能的深入發(fā)展將大大方便人類的生活，成為未來不可或缺的元素。
3 萬物聯(lián)網(wǎng)：無處不在，萬物互聯(lián)
3.1 物物相連的互聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)的概念最早在1999年提出，隨著其內(nèi)涵與覆蓋范圍越來越廣，概念定義已超出了最初的范疇。物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)今是指通過各種信息傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)�！钡摹肮�、控、營”一體化。將無處不在的末端設(shè)備和設(shè)施，包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動(dòng)終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等，和“外在使能”的，如貼上RFID的各種資產(chǎn)、攜帶無線終端的個(gè)人與車輛等，通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、應(yīng)用大集成、以及基于云計(jì)算的SaaS營運(yùn)等模式，在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，采用適當(dāng)?shù)男畔踩Ｕ蠙C(jī)制，提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、定位追溯、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、調(diào)度指揮、遠(yuǎn)程控制、安全防范、在線升級等管理和服務(wù)功能。
目前物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)鏈主要涉及感知層、傳感層和應(yīng)用層。感知層由各種傳感器構(gòu)成，是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源。傳感層由各種網(wǎng)絡(luò)，包括互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺等組成，是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的中樞，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。
依據(jù)其技術(shù)架構(gòu)的三個(gè)層面，就構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。
3.2 整體處于起步階段，未來爆發(fā)式增長可期
目前整體來看，全球物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用、服務(wù)還處于起步階段。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)持續(xù)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)體系加快構(gòu)建，產(chǎn)業(yè)體系處于建立和完善過程中。未來幾年，全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將出現(xiàn)快速增長，據(jù)相關(guān)分析報(bào)告，2007年全球市場規(guī)模達(dá)到700億美元，2013年約為2300億美元，到2014年全球物聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模約為2900億美元。
推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)概念在近兩年爆發(fā)的是兩項(xiàng)技術(shù)的成熟應(yīng)用。(1)云計(jì)算和存儲：對應(yīng)于人的大腦。只有存儲和計(jì)算都往云端遷移后，物聯(lián)網(wǎng)終端才能解放出來專注傳感和控制的功能。(2)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)：對應(yīng)于人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)使得無處不在的聯(lián)網(wǎng)成為可能，而作為感覺器官的傳感器只有實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的聯(lián)網(wǎng)才能發(fā)揮其作用。
多家公司和機(jī)構(gòu)對物聯(lián)網(wǎng)前景十分看好，預(yù)計(jì)2020年物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域達(dá)到萬億級市場。據(jù)前瞻研究院的數(shù)據(jù)，從投資情況來看，在過去 6年里，企業(yè)投資人在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)投入 35億美元，交易數(shù)量 288宗，預(yù)計(jì)未來 5年仍將高速增長。Juniper Research發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)連接設(shè)備的數(shù)量將在 2020年達(dá)到 385億，較2015年的 134億大增 285%。
3.3 隨時(shí)隨地“人物”互聯(lián)，輕松暢享智能生活
來自皮尤研究中心最新的數(shù)據(jù)顯示，到2025年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將無處不在，我們很難再找到?jīng)]有連接互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)正在以多樣化的形式侵入我們的生活。其中，智能家居和智能安防是物聯(lián)網(wǎng)未來的應(yīng)用中，最貼近我們生活的兩個(gè)領(lǐng)域。
智能家居依靠物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將突破成長臨界點(diǎn)，其消費(fèi)潛力巨大。智能烹飪、智能調(diào)節(jié)燈光、智能空調(diào)溫控、智能家庭影院和音響、智能家庭護(hù)理等等，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以上都將成為現(xiàn)實(shí)。家庭中看似繁瑣的種種，都能夠通過這些物聯(lián)網(wǎng)家居設(shè)備變得輕松、愜意。我們也相信，未來的家庭生活會因物聯(lián)網(wǎng)變得更加美好。
