最近《賽博朋克2077》這款游戲頗為火爆，游戲劇情劇情設(shè)定在充滿(mǎn)高科技的2077年未來(lái)世界。

事實(shí)上，賽博朋克的并非不可能，人工智能技術(shù)、4D打印、神經(jīng)形態(tài)硬件、腦機(jī)接口等各種技術(shù)目前正在快速發(fā)展中，未來(lái)我們會(huì)處于一個(gè)怎么樣的世界呢？

本文中，站長(zhǎng)之家分享了20個(gè)可能將在2050年改變世界的技術(shù)。雖然預(yù)測(cè)這不一定會(huì)實(shí)現(xiàn)，這些的確是未來(lái)科技發(fā)展的方向。下面一起來(lái)看看都有哪些即將成真的“科幻”技術(shù)吧！

1. DNA計(jì)算

生命遠(yuǎn)比人類(lèi)創(chuàng)造的任何技術(shù)都要復(fù)雜得多。因此，利用生命的基礎(chǔ)來(lái)創(chuàng)造一種全新的計(jì)算能力是非常有意義的。

DNA計(jì)算，是指基于大量DNA分子自然的并行操作及生化處理技術(shù)，通過(guò)產(chǎn)生類(lèi)似于某種數(shù)學(xué)過(guò)程的一種組合結(jié)果并對(duì)其進(jìn)行抽取和檢測(cè)來(lái)完成問(wèn)題求解的過(guò)程。

DNA計(jì)算的理念是人類(lèi)可以用生物學(xué)而不是硅來(lái)解決復(fù)雜的問(wèn)題。當(dāng)一條DNA鏈與另一條DNA鏈連接時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種改變另一條短DNA序列的反應(yīng)。這并不是一個(gè)愚蠢的想法：我們大多數(shù)的計(jì)算機(jī)都是用來(lái)反映人類(lèi)非常有機(jī)的思考方式的。

人類(lèi)現(xiàn)在離任何DNA計(jì)算的應(yīng)用還很很遙遠(yuǎn)：我們只能創(chuàng)建最基本的圖靈機(jī)，這需要?jiǎng)?chuàng)建一套規(guī)則，不斷的輸入，并根據(jù)已定義的規(guī)則得到一個(gè)特定的輸出。目前DNA計(jì)算研究已涉及許多方面，如DNA計(jì)算的能力、模型和算法等。

2.智能塵埃

智能塵埃是一個(gè)令人難以置信的具有電腦功能超微型傳感器，可以在大范圍內(nèi)收集大量信息（光、振動(dòng)、溫度……）。這樣的系統(tǒng)理論上可以通過(guò)無(wú)線計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器或分析系統(tǒng)進(jìn)行通信來(lái)傳輸上述信息。

智能微塵的遠(yuǎn)程傳感器芯片潛在的應(yīng)用包括：檢測(cè)老化管道是否泄漏腐蝕，跟蹤城市中的群眾運(yùn)動(dòng)，甚至監(jiān)測(cè)大范圍的氣候變化。

這種技術(shù)潛在的一些問(wèn)題是，這些傳感器可能造成的生態(tài)危害，以及它們被用于不道德行為的可能性。

3.4D打印

4D打印這個(gè)名詞可能會(huì)讓人混淆，這并不是暗示人類(lèi)將能夠創(chuàng)造和進(jìn)入另一個(gè)維度。簡(jiǎn)而言之，4D打印產(chǎn)品是一種3D打印的物體，當(dāng)外界施加特定的刺激（水下、加熱、搖動(dòng)等等），發(fā)生形狀或者結(jié)構(gòu)的改變。直接將材料與結(jié)構(gòu)的變形設(shè)計(jì)內(nèi)置到物料當(dāng)中，簡(jiǎn)化了從設(shè)計(jì)理念到實(shí)物的造物過(guò)程，讓物體能自動(dòng)組裝構(gòu)型，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和裝配的一體化融合。

