揭秘未來100年科學技術發展

科學理論是技術發明的基礎，技術發明又催生了新的科學理論的誕生。預測100年後的科技發展，我們不妨先回顧一下近100多年來人類的重大技術發明和應用成就。

20世紀十大科技成就

1877年， 美國大發明家愛迪生（Thomas Alva Edison）發明了鋼絲錄音機，從此人類進入了用存儲介質記錄聲音的時代。

1893年，美國科學家尼科拉·特斯拉（Nikola Tesla）在密蘇裡州聖路易斯首次公開展示了無線電通信，描述並演示了無線電通信的基本原理。

早期的無線電發射與接收

1895，年由義大利物理學家和發明家古列爾默•馬可尼(Gulielmo Marconi)成功地用無線電將電報信號從義大利送到了英格蘭，從此無線電技術開始進入了應用階段。

1906，巴西發明家阿爾貝託·桑託斯·杜蒙特（Alberto Santos-Dumont）設計了真正意義上的飛機，飛離地面60多米的高空，是世界上第一次成功的動力飛行。

1906年 美國發明家德．福雷斯特 (Lee de Forest)發明真空電子管，是真空管收音機的始祖。之後對二極體加以改進，研製出三極體，這看似小小的一步，卻是人類在打開電子時代大門過程中最重要的事件，福雷斯特因而當之無愧地被稱為「無線電之父」。

全尺寸的動力飛機

1907年，法國工程師，保羅·科爾尼設計的第一架全尺寸載人的飛機在法國卡爾瓦多斯省進行了首次飛行，這在某種意義上代表了飛機的首次載人飛行成功。

1923年，英國電子工程師約翰·貝爾德，發明了能產生8線圖像的電視裝置，從此人類可以用電信號傳輸圖像。

早期的火箭發射

1926年，美國科學家羅伯特·戈達德(Doddard,Robet Hutchings)，設計出第一枚以液氧和汽油作推進劑的火箭，於1926年3月16日在麻省奧邦城發射，被公認為現代火箭技術之父。

1945年，世界上第一顆原子彈在美國新墨西哥州爆炸，從此人類進入了原子時代。

世界上第一臺計算機

1946年，美國賓夕法尼亞大學的科學家建造了世界上第一臺電子數字計算機，標誌著計算機時代的開始。

1961年，前蘇聯太空人尤裡加加林乘坐「東方-1」飛船進入了人造地球衛星軌道，成為人類進入太空第一人，同時標誌著人類打開了通天之門，開始探索外太空時代。

第一次進入太空的加加林乘坐的飛船

1969年，美國用「土星五號」運載火箭將太空人尼爾·阿姆斯特朗和登月艙駕駛員埃德溫·奧爾德林送上月球，實現了人類踏足外星的夢想。

1969年美國的阿帕網正式建立，網絡與網絡之間以一組通用協議相連，形成邏輯上巨大國際網絡，從此人類進入了網際網路時代。

全球網際網路

2018年，中國用長徵四號丙火箭發射「嫦娥四號」，實現了人類歷史上的第一次月球背面軟著陸。月球背面屏蔽了來自地球的無線電信號幹擾，是天文學家夢寐以求開展低頻射電研究的場所。

剛剛過去的20世紀，是科學技術空前輝煌的世紀，人類創造了有史以來最為巨大的科學成就和物質財富。這些成就改變了人類生產和生活的方式，以及人們的生活質量，同時也深刻地改變了人類的思維觀念和對世界的認識，並正在改變著世界的面貌，極大地推動著社會向前發展。由此看到，人類文明在科技的推動下，每隔10年就有明顯的變化，那麼我們預測一下再過100年的時間，地球和人類的命運將會在哪些領域發生巨大變化呢？

人類未來的發展進程

一、能源領域：1)按目前世界人口增長趨勢，100年後世界人口總數將在目前70億的基礎上翻一倍以上，達到150億，能源需求也將成倍增長。屆時，地球地殼內存儲的煤炭、石油、天然氣逐漸枯竭，人類須利用新科技開發新的能源：1）從月球獲取氦3物質，用於發電、交通運輸、製冷制熱等；2）充分利用太陽能、地熱、風能、核能等可再生能源作為補充；3）二次能源的轉換技術將會發生質的變化，電池儲能將以微小體積，超大容量的方式出現；4）人類科技將達到獲取太空資源的能力，不會再受能源短缺的困擾。