智能安防隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展邁入一個(gè)全新的領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在安防領(lǐng)域主要體現(xiàn)為對視頻感知系統(tǒng)的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)通過前端的感知系統(tǒng)的采集，經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)匯總，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)海量感知數(shù)據(jù)的應(yīng)用。同時(shí)也促進(jìn)安防系統(tǒng)逐步從單純的安防監(jiān)控向行業(yè)安全和可視化管理方面進(jìn)行轉(zhuǎn)變，系統(tǒng)架構(gòu)也從簡單孤立的系統(tǒng)向與業(yè)務(wù)密切相關(guān)的綜合性管理平臺進(jìn)行演變。
雖然目前物聯(lián)網(wǎng)更多集中在消費(fèi)領(lǐng)域，但工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將成為未來趨勢。未來，很多工業(yè)企業(yè)可以把自己生產(chǎn)制造的產(chǎn)品，包括生產(chǎn)制造的設(shè)備，通過傳感器和互聯(lián)網(wǎng)連在一起。物聯(lián)網(wǎng)對于工業(yè)領(lǐng)域的滲透將不斷深入，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有著更廣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面和更多的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)可以應(yīng)用到石油天然氣、航空、交通運(yùn)輸、風(fēng)電等行業(yè)，在每一個(gè)行業(yè)又有很多個(gè)應(yīng)用場景，每一個(gè)應(yīng)用場景都會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
未來低功率廣域?qū)⒊蔀槲锫?lián)網(wǎng)連接場景的主流。根據(jù)應(yīng)用場景需要的傳輸速率的不同，可將物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行高、中、低速的區(qū)分。未來，低速率業(yè)務(wù)將有最為豐富的應(yīng)用場景，包括各種智能表，智慧農(nóng)業(yè)，工業(yè)監(jiān)控設(shè)備等，目前還沒有商用的蜂窩技術(shù)，而此類低速率應(yīng)用卻占據(jù)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的最大比重。
4 虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)：眼見不一定為實(shí)
4.1 虛擬世界與真實(shí)世界的融合
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真使用戶沉浸到該環(huán)境中。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(AR)是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像、視頻、3D模型的技術(shù)。它將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無縫”集成，把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息通過電腦等科學(xué)技術(shù)，模擬仿真后再疊加，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，被人類感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫面或空間同時(shí)存在。
4.2 行業(yè)整合有利于提高整體效率，未來爆發(fā)可期
2017 年第二季度 VR/AR 領(lǐng)域投資總額已經(jīng)超過 8 億美元超越去年同期兩倍以上，過去一年VR/AR 相關(guān)領(lǐng)域共獲得 20 億美元的投資。受益于Facebook 的 Camera Effects 平臺和蘋果 ARKit 的出現(xiàn)，未來可能會有更多資金 流入到 AR 領(lǐng)域中。Digi-Capital 預(yù)測移動(dòng)AR 在 5 年時(shí)間內(nèi)將出現(xiàn)超過 10 億名用戶， 營收超過 600 億美元，而這場革命將由蘋果、Facebook、谷歌和其他致力于改變我們感 知世界方式的企業(yè)所帶頭掀起。
行業(yè)整合加劇有利于行業(yè)整體效率的提升，為未來的爆發(fā)打下基礎(chǔ)。目前VR/AR 行業(yè)格局已經(jīng)逐漸明朗，VR/AR 領(lǐng)域的投資向頭部公司聚集表明資本市場對VR/AR 逐漸趨于理性，未來新的發(fā)展機(jī)會將出現(xiàn)在應(yīng)用層。
AR具有比 VR 更加廣闊的應(yīng)用前景。隨著 Facebook、蘋果等巨頭發(fā)力，將促 使更多技術(shù)與工具的開源，大大降低 AR 開發(fā)的成本，為 AR 行業(yè)帶來一波技術(shù)紅利， 近期蘋果將 iCloud 的商標(biāo)覆蓋范圍擴(kuò)展到智能眼鏡和頭顯外設(shè)領(lǐng)域，我們認(rèn)為未來蘋果有望推出 AR 智能眼鏡，智能眼鏡是 AR 最佳的硬件載體，這將進(jìn)一步利好 AR 內(nèi)容生態(tài)的發(fā)展。
4.3 混合現(xiàn)實(shí)——VR和AR融合
未來，VR與AR的融合——混合現(xiàn)實(shí)將成為主流，將出現(xiàn)多個(gè)虛擬和數(shù)字界面跟真實(shí)環(huán)境、多個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備和用戶“融合”。MagicLeap公司提出了混合現(xiàn)實(shí)概念解釋：“在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)中的一個(gè)用戶如何看見處于虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)中的另一個(gè)用戶的存在�！�
混合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于醫(yī)療臨床領(lǐng)域，可大幅降低手術(shù)操作難度提升成功率。試想以下場景：一位外科醫(yī)生和包括一位到訪虛擬外科醫(yī)生在內(nèi)的團(tuán)隊(duì)，為一臺即將進(jìn)行的外科手術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)備。病人的前映射解剖圖將以3D形式呈獻(xiàn)給團(tuán)隊(duì)，用于在計(jì)劃中進(jìn)行分析。在手術(shù)過程中，外科醫(yī)生能夠參考3D前映射解剖圖中的心臟位置，來提升手術(shù)的精確度。與此同時(shí)，一位醫(yī)學(xué)院學(xué)生將能夠從教室觀察虛擬手術(shù)。病人的信息能夠準(zhǔn)確提供，以確定病理，避免任何關(guān)鍵性的錯(cuò)誤。在一場手術(shù)后的會議中，外科醫(yī)生能夠描述如何使用了病人的虛擬解剖圖。最后，當(dāng)所有人離開醫(yī)院時(shí)，病人把自己的環(huán)境轉(zhuǎn)換至更舒適的設(shè)置，例如海灘。
混合現(xiàn)實(shí)的全沉浸式體驗(yàn)，所見所感不一定為實(shí)�；旌犀F(xiàn)實(shí)未來將允許我們在不同的城市或國家在同一空間進(jìn)行交流，無論距離有多遠(yuǎn)。它會先通過掃描你周圍的物理環(huán)境，然后創(chuàng)建一個(gè)周圍的3D模型，并且開始將數(shù)字內(nèi)容加入到這個(gè)空間里，并且還可以讓我們通過手勢控制的方式進(jìn)行交互操作。
5 4D打印技術(shù)：你可能是新的“造物”主
5.1 利用智能材料的3D打印技術(shù)
4D打印使用一種能夠自動(dòng)變形的材料。4D打印過程只需特定條件(如溫度、濕度等)，不需要連接任何復(fù)雜的機(jī)電設(shè)備，就能按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)折疊成相應(yīng)的形狀，它可以自動(dòng)適應(yīng)外部變化，進(jìn)行自我修復(fù)。
4D打印顛覆了傳統(tǒng)的造物方式，具有全新的造物邏輯。傳統(tǒng)而言，造物過程一般是，先模擬后制造，或者一邊建物一邊調(diào)整模擬效果。而4D打印通過硬件與軟件的緊密結(jié)合，把產(chǎn)品設(shè)計(jì)通過打印機(jī)嵌入可以變形的智能材料中，在特定時(shí)間或激活條件下，無需人為干預(yù)，也不用通電，便可按照事先的設(shè)計(jì)進(jìn)行自我組裝。
5.2 行業(yè)尚屬起步階段，未來應(yīng)用潛力巨大
4D打印技術(shù)誕生僅僅三年，但其自提出以來便受到廣泛關(guān)注，展示了它在工業(yè)、建筑、航天、醫(yī)療、藝術(shù)、娛樂、服裝、軍事等諸多領(lǐng)域巨大的應(yīng)用潛力，并在世界很多國家都取得了十分重要的進(jìn)展。作為開山鼻祖，美國這幾年始終致力于 4D打印的研究和應(yīng)用。其很多高校、科研院所和公司企業(yè)，都在對 4D 打印進(jìn)行廣泛和深入的開發(fā)，有了很多令人矚目的重要成果。
多家公司企業(yè)正在對4D打印進(jìn)行廣泛而深入的開發(fā)，未來行業(yè)增長情況樂觀。根據(jù)MarketsandMarkets發(fā)布的最新市場研究報(bào)告，到2019年，4D打印市場的容量將達(dá)到6300萬美元，而2025年這一數(shù)字將達(dá)到5.556億美元。據(jù)該公司預(yù)測，軍事與國防部門將成為4D打印市場整體增長的最前沿，2019年與軍工有關(guān)的應(yīng)用將占到的市場份額將達(dá)到55%，剩下的份額則會屬于航空航天領(lǐng)域。
4D打印材料、設(shè)計(jì)軟件和打印機(jī)是決定未來技術(shù)突破的重點(diǎn)。打印材料，要開發(fā)適合 4D 打印的新型材料特別是智能復(fù)合材料;設(shè)計(jì)軟件，要為 4D 打印研發(fā)具有良好適應(yīng)性的計(jì)算機(jī)編程設(shè)計(jì)軟件。打印機(jī)，制造專為4D打印所用的打印機(jī)，能更好“領(lǐng)會”和實(shí)現(xiàn) 4D 打印意圖，能夠更好適應(yīng)打印環(huán)境和要求。
5.3 重構(gòu)未來社會的黑科技
4D打印帶來高端私人訂制，在家里打印屬于自己的“創(chuàng)新工廠”。4D打印出現(xiàn)后，其所改變的將不再只是私人訂制的問題，而是讓每個(gè)消費(fèi)者都可以實(shí)現(xiàn)自定義工廠、自主化生產(chǎn)。也就是說，未來我們要選用冰箱，將不再是直接購買一臺龐大的冰箱回家，而只需要購買核心的關(guān)鍵部件，甚至連關(guān)鍵部件都可以自己定義到4D打印機(jī)上進(jìn)行打印，通過不同種材料的打印之后，讓其在我們需要的時(shí)候，進(jìn)行自動(dòng)連接并組裝成為我們所設(shè)想和需要的那臺冰箱。
4D打印將實(shí)現(xiàn)工業(yè)制造集約化。在不久的將來，4D打印技術(shù)將徹底改變當(dāng)前制造與商業(yè)的業(yè)態(tài)形式;同時(shí)還將簡化工業(yè)制造中的多余繁瑣環(huán)節(jié)，將浪費(fèi)降到最低，實(shí)現(xiàn)能源利用最大化。比如，運(yùn)用4D打印技術(shù)的飛機(jī)，在面臨特定環(huán)境變化時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自我分解，以最為理想的狀態(tài)給乘客提供保護(hù);在航天方面也是如此，我們不再需要帶著組裝好的龐大設(shè)備進(jìn)入太空，只要帶上材料和4D打印機(jī)，或是打印好的材料進(jìn)入太空即可。
4D打印納米級的細(xì)胞，為人體內(nèi)派駐癌癥疫苗。通過打印這些納米級與人體細(xì)胞類似的藥物細(xì)胞，將相對應(yīng)的癌細(xì)胞病毒設(shè)置為介質(zhì)觸發(fā)源，然后將其注射到人體內(nèi)環(huán)境。那么，當(dāng)這些4D打印的“人體衛(wèi)士”細(xì)胞在體內(nèi)巡邏時(shí)，一旦遇到癌細(xì)胞就能觸發(fā)形變，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的藥物釋放，從而將癌細(xì)胞病毒消滅，并隨人體代謝排出體外。
6 機(jī)器人技術(shù)：未來生活中不可或缺的“成員”
6.1 可編程和多功能的操作機(jī)
機(jī)器人是靠自身動(dòng)力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險(xiǎn)的工作。
機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置共分為三部分：驅(qū)動(dòng)裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)。