4D打印應(yīng)用仍在討論中，但已經(jīng)可見(jiàn)一些非常有前景的行業(yè)，包括：醫(yī)療保?。ㄖ挥性谏眢w達(dá)到一定體溫時(shí)才能激活的藥丸）、時(shí)尚（在低溫下會(huì)變得更緊的衣服）和家居制作（在一定刺激下會(huì)變得僵硬的家具）。

這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)顯然是找到所有類(lèi)型用途的相關(guān)組件。在這個(gè)領(lǐng)域雖然有一定的進(jìn)展，但是目前甚至沒(méi)做好面向市場(chǎng)的準(zhǔn)備，也還沒(méi)有掌握某些材料的可逆變化。

4. 神經(jīng)形態(tài)硬件

這項(xiàng)技術(shù)可以說(shuō)是滿(mǎn)滿(mǎn)的科幻感。從生物學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和電子工程中汲取經(jīng)驗(yàn)，神經(jīng)形態(tài)工程旨在制造硬件來(lái)復(fù)制神經(jīng)元對(duì)感覺(jué)輸入的反應(yīng)。DNA計(jì)算的目的是用有機(jī)物重建計(jì)算機(jī)，而神經(jīng)形態(tài)硬件的目的是用硅重建神經(jīng)元和突觸。

我們不確定這個(gè)想法能走多遠(yuǎn)，但對(duì)該技術(shù)的探索對(duì)于人工智能理論研究是很有幫助的。

5.納米級(jí)3D打印

3D打印仍然是一個(gè)有待解決的問(wèn)題。這在一定程度上是因?yàn)?D打印機(jī)對(duì)于普通老百姓來(lái)說(shuō)仍然過(guò)于昂貴，而對(duì)于大型制造公司來(lái)說(shuō)，其技術(shù)和速度也不夠先進(jìn)。

這種情況在未來(lái)幾十年里可能會(huì)改變：研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種方法，使用激光來(lái)確保微小結(jié)構(gòu)能夠以更快的速度（快1000倍）3D打印出來(lái)，同時(shí)還能保證良好的建造質(zhì)量。這種方法被稱(chēng)為“飛秒投影雙光子光刻3D打印”。

目前的應(yīng)用案例主要集中在柔性電子學(xué)和微光學(xué)方面，但在材料（液體和固體）方面的快速發(fā)現(xiàn)使研究人員認(rèn)為，在不久的將來(lái)，他們將能夠建造小型但令人難以想象的結(jié)構(gòu)。有人可能會(huì)認(rèn)為醫(yī)學(xué)界可以使用這樣的東西。

6.“數(shù)字化雙胞胎”是指

與本文中討論的其他一些技術(shù)不同的是，這項(xiàng)技術(shù)可能不會(huì)對(duì)大家?guī)?lái)直接的營(yíng)銷(xiāo)，并且已經(jīng)在實(shí)施中。

從本質(zhì)上講，數(shù)字雙胞胎集成了人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和軟件分析，以數(shù)字化方式拷貝一個(gè)物理對(duì)象，模擬對(duì)象在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為，對(duì)產(chǎn)品、制造過(guò)程乃至整個(gè)工廠進(jìn)行虛擬仿真，從而提高制造企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、制造的生產(chǎn)效率。

據(jù)估計(jì)，到2021年，全球?qū)惭b350億件聯(lián)網(wǎng)物品，在不久的將來(lái)，數(shù)字雙胞胎將出現(xiàn)在數(shù)十億件物品上。即使只是在維護(hù)和維修方面，也能節(jié)省數(shù)十億美元的?？梢远嚓P(guān)注制造業(yè)、汽車(chē)和醫(yī)療保健行業(yè)的重大新聞。