清潔可再生能源

二、交通領域：1）運輸概念將發生重大變化，實現真正意義上的立體交通，城市間（或國家之間）互通地鐵；2）交通工具將出現能飛上天空以及可下水航行的車輛，屆時公路不再擁堵，鐵路不再繁忙，人們的出行變得更便捷和輕鬆；3）利用飛彈執行運輸任務，將貨物裝進貨櫃，定點、定時發射和接收，實現貨物遠距離的瞬間位移要求；4）飛機能以反重力系統技術進入亞太空航行，實現一小時通達全球各地。

未來會飛上天空的汽車

三、航天領域：1）月球上遍布科考基地和採礦企業，月球上氦3（無輻射核聚變物質）源源不斷地運回地球；2）開發月球旅遊公司，實現人類星際遊的夢想以替代出境遊；3）火星探測取得實質性進展，建立起機器人定居點；4）開展地球空間站的觀光旅遊業務，人們可以在太空觀測地球，欣賞藍色星球的神奇之美。

從太空看到的地球

四、人工智慧：1）軟體程式語言更具智能化，無須再寫更多的代碼，完全實現對話式編寫各類複雜的控制程序；2）機器人具備普通動物的本能反應，通過反饋及遙控指令能替代人類完成諸多危險且高難度的操作；3）各種交通工具和機械均由機器人駕駛操作，人們只做些輔助性的工作；4）城市的環保、衛生、醫院的外科手術等均由人工智慧機器人來完成。

人工智慧機器人

五、人居環境：1）隨著地球人口的增長，為減少土地佔用，將開發功能完備的地下城市，同時打造空中長廊別墅群，建設空中綠道和森林公園；2）城市內外參天大樹林立，遍地五彩繽紛，不再有空氣和水質汙染；3）所有人都居住在城市裡，實行每周工作兩天，每天4小時工作制；4）大部分維持人類生存的必備品按需分配，統籌管理。

空中綠道和公園

六、人文教育：1）學校主要開展對學生的人性境界提升、理想人格塑造以及個人與社會價值實現的教育；2）專業知識教育隨著生物科技的發展，將實現人腦記憶溝回的信息模擬、複製、傳遞，或以中間介質轉換（例如液體注射）實現共享、人類通用；3）利用極其微小的植入式晶片將人的大腦與計算機實現虛擬連接，通過電腦可以對人腦進行上傳、下載信息或記憶存儲等；4）各種專業知識以納米技術轉換成微型介質模塊，分類存儲，隨取隨用，立竿見影。

馬斯克公司試驗的腦機晶片

七、醫療保健：1）醫療機構可以滅絕一切對人類健康有害的病毒和細菌，並研製出抵抗各類疾病的疫苗和黴菌；2）類似智能手環的微型晶片裝置帶在身上，可準確監測身體各部位的生理變化；3）基因技術獲得長足發展，可以控制基因序列，修復基因缺陷，有效控制或減少致命疾病發生的機率；4）建立精確醫療系統，實施精準醫治技術，實現高效低耗的健康保障體制。​

未來的醫療科技

八、工業製造：1）3D列印技術獲得突飛猛進的發展，各種工業材料，各類交通工具、機器人、人體器官等一次列印，瞬間成型；2）利用納米技術製作出特殊性能的材料、生物材料和仿生材料等；3）傳統的工業生產將被工業化和信息化深度融合過程所替代，大量的工業數據，雲計算應運而生，承擔應用海量雲數據的使命；4）傳統農業生產併入工業化加工範疇，實施科學化、規模化運作模式。

3D列印的汽車

九、地球治理：1）人類能準確預測地震、海嘯等自然災害，運用新的科學技術手段提前釋放震源勢能，有效解除災害的發生；2）整治海洋中的無人島嶼，採取吹沙造地等方式擴大陸地面積，實現自然環境較差地區的整體移民；3）利用新科技控制地球極端的氣候變化，控制地面降雨的均勻分布；4）合理調配地表水資源布局，將沙漠變成綠洲。

沙漠改造成綠洲

十、社會文明：1）生產力低下，經濟落後的國家主動併入實力強大的國家，共同分享人類科技進步和發展的成果；2）國與國之間的矛盾弱化，合作共贏的局面出現；3）自然規律的重大發現和自然科學的新進展不斷出現，使人們的意識形態發生根本性的轉變，宗教信仰逐漸被科學理論所融化，族群之間的對立局面消退；4）人類命運共同體的理念深入人心，世界大同，全球統一將成為大勢所趨，人心所向。

全球一體化深入人心

特別說明：個人的認知水平和想像空間是極其有限的，但人類的科技發展速度是迅猛異常的，剛剛過去的100多年的科技成就超過此前的幾百萬年。未來幾百年後，人類不僅是地球的主宰，或許能離開太陽系，徵服整個宇宙。

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