驅(qū)動(dòng)裝置是驅(qū)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令信號，借助于動(dòng)力元件使機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作。它輸入的是電信號，輸出的是線、角位移量。檢測裝置是實(shí)時(shí)檢測機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)及工作情況，根據(jù)需要反饋給控制系統(tǒng)，與設(shè)定信息進(jìn)行比較后，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以保證機(jī)器人的動(dòng)作符合預(yù)定的要求。
控制系統(tǒng)一種是集中式控制，即機(jī)器人的全部控制由一臺微型計(jì)算機(jī)完成;另一種是分散(級)式控制，即采用多臺微機(jī)來分擔(dān)機(jī)器人的控制。
6.2 工業(yè)領(lǐng)域仍是主流，服務(wù)行業(yè)應(yīng)用將有爆發(fā)行情
預(yù)計(jì)2017年全球工業(yè)機(jī)器人銷售量25萬臺，工業(yè)機(jī)器人市場容量2700億元。2011年是全球工業(yè)機(jī)器人市場自1961年以來的行業(yè)頂峰，全年銷售達(dá)16.6萬臺。2012年全球工業(yè)機(jī)器人銷量為15.9萬臺，略有回落，主要原因是電氣電子工業(yè)領(lǐng)域的銷量有所下滑，但汽車工業(yè)機(jī)器人銷量延續(xù)增長態(tài)勢。隨著全球制造業(yè)產(chǎn)能自動(dòng)化水平提升，特別是中國制造業(yè)升級，我們估計(jì)2017年全球工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到25萬臺，年復(fù)合增長率9.5%。
目前應(yīng)用領(lǐng)域以汽車制造業(yè)為主，正在向其他領(lǐng)域快速蔓延。從全球范圍來看，汽車工業(yè)是機(jī)器人應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，加上汽車零部件，約占機(jī)器人裝機(jī)總量的40%。其他領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用量不斷增長，2011-2012年，應(yīng)用于交流通訊的機(jī)器人增幅居前，為14%。
現(xiàn)階段，工業(yè)機(jī)器人仍是機(jī)器人市場的主要發(fā)展點(diǎn)，但預(yù)計(jì)服務(wù)業(yè)機(jī)器人未來將有爆發(fā)式增長。目前工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展仍然很不成熟。在現(xiàn)有的生產(chǎn)模式下，機(jī)床仍然是最核心、最基礎(chǔ)的設(shè)備，是工作母機(jī);機(jī)器人用于人工替代，只是生產(chǎn)線上面的輔助設(shè)備。目前服務(wù)業(yè)機(jī)器人還處于產(chǎn)業(yè)化前期，結(jié)合IFR的估計(jì)我們預(yù)測，未來5年注重技術(shù)融合以及貼近需求的服務(wù)機(jī)器人會逐漸形成一個(gè)比較大的市場，10年之后機(jī)器人技術(shù)還可能實(shí)現(xiàn)重大突破，如仿人型機(jī)器人等。
6.3 人類生活工作的頭號助手
蚯蚓機(jī)器人在災(zāi)難救援、管道檢測、水質(zhì)監(jiān)測、衛(wèi)生防疫等領(lǐng)域?qū)l(fā)揮重要作用。這種機(jī)器人外觀如同蚯蚓一般，“皮膚”上分布著各種感應(yīng)原件，可以變形進(jìn)入各種狹小的空間。機(jī)器人裝有帶燈光的攝像頭，在位置不明的地區(qū)，他能夠通過攝像頭獲取的畫面迅速建立位置地圖，并實(shí)現(xiàn)畫面數(shù)據(jù)傳輸與自主導(dǎo)航。此外，機(jī)器人的“身體”內(nèi)將裝備超聲波、溫濕度、有害氣體感應(yīng)器等設(shè)備，還能感知生命體征。這類機(jī)器人的進(jìn)一步研發(fā)和利用，將給我們的生活帶來極大便利。
智能協(xié)作機(jī)器人將在人們周圍安全高效的協(xié)助工作。未來工作中，人類將只需要承擔(dān)富有創(chuàng)造力和需要情感表達(dá)的工作，智能協(xié)作機(jī)器人將接過那些單調(diào)重復(fù)、缺乏思考性質(zhì)的工作，協(xié)助人類完成任務(wù)�！鞍踩眲t表現(xiàn)在機(jī)器人會根據(jù)自身所處的環(huán)境的變化而變化，它可以在有人類經(jīng)過它旁邊的時(shí)候減慢自己的運(yùn)行速度，從而避免對人類可能造成的傷害。
機(jī)器人技術(shù)將在未來5~10年改變許多行業(yè)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)運(yùn)營模式。到2018年，全球主流電子商務(wù)和全渠道商務(wù)公司中的45%將在其訂單履行、倉儲及配送業(yè)務(wù)中部署機(jī)器人系統(tǒng)。到2020年，40%的商業(yè)機(jī)器人將連接到同一個(gè)共享智能網(wǎng)，使機(jī)器人整體操作效率提高200%，60%的機(jī)器人將依靠云軟件來定義新的技能，認(rèn)知能力和應(yīng)用程序，將形成機(jī)器人應(yīng)用云市場。
所以，機(jī)器人技術(shù)的不斷深入和創(chuàng)新將對我們未來的生活產(chǎn)生極大影響。機(jī)器人給我們帶來新的服務(wù)、新的行業(yè)，并且機(jī)器人作為顛覆性的技術(shù)，將成為我們身邊不可或缺的好伙伴，使我們的生活更加安全便利 。也許，電影中人類與機(jī)器人和諧生活的畫面并不是空想。
7 區(qū)塊鏈：全新數(shù)字經(jīng)濟(jì)革命
7.1不可篡改偽造的分布式賬本
區(qū)塊鏈?zhǔn)欠植际綌?shù)據(jù)存儲、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、共識機(jī)制、加密算法等計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用模式。廣義來講，區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗(yàn)證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全、利用由自動(dòng)化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算范式。
區(qū)塊鏈的設(shè)計(jì)是一種保護(hù)措施。對于記錄事件、標(biāo)題、醫(yī)療記錄和其他需要收錄數(shù)據(jù)的活動(dòng)、身份識別管理，交易流程管理和出處證明管理，區(qū)塊鏈能夠保證數(shù)據(jù)的安全性，保護(hù)數(shù)據(jù)不被篡改或者偽造。區(qū)塊鏈對于金融脫媒有巨大的潛能，對于引領(lǐng)全球貿(mào)易有著巨大的影響。