7.全息圖

全息圖是一種三維圖像，它與傳統(tǒng)的照片有很大的區(qū)別。傳統(tǒng)的照片呈現(xiàn)的是真實(shí)的物理圖像，而全息圖則包含了被記錄物體的尺寸、形狀、亮度和對(duì)比度等信息。這些信息儲(chǔ)存在一個(gè)很微小但卻很復(fù)雜的干涉模式中。這個(gè)干涉模式是由激光產(chǎn)生的。

全息技術(shù)是全息圖實(shí)現(xiàn)真實(shí)的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)。該圖像稱(chēng)作全息圖。和其他三維“圖像”不一樣的是，全息圖提供了“視差”。視差的存在使得觀察者可以通過(guò)前后、左右和上下移動(dòng)來(lái)觀察圖像的不同形象——好像有個(gè)真實(shí)的物體在那里一樣。

8. 腦機(jī)接口（BCI）

腦機(jī)接口，有時(shí)也被稱(chēng)為神經(jīng)控制接口，指在人或動(dòng)物大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建的直接連接，實(shí)現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換。在單向腦機(jī)接口的情況下，計(jì)算機(jī)或者接受腦傳來(lái)的命令，或者發(fā)送信號(hào)到腦（例如視頻重建），但不能同時(shí)發(fā)送和接收信號(hào)。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。

除了在假體（醫(yī)學(xué)上稱(chēng)修復(fù)體）領(lǐng)域有明顯的作用，醫(yī)療方面將是最具變革性的。植入大腦的芯片可以幫助預(yù)防暈動(dòng)病，檢測(cè)和診斷癌細(xì)胞，幫助中風(fēng)患者康復(fù)。它還可以用于市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、娛樂(lè)和教育目的。

當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)在廣泛使用之前，仍有幾十個(gè)，甚至上百個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)需要解決。首先，我們需要找到合適的材料，保證不會(huì)傷害大腦;其次，需要更好地了解大腦是如何工作的。

9.零知識(shí)證明

計(jì)算機(jī)科學(xué)家正在完善一種加密工具，可以在不泄露證據(jù)背后信息的情況下證明某些東西。這聽(tīng)起來(lái)很難以置信，但如果弄懂了零知識(shí)證明這個(gè)概念，就不會(huì)覺(jué)得復(fù)雜了。

零知識(shí)證明（Zero—Knowledge Proof）指的是證明者能夠在不向驗(yàn)證者提供任何有用的信息的情況下，使驗(yàn)證者相信某個(gè)論斷是正確的。零知識(shí)證明是證明者向驗(yàn)證者證明并使其相信自己知道或擁有某一消息，但證明過(guò)程不能向驗(yàn)證者泄漏任何關(guān)于被證明消息的信息。

大量事實(shí)證明，零知識(shí)證明在密碼學(xué)中非常有用。如果能夠?qū)⒘阒R(shí)證明用于驗(yàn)證，將可以有效解決許多問(wèn)題。

10. 飛行自動(dòng)汽車(chē)

這個(gè)技術(shù)就很容易理解了，它一直是大家想象的一部分。

顯然，這個(gè)科幻的想法有很多問(wèn)題。很多人已經(jīng)在努力阻止自動(dòng)駕駛汽車(chē)，所以飛行自動(dòng)汽車(chē)是否會(huì)成為現(xiàn)實(shí)還不得而知。

另一個(gè)問(wèn)題是，我們這個(gè)世界的大部分地方都是為傳統(tǒng)汽車(chē)建造的。道路、建筑、停車(chē)場(chǎng)、保險(xiǎn)、執(zhí)照……這一切都會(huì)被摧毀和重建，飛行自動(dòng)汽車(chē)在未來(lái)要推出有很多的阻礙。

當(dāng)然，目前已經(jīng)有很多科技公司在研究開(kāi)發(fā)飛行自動(dòng)汽車(chē)。比如我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)初創(chuàng)企業(yè)小鵬汽車(chē)就曾展示了電動(dòng)飛行汽車(chē)原型。另外，飛行汽車(chē)PAL-V Liberty已獲得批準(zhǔn)，可以在歐洲道路上行駛，這是全球第一臺(tái)獲批上路的飛行汽車(chē)。