7.2 未來5~10年將迎爆發(fā)，帶來多個(gè)行業(yè)變革
《華爾街日報(bào)》將區(qū)塊鏈譽(yù)為“500年以來金融領(lǐng)域最重要的創(chuàng)新”。區(qū)塊鏈?zhǔn)菚r(shí)下最具顛覆性的金融科技，從政府到業(yè)界，都在做相關(guān)的探索。自2012年以來，區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)領(lǐng)域共發(fā)生217起融資/并購事件， 融資額共142890.77萬美元。與此同時(shí)，阿里、騰訊、百度等互聯(lián)網(wǎng)知名公司也相繼宣布進(jìn)入?yún)^(qū)塊鏈領(lǐng)域。此外，中國平安銀行、民生銀行、招商銀行等銀行也相繼加入R3組織，共同探索基于區(qū)塊鏈分布式賬簿技術(shù)的業(yè)務(wù)模式。
區(qū)塊鏈應(yīng)用涉及行業(yè)廣泛，且影響程度深遠(yuǎn)。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)字貨幣領(lǐng)域，同時(shí)正在加速與各行各業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新融合，包括支付結(jié)算、物流追溯、醫(yī)療病歷、身份驗(yàn)證等領(lǐng)域。另外在公共服務(wù)層面,區(qū)塊鏈技術(shù)正在探索在公共管理、社會保障、知識產(chǎn)權(quán)管理和保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。未來,區(qū)塊鏈技術(shù)將引發(fā)金融、物聯(lián)網(wǎng)、公共治理與監(jiān)管等多個(gè)領(lǐng)域的重大變革，實(shí)現(xiàn)從目前信息互聯(lián)網(wǎng)向價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變。
7.3數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代新引擎
區(qū)塊鏈與智能城市。未來的城市都將擁有一個(gè)數(shù)字賬本，每個(gè)房子或公寓都存在其中，包含了與房屋有關(guān)的所有相關(guān)信息。城市可以訪問這個(gè)“數(shù)字副本”來協(xié)調(diào)服務(wù)，更有效地且準(zhǔn)確地執(zhí)行與財(cái)產(chǎn)相關(guān)的管理任務(wù)。財(cái)產(chǎn)所有者可以通過一個(gè)可驗(yàn)證且信賴的方式來執(zhí)行交易，如租房，雇用承包商修剪草坪，或?qū)⑻柲茈姵禺a(chǎn)生的電力賣給電網(wǎng)。
區(qū)塊鏈與商務(wù)旅行。商務(wù)旅客在機(jī)場乘坐一輛自動(dòng)電動(dòng)出租車，并告訴她將帶她到市中心參與會議。當(dāng)旅行者下車并通過社交媒體帳戶連接到城市的公共WiFi時(shí)，她立即在附近的咖啡店收到折扣優(yōu)惠的'推送通知。她買完咖啡后走進(jìn)參加會議的大廈，電梯可以識別她的電話，并自動(dòng)帶她到正確的樓層，準(zhǔn)時(shí)到達(dá)開會點(diǎn)。
區(qū)塊鏈與分布式商業(yè)。購物者可授權(quán)供應(yīng)商訪問存儲在分布式賬本上的購買歷史記錄、偏好和其他數(shù)據(jù)。供應(yīng)商的自動(dòng)識別系統(tǒng)根據(jù)購物者個(gè)人數(shù)據(jù)，可以提出更準(zhǔn)確的商品推送建議，并與電子商務(wù)機(jī)器人進(jìn)行互動(dòng)，自動(dòng)幫助購物者完成購買。
8 新能源：未來能源的支柱
8.1以新技術(shù)開發(fā)利用的可再生能源
新能源是以新技術(shù)和新材料為基礎(chǔ)，使傳統(tǒng)的可再生能源得到現(xiàn)代化的開發(fā)和利用，用取之不盡、周而復(fù)始的可再生能源取代資源有限、對環(huán)境有污染的化石能源，重點(diǎn)開發(fā)太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、潮汐能、地?zé)崮�、氫能和核能�?/p>
新能源一般具有以下特點(diǎn)：(1)資源豐富，普遍具備可再生特性，可供人類永續(xù)利用;(2)能量密度低，開發(fā)利用需要較大空間;(3)不含碳或含碳量很少，對環(huán)境影響小;(4)分布廣，有利于小規(guī)模分散利用;(5)間斷式供應(yīng)，波動(dòng)性大，對持續(xù)供能不利;(6)除水電外，可再生能源的開發(fā)利用成本較化石能源高
8.2 改善能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展勢在必行
大量消費(fèi)化石能源使我國面臨嚴(yán)峻的資源環(huán)境問題，尋求新的可替代、無污染、可再生能源是我國現(xiàn)階段亟待解決的戰(zhàn)略問題。長期以來，我國以化石能源為主的能源構(gòu)成形式加劇了對化石能源的依賴，據(jù)統(tǒng)計(jì)，過去幾年我國能源消耗總量不斷上升。其中，煤、石油、天然氣這些化石能源所占比例分別為均超過90%，是能源消費(fèi)的主要部分。
全球光伏市場增長迅猛。從裝機(jī)容量來看，全球總裝機(jī)呈現(xiàn)快速增長。2016全球光伏新增7500萬千瓦，累計(jì)超過3億千瓦，光伏發(fā)電新增裝機(jī)量首次成為全球最大的新增電源。根據(jù)IEA最新的報(bào)告結(jié)果，未來幾年光伏發(fā)電全球新增預(yù)計(jì)在8000萬千瓦以上，從增速來看相對放緩，但增量還保持較高值，尤其是新興市場的規(guī)模將增加。
8.3 核聚變、太陽能——21世紀(jì)的能源支柱
核聚變能具備為人類源源不斷提供高效能源的潛力。太陽是地球萬物生長的動(dòng)力源泉，其能量仿佛取之不竭，但其實(shí)太陽的能量就是來自核聚變。未來，如果能夠?qū)崿F(xiàn)可控核聚變，令一升海水中提取出來的氘作為燃料發(fā)生完全核聚變，那么將釋放相當(dāng)于300升氣候燃燒時(shí)所釋放的能量。未來能源可能真的會出現(xiàn)“取之不盡、用之不竭”。
未來20年，全球50%至100%的能源將來自于太陽能。目前我們對太陽能的開發(fā)利用僅僅還是冰山一角，不管從環(huán)保角度或是經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，太陽能的能量利用空間和清潔性都是無可替代的，未來太陽能的應(yīng)用將遍布到生活的每個(gè)角落。未來的汽車、游艇等出行工具將由太陽能供電;太陽能發(fā)電成本將有可能降低到與常規(guī)電價(jià)相競爭的水平。一個(gè)廣泛的大規(guī)模的利用太陽能和可再生能源的新時(shí)代一一太陽能時(shí)代正在來臨。
Alphabet近期開展新能源項(xiàng)目，將是價(jià)值400億美元的未來。Alphabet旗下實(shí)驗(yàn)室 Lab X 正在進(jìn)行一項(xiàng)名為“Malta”的開發(fā)項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目研究的是可再生能源儲存問題，Lab X 選用的材料是鹽和防凍劑。Malta 這個(gè)結(jié)構(gòu)，今年存儲的電能約為 790 兆瓦，7 年后將達(dá)到 45 吉瓦。憑借這個(gè)項(xiàng)目，Lab X 正在挺進(jìn)一個(gè) 2024 年將獲得約 400 億美元投資的市場。
9 腦機(jī)接口：人類未來的“超能力”
9.1 神經(jīng)系統(tǒng)和科技設(shè)備的結(jié)合
“腦”一詞意指有機(jī)生命形式的腦或神經(jīng)系統(tǒng)，“機(jī)”意指任何處理或計(jì)算的設(shè)備，其形式可以從簡單電路到硅芯片。在人或動(dòng)物腦與外部設(shè)備間建立的直接連接通路。在單向腦機(jī)接口的情況下，計(jì)算機(jī)或者接受腦傳來的命令，或者發(fā)送信號到腦，但不能同時(shí)發(fā)送和接收信號。而雙向腦機(jī)接口允許腦和外部設(shè)備間的雙向信息交換。
腦機(jī)接口系統(tǒng)一般分為信號采集、信號分析和控制器三大功能模塊。
信號采集：受試者頭部戴一個(gè)電極帽，采集EEG信號，并傳送給放大器，信號一般需要放大10000倍左右，經(jīng)過預(yù)處理，包括信號的濾波和A/D轉(zhuǎn)換，最后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號存儲于計(jì)算機(jī)中。
信號分析：利用獨(dú)立向量分析、傅立葉變換等方法，從經(jīng)過預(yù)處理的EEG信號中提取與受試者意圖相關(guān)的特定特征量。特征量提取后交給分類器進(jìn)行分類，分類器的輸出即作為控制器的輸入。
控制器：將已分類的信號轉(zhuǎn)換為實(shí)際的動(dòng)作，控制外部電子設(shè)備，如顯示器上光標(biāo)的移動(dòng)、機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)、輪椅的前進(jìn)與后退、字母的輸入等。
9.2 關(guān)注度持續(xù)升高，專利申請逐漸增多
研發(fā)機(jī)構(gòu)主要為高校團(tuán)隊(duì)，我國研發(fā)人員對腦機(jī)接口技術(shù)的關(guān)注度正在不斷加強(qiáng)。從中可以看出我國的研發(fā)人員正逐漸加強(qiáng)對腦機(jī)接口的關(guān)注度，創(chuàng)新能力和科研成果的保護(hù)意識都在不斷增強(qiáng)。由于國內(nèi)外都處于研發(fā)階段，需要政府的政策扶持和引導(dǎo)，也需要各國研發(fā)人員不斷的交流合作，才能取得腦機(jī)接口的大發(fā)展。
應(yīng)用前景廣闊，其專利申請數(shù)量近年來不斷增多。通過專利分析可以得出國內(nèi)對于腦機(jī)接口已經(jīng)開始逐漸重視，腦機(jī)接口的各個(gè)領(lǐng)域都有高校對其進(jìn)行深入研究，雖然在數(shù)量上已經(jīng)形成一定規(guī)模，但在研究內(nèi)容和水平上與國外研究機(jī)構(gòu)還存在一定的差距，在政策的刺激以及市場需求的推動(dòng)下，腦機(jī)接口的專利申請量會迎來一個(gè)快速增長期，其質(zhì)量也會隨之不斷提高。
9.3 未來人類將掌握“心靈控制”
未來，腦機(jī)接口的發(fā)展有望實(shí)現(xiàn)部分喪失的感知能力再次獲得。比如讓盲人重新恢復(fù)視覺;還可以將非人類感知能力轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟惛兄芰�，這其實(shí)是非常逆天的，比如對于超聲波的感知能力(就像從蝙蝠身上獲取這個(gè)能力一樣)，甚至是心靈控制，用自己的大腦操縱其他生物完成復(fù)雜任務(wù)，就像讓人類擁有了超能力。
植入式腦機(jī)接口將可以讓殘疾人控制機(jī)械手的三維運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)。植入式腦機(jī)接口在大腦皮質(zhì)區(qū)植入微小芯片，以收集大腦的生物電流(電信號)，并破譯這種信息，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)指令，指揮機(jī)械手或腿，幫助殘疾人行動(dòng)和完成動(dòng)作，如拿勺子吃飯。
腦機(jī)接口將全面增強(qiáng)人類現(xiàn)有能力。去年DARPA啟動(dòng)的一項(xiàng)顱內(nèi)芯片研究項(xiàng)目Targeted NeuroplasticityTraining，該項(xiàng)目的論文中提到，DARPA將利用“顱內(nèi)芯片”來幫助人提升學(xué)習(xí)能力、邏輯運(yùn)算和記憶力。其實(shí)未來的增強(qiáng)遠(yuǎn)不及此，腦機(jī)接口讓人類能夠在身上安裝各種延伸的機(jī)械裝置，讓人成為運(yùn)動(dòng)能力超強(qiáng)的生物，通過增強(qiáng)感知能力，人類不再是夜盲的生物，甚至讓人通過不斷地更換身體機(jī)械零件從而得到永生……
10 基因測序：人類生命能力的巨大提升
10.1分析測定基因全序列，預(yù)防治療疾病
基因測序是一種新型基因檢測技術(shù)，能夠從血液或唾液中分析測定基因全序列，預(yù)測罹患多種疾病的可能性，個(gè)體的行為特征及行為合理�；驕y序技術(shù)能鎖定個(gè)人病變基因，提前預(yù)防和治療。
基因測序技術(shù)的快速發(fā)展促使診斷技術(shù)更加貼合臨床需求，是該技術(shù)逐漸被接受的最主要的推動(dòng)力。診斷技術(shù)的升級使得診斷精確度更高，檢驗(yàn)周期縮短，檢驗(yàn)更加趨向于疾病本質(zhì)， 這些都促使診斷技術(shù)更加貼合臨床應(yīng)用需求。
10.2潛在發(fā)展空間巨大，醫(yī)療行業(yè)的爆發(fā)重點(diǎn)
HGP計(jì)劃引領(lǐng)基因測序技術(shù)快速增長。目前，美國、中國、德國、英國、法國等 HGP(人類基因組計(jì)劃)參與國家擁有的測序儀位居全球前列，這些國家擁有的測序儀數(shù)量約占據(jù)全球 測序儀總數(shù)量的 85%。從絕對市場容量上看，北美和歐洲是全球基因測序最主要的市場，以中國、日本為主要發(fā)展驅(qū)動(dòng)力的亞洲增長潛力巨大，復(fù)合年增長率高達(dá) 40%。
NGS是分子診斷增速最快的細(xì)分領(lǐng)域�；驕y序技術(shù)作為精準(zhǔn)醫(yī)療的基礎(chǔ)性工具，對精準(zhǔn)醫(yī)療的深入開展具有支撐作用。 據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)數(shù)據(jù)，NGS 預(yù)計(jì)未來幾年增速約為 18%左右，是分子診斷領(lǐng)域增速 最快的細(xì)分子領(lǐng)域之一，成長空間巨大。