11.智能機(jī)器人

多年來(lái)，這也是科幻的主要內(nèi)容。想象一下，把機(jī)器人技術(shù)與人工智能結(jié)合起來(lái)，讓數(shù)字世界變得具象化。

在這一切發(fā)生之前，我們需要改進(jìn)機(jī)器人技術(shù)（機(jī)器人現(xiàn)在的動(dòng)作仍舊不是很自然），并創(chuàng)建一個(gè)人工智能研究的新分支，以探索這種技術(shù)在操作上各種反應(yīng)。另外，這需要續(xù)航持久性能強(qiáng)悍的電池，因此目前正加強(qiáng)鋰硅技術(shù)的研究。

雖然現(xiàn)在還看不到終結(jié)者，但我們已經(jīng)開(kāi)始看到物流倉(cāng)庫(kù)中可以幫忙揀貨的機(jī)器人人，甚至還有機(jī)器人餐廳。

12.安全量子互聯(lián)網(wǎng)

量子互聯(lián)網(wǎng)是一種運(yùn)用量子力學(xué)原理傳輸信息的互聯(lián)網(wǎng)，能夠使絕對(duì)安全的網(wǎng)絡(luò)通信成為可能。由于對(duì)量子體的任何測(cè)量行為都是對(duì)量子體的一次修改，所以任何窺探量子信息的企圖都會(huì)留下馬腳，可以被量子信息的接收者監(jiān)測(cè)到。

在量子互聯(lián)網(wǎng)的幫助下，用戶(hù)將有望在一個(gè)絕對(duì)安全的通訊網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送信息。

13.個(gè)性化醫(yī)療

這是另一項(xiàng)正在蓬勃發(fā)展的技術(shù)，但仍有很長(zhǎng)的路要走。超級(jí)個(gè)性化醫(yī)學(xué)的核心是為單個(gè)病人設(shè)計(jì)的基因藥物，這使得治療那些曾經(jīng)無(wú)法治愈的疾病或那些太罕見(jiàn)而不值得治愈的疾病成為可能。

2019年，一位名叫Mila Makovec的小女孩患上了一種罕見(jiàn)而致命的遺傳性腦疾病，醫(yī)生為她提供了一種特制療法（名為Milasen），以恢復(fù)失敗基因的功能。雖然她還沒(méi)有痊愈，但她的病情已經(jīng)穩(wěn)定下來(lái)，這是一個(gè)很大的勝利。

測(cè)序和基因編輯技術(shù)的快速發(fā)展使這種個(gè)性化藥物的開(kāi)發(fā)成為可能。然而，開(kāi)發(fā)一種藥物仍然需要大量資源和專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)。因此，成本問(wèn)題可能會(huì)限制此類(lèi)治療的推廣。

14. 生物技術(shù)/人造組織/生物印刷

3D生物打印，是利用類(lèi)似于3D打印的技術(shù)，將細(xì)胞、生長(zhǎng)因子和生物材料結(jié)合在一起，以制造出xxx程度模仿自然組織特征的生物醫(yī)學(xué)部件。通常，3D生物打印利用逐層方法來(lái)沉積稱(chēng)為生物墨水的材料，以創(chuàng)建類(lèi)似組織的結(jié)構(gòu)，隨后將其用于醫(yī)學(xué)和組織工程領(lǐng)域。生物印刷涵蓋了廣泛的生物材料。

在這條路的前面有許多挑戰(zhàn)：我們對(duì)人體的了解還不足以安全采用這些技術(shù)，價(jià)格非常昂貴，細(xì)胞在打印出來(lái)后壽命不長(zhǎng)……而這還沒(méi)有提到這項(xiàng)技術(shù)帶來(lái)的所有倫理問(wèn)題。