全球基因測序市場空間廣闊，市場規(guī)模將超300億美元。數(shù)據(jù)顯示，全球基因測序市場規(guī)模呈逐年增長的趨勢，2007年全球基因測序市場規(guī)模為7.9億美元，到2014年市場規(guī)模為54.5億美元，預(yù)計(jì)2018年全球基因測序市場規(guī)模將超過110億美元，年復(fù)合增長率為21.1%。
10.3 未來醫(yī)療行業(yè)必備檢查手段
人類基因組數(shù)據(jù)庫將整合到臨床上，鎖定致癌基因，有效預(yù)防和治療癌癥。隨著基因組產(chǎn)生的數(shù)據(jù)越來越龐大，研究人員、醫(yī)生、甚至消費(fèi)者都將能更好地了解癌癥發(fā)生及治療手段�；蚓庉嫻ぞ摺⒖纱┐髟O(shè)備以及藥物基因組學(xué)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流、消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的基因組學(xué)均以提高人口健康為目標(biāo)。通過數(shù)據(jù)分析，醫(yī)學(xué)界將能夠利用大量的DNA數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療，最終改善數(shù)百萬人的生活。
基因測序技術(shù)的發(fā)展可有效控制其成本，未來直接面向消費(fèi)的基因檢測將越來越多。雖然醫(yī)生越來越多地參與到基因檢測中，消費(fèi)者的主觀意識也越來越發(fā)揮作用，但市場中也出現(xiàn)越來越多的DTC公司。未來，越來越多的公司將提供直接面向消費(fèi)者的基因檢測服務(wù)，讓消費(fèi)者能夠探討基因組成，預(yù)防遺傳疾病。例如，23andMe公司提供了包括65份在線報(bào)告的檢測服務(wù)，囊括了祖源檢測、人格特質(zhì)檢測(口感、氣味、禿頂)以及攜帶者篩查(囊性纖維化、鐮狀細(xì)胞性貧血、遺傳性耳聾)。對于攜帶者篩查，該公司推薦遺傳顧問以幫助消費(fèi)者更好地了解基因檢測及其結(jié)果。
先進(jìn)的基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9可治療遺傳疾病。精確而便宜的CRISPR-Cas9技術(shù)，是一種革命性的基因編輯技術(shù)，目前已經(jīng)傳遍全球生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室和生物技術(shù)創(chuàng)業(yè)界。從創(chuàng)造更好的農(nóng)業(yè)食物到糾正人類基因組中的特定突變，它有著巨大的潛力。CRISPR技術(shù)使科學(xué)家能夠在實(shí)驗(yàn)室中精準(zhǔn)和有效率地進(jìn)行基因組編輯。利用這種技術(shù)，科學(xué)家已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造出了具有針對性的猴子，并阻止了HIV感染人體細(xì)胞。中國科學(xué)家宣布，他們已經(jīng)將該技術(shù)應(yīng)用到無法存活的人體胚胎中，正努力挖掘CRISPR治療遺傳病的潛力。
新科技的介紹
音頻交互技術(shù)登場
從20世紀(jì)80年代早期開始，人機(jī)交互主要是通過圖形用戶界面(GUI)進(jìn)行的。然而，由于視覺疲勞以及各種嵌入產(chǎn)品中的新技術(shù)，我們需要一種超越視覺的新型交互界面——譬如說，音頻交互。
舉個(gè)例子，汽車公司可以利用音頻互動(dòng)，讓司機(jī)的視線集中在路面上。而最近，蘋果公司發(fā)布了自己的AirPods，這款產(chǎn)品有可能會為全球的果粉們帶來更多全新的音頻體驗(yàn)。2017年將成為音頻交互界面(AUI)之年。
你看的電影，可能是AI拍的
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(gè)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Magenta項(xiàng)目，目前專門用來研究人工智能的藝術(shù)創(chuàng)作，最近研發(fā)出了人工智能作曲軟件。今年年初，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)大的搜索學(xué)習(xí)能力將會不斷進(jìn)化。他們會在網(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。
人類將向AI“拜師學(xué)藝”
“機(jī)器學(xué)習(xí)”這個(gè)詞已經(jīng)火了很久了，不過今年，作為人類的我們可能會真正謙虛地“拜其為師”。雖然AlphaGo戰(zhàn)勝了人類最優(yōu)秀的棋手，但在與AlphaGo對戰(zhàn)的過程中，人類棋手反過來在棋藝上也會更加精進(jìn)。
會“呼吸”的建筑物
除了廣泛運(yùn)用傳感器的智能城市，建筑物和高速公路也將采用各種智能材料。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(shí)，他們還創(chuàng)造出了一種利用風(fēng)和太陽來運(yùn)作的建筑物冷卻系統(tǒng)。
這對很多依賴能源和密集型建筑的行業(yè)是個(gè)好消息。目前，米高梅度假村、Wynn酒店和拉斯維加斯金沙酒店最近全部裝配了太陽能設(shè)備，這表明大公司正在向可持續(xù)基礎(chǔ)設(shè)施邁出第一步，以達(dá)到削減成本、吸引有環(huán)保意識的消費(fèi)者的目的。
可以“創(chuàng)業(yè)”的機(jī)器人
Jiro是一位創(chuàng)業(yè)者，他通過戰(zhàn)略分析發(fā)現(xiàn)了一個(gè)絕妙商機(jī)——將老式電動(dòng)滑板賣給“老嬉皮”們。不過，這不是重點(diǎn)。
Jiro委托了各種商業(yè)機(jī)器人將自己的設(shè)想付諸實(shí)踐。他的研發(fā)機(jī)器人將設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)以眾包形式發(fā)布出去;他的運(yùn)營機(jī)器人負(fù)責(zé)管理制造商和生產(chǎn)進(jìn)度;他的銷售和營銷機(jī)器人則負(fù)責(zé)優(yōu)化電商渠道，安排產(chǎn)品促銷。Jiro的虛擬團(tuán)隊(duì)繼續(xù)拓展著自動(dòng)化商業(yè)的疆域，這是一條今天已經(jīng)鋪就的未來之路。
隨著智能系統(tǒng)和自動(dòng)化進(jìn)一步發(fā)展，它們能為更多關(guān)鍵的業(yè)務(wù)功能提供服務(wù)�，F(xiàn)在是時(shí)候?qū)ψ詣?dòng)化商業(yè)做一個(gè)更正式的分類了。
終極“藍(lán)�！睉�(zhàn)略：海上養(yǎng)殖
隨著全球人口不斷增長，人類必須產(chǎn)出更多的食物。既然土地和淡水資源都十分有限了，那么去海里看看如何?
海帶、蚌類以及各種魚類的養(yǎng)殖既不會占用的耕地，也不會消耗任何農(nóng)藥。因?yàn)楹Ｉ橡B(yǎng)殖不會局限于表面，它還能夠深入到海底，有效地實(shí)現(xiàn)三維立體發(fā)展。
在生產(chǎn)側(cè)，用于養(yǎng)殖的全新工具和技術(shù)正在上線;在需求側(cè)，新的供應(yīng)鏈也在發(fā)展。隨著人們的口味不斷變化，這種海產(chǎn)品將出現(xiàn)在越來越多的餐桌上。
改變學(xué)習(xí)方式的新科技
使用物聯(lián)網(wǎng)按自己節(jié)奏學(xué)習(xí)
物聯(lián)網(wǎng)可以從幼兒園就開始“擾亂”教育過程，并且可以通過中學(xué)的12年級繼續(xù)這樣做，但也許最高深的影響發(fā)生在高等教育領(lǐng)域。
學(xué)生，特別是大學(xué)生，越來越多地從紙質(zhì)書籍轉(zhuǎn)向平板電腦和筆記本電腦。有了所有必要的信息，學(xué)生現(xiàn)在可以按自己的節(jié)奏學(xué)習(xí)。這樣的話，學(xué)生在家庭中和教室里就幾乎有了相同的教育過程和經(jīng)歷。
這一趨勢方便了學(xué)生，同時(shí)也使教授們的教學(xué)過程更高效。連接技術(shù)的進(jìn)步意味著教師不需要手工在紙上進(jìn)行等級測試或執(zhí)行其他常規(guī)任務(wù)。相反，教授可以更專注于實(shí)際的、個(gè)性化的教學(xué)，提供給學(xué)生最有價(jià)值的內(nèi)容。連接到云的設(shè)備允許教授收集學(xué)生的數(shù)據(jù)，然后確定哪些人最需要關(guān)注和照顧。這些統(tǒng)計(jì)數(shù)字也讓老師可以為今后的課程調(diào)整他們的課程計(jì)劃。
在教室以外，大學(xué)可以使用連接的設(shè)備來監(jiān)控學(xué)生、員工、資源和設(shè)備，降低運(yùn)營成本，節(jié)省在每個(gè)人身上花費(fèi)的錢。這些跟蹤設(shè)備也會使校園更安全。例如，將學(xué)生與校車做連接，學(xué)生可以跟蹤巴士行程，調(diào)整自己時(shí)間表，以避免在潛在的危險(xiǎn)區(qū)域花費(fèi)不必要的等待時(shí)間。
人類未來科技發(fā)明
可穿戴設(shè)備
一個(gè)芯片，放置在隨身的手環(huán)、腕表、眼鏡、戒指上，它就可以測量和記錄你的全部健康數(shù)據(jù)，如運(yùn)動(dòng)量、睡眠深度、血糖、血壓、體檢結(jié)果、治療效果等，并傳輸?shù)胶笈_，為你提供醫(yī)療健康服務(wù)。這個(gè)芯片，就是可穿戴設(shè)備的核心，在它背后，是通過軟件支持及數(shù)據(jù)交互、云端交互來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析及處理功能的體系。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用擴(kuò)大，這種以往更多令人聯(lián)想到醫(yī)院、疾病等概念的可穿戴設(shè)備正漸行漸近，走向普通人。
點(diǎn)讀：科技的不斷發(fā)展使人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。一個(gè)小小的芯片竟然可以是個(gè)“微型醫(yī)院”，這樣貼近民生的發(fā)明一定會大受歡迎。
太空觀光時(shí)代到來
2014年9月，多位國內(nèi)知名航天專家聚首北京航天城，參加“太空邊緣觀光項(xiàng)目”總體設(shè)計(jì)方案研討會。中科院著名院士、原嫦娥工程首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)在研討會上指出：“該項(xiàng)目技術(shù)方案具備可行性，是實(shí)現(xiàn)太空觀光飛行的相對穩(wěn)妥、安全、經(jīng)濟(jì)的辦法。同時(shí)，中國民營企業(yè)能和航天科研機(jī)構(gòu)合作，敢于投資、開發(fā)航天項(xiàng)目是一件值得贊賞之事，也是未來航天大發(fā)展的趨勢。國家相關(guān)部門和科研單位應(yīng)該鼓勵(lì)和支持民間太空旅游企業(yè)的發(fā)展�！痹擁�(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的研討與進(jìn)一步實(shí)施標(biāo)志著中國普通人的太空夢想拉開了帷幕，中國民間的太空觀光時(shí)代即將到來。
點(diǎn)讀：太空是人類一直在探索的神秘空間，太空觀光時(shí)代的到來，將為地球與太空搭建一座橋梁，讓我們的探索之路又向前邁了一大步。
科技引領(lǐng)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展
近年來，河北省張家口市塞北管理區(qū)張家口弘基馬鈴薯良種繁育中心依托中國農(nóng)科院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等科研院所，將基質(zhì)栽培改為霧化培育脫毒馬鈴薯種薯，取得良好的效益。據(jù)介紹，目前，該中心年產(chǎn)脫毒薯種苗5000萬株、培育微型薯1億粒、生產(chǎn)原種4萬噸，不僅滿足河北省壩上地區(qū)脫毒薯種植的需求，還為國內(nèi)其他馬鈴薯產(chǎn)區(qū)提供部分脫毒薯種。
點(diǎn)讀：“霧化培育脫毒馬鈴薯種薯”取得良好效益是我國農(nóng)業(yè)科技的巨大成果，這將解決國內(nèi)某些地區(qū)的種植與供需要求。
我國將建海洋生物DNA數(shù)據(jù)庫
2014年8月，科技部科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)部署了“我國近海海洋生物DNA條形碼資源庫構(gòu)建”項(xiàng)目。該項(xiàng)目由中國科學(xué)院海洋研究所承擔(dān)，計(jì)劃用5年時(shí)間建成海洋生物DNA條形碼數(shù)據(jù)庫，形成一套海洋生物鑒定識別的標(biāo)準(zhǔn)體系。
專家認(rèn)為，對海洋物種的準(zhǔn)確識別是海洋環(huán)境保護(hù)與資源可持續(xù)利用、海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和海洋科學(xué)研究的基礎(chǔ)性工作，但我國專業(yè)的海洋生物分類學(xué)研究團(tuán)隊(duì)規(guī)模有限，傳統(tǒng)的形態(tài)鑒定方法有較大局限性，無法滿足海洋科研、海洋經(jīng)濟(jì)和管理的需求。項(xiàng)目首席科學(xué)家李新正表示，利用DNA條形碼鑒定海洋生物，為每一個(gè)物種做一把“尺子”，這就是DNA條形碼數(shù)據(jù)庫的作用。數(shù)據(jù)庫形成后，海洋生物將有自己的“分子身份證”。
點(diǎn)讀：DNA是脫氧核糖核酸的英文縮寫，現(xiàn)在被用來識別海洋生物的身份，這為人類認(rèn)識海洋提供了極大便利，有利于海洋物種的有效保護(hù)。
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