盡管如此，仍有許多潛在的應(yīng)用案例值得我們?nèi)ソ鉀Q：除了允許我們?yōu)榻刂咦鲆浦?，它還可以幫助我們創(chuàng)造“植物肉”，使肉類(lèi)產(chǎn)業(yè)更人性化、更生態(tài)。

15. 抗衰老藥物

幾種減緩或逆轉(zhuǎn)衰老的治療方法目前正處于試驗(yàn)階段。它們可以阻止與年齡有關(guān)的細(xì)胞老化，并減少導(dǎo)致有毒物質(zhì)積累或退行性病變（如阿爾茨海默氏癥、癌癥或心血管疾?。┑难装Y。簡(jiǎn)而言之，我們不是試圖“治愈衰老”，而是尋求改善老年人的免疫功能。

許多研究正在進(jìn)行中。例如，2019年6月，美國(guó)初創(chuàng)企業(yè)Unity生物技術(shù)推出了一項(xiàng)膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)炎藥物測(cè)試。研究人員已經(jīng)測(cè)試?yán)着撩顾?，一種免疫抑制劑，作為抗衰老治療許多，許多年。后者實(shí)現(xiàn)了能提高20%的免疫功能。

當(dāng)然，阻礙也有很多：除了科學(xué)成本之外，還需要對(duì)關(guān)鍵參與者施加政治壓力，以改變我們所知道的醫(yī)療規(guī)則。

16.微型人工智能

由于人工智能的復(fù)雜性，訓(xùn)練人工智能算法和創(chuàng)造突破所需的計(jì)算能力每3至4個(gè)月就會(huì)翻一番。此外，專(zhuān)用于這些程序的計(jì)算機(jī)需要消耗巨大的能量。

數(shù)字巨頭現(xiàn)在正在努力使人工智能技術(shù)小型化，使其對(duì)公眾開(kāi)放。谷歌助手和Siri因此將語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)集成到智能手機(jī)芯片上。人工智能也用于數(shù)碼相機(jī)，例如，能夠通過(guò)刪除令人討厭的細(xì)節(jié)或提高對(duì)比度來(lái)自動(dòng)修飾照片。本地化人工智能更有利于隱私，并能消除信息傳輸中的延遲。

顯然，因?yàn)檫@個(gè)領(lǐng)域是不斷發(fā)展的，所以很知道到未來(lái)幾年的發(fā)展情況。

17.超級(jí)高鐵

Hyperloop一般指超級(jí)高鐵。是一種以“真空鋼管運(yùn)輸”為理論核心的交通工具，具有超高速、高安全、低能耗、噪聲小、污染小等特點(diǎn)。因其膠囊形外表，被稱(chēng)為膠囊高鐵，也稱(chēng)飛行鐵路、飛速鐵路（簡(jiǎn)稱(chēng)“飛鐵”），其列車(chē)稱(chēng)為飛行列車(chē)。采用磁懸浮+低真空模式。

然而，這項(xiàng)技術(shù)需要建造廣泛的隧道，有的是在城市下面。造價(jià)相當(dāng)高：每公里造價(jià)約為7500萬(wàn)美元。其他問(wèn)題還包括建造一條筆直的隧道，清除管道中的所有空氣，以及在發(fā)生事故時(shí)的處理。這使得一些交通專(zhuān)家聲稱(chēng)超級(jí)高鐵沒(méi)有未來(lái)。

2018年馬斯克宣布，旗下“超級(jí)高鐵乘客艙”將進(jìn)行測(cè)試，目標(biāo)運(yùn)行速度為音速的一半，并在1.2公里內(nèi)完成剎車(chē)。

18. 太空采礦/小行星采礦

小行星擁有巨大的礦產(chǎn)資源。太空采礦背后的想法是，我們可以前往這些小行星，提取礦物（尤其是稀有的礦物！），然后把它們帶回地球出售。

事實(shí)證明，這是相當(dāng)復(fù)雜的。面臨的困難包括太空探索的高成本，尋找合適合適的小行星難度也很高。而這還沒(méi)有討論兩個(gè)國(guó)家或公司盯著同一塊太空巖石可能導(dǎo)致的貿(mào)易和太空戰(zhàn)爭(zhēng)。

19. 軌道太陽(yáng)能

軌道太陽(yáng)能電站，太陽(yáng)能衛(wèi)星或空間太陽(yáng)能發(fā)電站將是建造在高軌道上的人造衛(wèi)星，它將使用微波或激光能量傳輸將太陽(yáng)能發(fā)送到地球上的一個(gè)非常大的天線。這些能源可以用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的污染能源。

在軌道上放置一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電廠的好處是，太陽(yáng)能電站設(shè)置在赤道平面內(nèi)的地球同步軌道上，不會(huì)受到晝夜循環(huán)、天氣和季節(jié)的影響，使太陽(yáng)能電池陣始終對(duì)太陽(yáng)定向。

這個(gè)想法從1968年就誕生了，但我們還有很長(zhǎng)的路要走。需要克服的主要問(wèn)題有空間站的組建、太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備、電能的儲(chǔ)存以及傳輸?shù)取?/p>

目前來(lái)看，建造成本非常高，除非找到降低發(fā)射成本的方法，否則這項(xiàng)技術(shù)將無(wú)法與當(dāng)前的能源競(jìng)爭(zhēng)。我們也可以發(fā)展太空工業(yè)，用來(lái)自其他行星或低重力小行星的材料來(lái)建造這種類(lèi)型的發(fā)電廠。

20.量子態(tài)隱形傳送

老實(shí)說(shuō)，關(guān)于量子態(tài)隱形傳送過(guò)于晦澀難懂！

人類(lèi)很早就開(kāi)始想象實(shí)現(xiàn)瞬間移動(dòng)，或者說(shuō)從一個(gè)地方消失，然后立即在另一個(gè)地方出現(xiàn)的科學(xué)。

量子態(tài)隱形傳送名詞形象解釋為：存放著機(jī)密文件的保險(xiǎn)箱被放入一個(gè)特殊裝置之后，可以突然消失，并且同一瞬間出現(xiàn)在相距遙遠(yuǎn)的另一個(gè)特定裝置中，被人方便地取出。

量子態(tài)隱形傳輸利用的就是量子的這種特性，我們首先把一對(duì)攜帶著信息的糾纏的光子進(jìn)行拆分，將其中一個(gè)光子發(fā)送到特定位置，這時(shí)，兩地之間只需要知道其中一個(gè)光子的即時(shí)狀態(tài)，就能準(zhǔn)確推測(cè)另外一個(gè)光子的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)類(lèi)似‘超時(shí)空穿越’的通信方式。

這里討論的是整個(gè)分子的構(gòu)成，在21世紀(jì)初，科學(xué)家們能夠在短距離內(nèi)傳輸光粒子（質(zhì)量為零）。量子糾纏的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)成功地實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)完整原子的隱形傳輸。緊隨其后的是由多個(gè)原子組成的第一批分子。

那么，從邏輯上講，我們可以預(yù)期第一個(gè)復(fù)雜的有機(jī)分子，如DNA和蛋白質(zhì)，將在2050年實(shí)現(xiàn)量子態(tài)隱形傳送。

結(jié)論

科技發(fā)展往往是有兩面性的，它反映出其創(chuàng)造者的偉大和邪惡。重要的是要記住，技術(shù)往往是價(jià)值中立的，重要的是人類(lèi)是怎么使用它的。

那么問(wèn)題來(lái)了，對(duì)于未來(lái)科技你是心生恐懼還是向往呢？

注：文章由站長(zhǎng)之家編譯自thepourquoipas，原文標(biāo)題《Tech‘s “Next Big Thing” ：20Technologies that will change your life by2050》。編譯內(nèi)容有大幅度改動(dòng)。
責(zé)編AJX