改變世界的六大未來科技

NO.1納米技術

「納米」是物質的長度單位，等於十億分之一米。物質小到納米尺度時，它在電子學、光學、力學等方面可能表現出超越、乃至迥異於大尺度物質的特點。

納米技術應用

1）疾病的早期檢測與納米藥物

納米材料在醫藥行業得到廣泛應用。如根據量子點的螢光效應，磁性納米材料的磁效應，納米材料的吸附作用等，能夠將檢測的靈敏度大幅提高，有利於疾病的早發現。

納米顆粒做為藥物載體，具有高度靶向，藥物控制釋放，提高藥物的溶解率和吸收率等優點。一些納米材料也被證明本身即是高效的全新藥物。

納米顆粒做為藥物載體

2）納米機器人

第一代納米機器人是生物系統和機械系統的有機結合體，這種納米機器人可注入人體血管內，進行健康檢查和疾病治療。

納米機器人還可以用來進行人體器官的修復工作、作整容手術、從基因中除去有害的DNA，或把正常的DNA安裝在基因中，使機體正常運行。

3）納米存儲器

中國科學家提出了一種納米環磁隨機存儲器的原理型器件設計結構，並製備出新型納米環磁隨機存儲器的原理型演示器件。這種設計有望成為下一代磁隨機存儲器件的核心技術之一。

納米儲存器

4）納米綠色印刷製造技術

利用納米功能材料親水/親油性質可控的特點，結合數位技術，中國科學家開發出無汙染的綠色製版技術。這種新技術從源頭根除了印刷製版的汙染，而且比傳統技術的成本更低，印刷效果也更勝一籌。除了傳統印刷領域，納米材料還可以用於印刷電路板。

5）納米催化

中國科學家研製的納米催化劑可以將甲烷直接並高效地轉化為乙烯等有機分子，降低了汙染和能耗，提高了能源利用率。

納米科技已被公認是最重要、發展最快的前沿領域之一，這也標誌著一個科技新紀元--納米科技時代的開始。

NO.2人工智慧

目前，工程師正在設計一個程序，能夠真正的了解人類的情感和表達。通過有重大創新的面部識別技術，一些人工智慧（AI）可以看出你是否真的生氣或悲傷，甚至可能告訴他人AI所看到的事件。他們可以識別並描述他們周圍的世界，並與我們分享。

人工智慧的應用

1）防止小行星衝撞地球

美國宇航局（NASA）的前沿開發實驗室（FDL）宣布將利用AI預防小行星衝撞地球，拯救地球，保護人類。

FDL先召集了各行業學者一起探討，再用機器學習模擬行星軌道，將2D的數據研究可視化為3D的行星運轉圖像，從而判定它們的自旋速率和形狀，以及是否會危及地球。

目前，NASA已經批准了「雙小行星重定向試驗」（DART）技術，計劃在2020年發射高速太空飛行器撞擊雙小行星「Didymos」，使其軌道發生偏轉。

2）「無人駕駛」核電站

法國公用電力公司EDF打算用AI優化核電站的預見性維護。「先從工廠的傳感器中識別設備中的零部件為何會失效，之後再預測何時會失效。」。他們還打算藉助AI實現實時條件監測，為管理人員提供一些建議。或許在未來，核電站可以實現自主運營。EDF一直在用AI構建核電站的「數字副本」，比如包含數字指令手冊的數字連接物理組件。同時，EDF也一直在測試AI性能，用它識別和處理測量數據。

3）讀心術」

卡耐基梅隆大學（CMU）的研究人員開發了一個身體動作追蹤系統，並命名為OpenPose。在這項運動分析中，計算機將對人類進行實時的姿態檢測，並追蹤任務的動作變化。計算機需要捕捉人類的手臂、腿部甚至一個微小的點頭動作。

讓機器人通過非語言交流的細微差別理解周圍人的狀態，可以讓機器人在社會空間中更好地服務人類。這項技術幫助機器人判斷面前的人類在做什麼、心情如何以及是否願意被打擾；可以輔助無人車檢測路邊的行人，通過姿勢判斷他們是想要過馬路，還是只想站在路邊等公交；還能為自閉症、閱讀障礙和抑鬱症等條件行為的診斷和康復提供新方法。

現實應用場景曾對這項技術提出了較大挑戰。在社交場合中，檢測數量龐大，並且人與人之間經常存在肢體接觸。因此在一開始的嘗試中，實時追蹤和檢測多人的效果並不好。

針對這種情況，研究人員採用了「從零到整」的研究方法。首先，將捕捉到的所有身體部位置於同一場景中——手臂、腿部、臉部——然後，再將這些身體「零件」拼裝起來。

4）性愛伴侶

世界上的首款性愛機器人當屬RealDoll的Harmony，她能聊天會移動。

△ Harmony與製造商的創始人Matt McMullen

在這場性愛機器人革命中，人工智慧被賦予了嶄新的任務，讓機器人試圖變得有思維、「通人性」，甚至有感覺。目前，用戶已經可以通過手機設置Harmony的性格，調成自己喜愛的那一類型。

NO.3人類能力的增長

仿生學正在改變人類的面貌。伴隨著我們與機器的相互融合，未來的人類可能有我們如今無法識別的能力。通過在我們的眼睛中植入相機，增加我們的運動能力，或者更好的控制我們頭腦中的設備。人與機器的分界線越來越模糊，我們通過機器而增強的能力將為我們提供更好的生活體壇，例如「聽到」「顏色」，「感覺」電場等，或者更直接的將信息上傳到我們的大腦中。

NO.4智能玻璃

這是一種新型的智能玻璃，透明和霧化兩種狀態可以隨時切換，而生產廠家就是位於光谷的出徵馬科技公司。

我們可能已經進入到「玻璃時代」。由於玻璃能夠通過外界因素在透明狀態和非透明狀態之間轉化，並且可以彎曲而不破碎，甚至可以作為觸控螢幕使用，所以研究員們正在創造新的玻璃材料，來為我們的生活工作場所服務。這種材料可以作為窗戶，控制紫外線和熱量，也可以應用於更加節能的車輛。想像一下，如果所有材料的都是表明智能的，從一面牆變成窗口，再到電視屏幕，這些功能之間的改變僅僅因為你的一個手勢。這將是多麼偉大的創造和方便的美好的未來。

NO.5垂直農業

第三次農業革命--垂直農業概念是有哥倫比亞大學的迪克森·戴斯珀米爾教授提出的，並在2009年TED大會時發表演講，闡述了「垂直農業」的概念。戴斯珀米爾提出了一個非常大膽的構想，「假如我們可以實現無土栽培呢？」。我們現在其實已經懂得這樣的技術，那就是應用溶液培養法、氣栽法以及滴灌技術。在二戰的時候，我們就是用這樣的辦法在南太平洋種植作物的。

可是，打那以後我們似乎忽然間完全忘記了這一技術。戴斯珀米爾希望能夠投資2億美元，建造一座30層樓高的摩天大樓，種植和飼養足夠5萬人食用的水果、蔬菜以及小雞，作物種類可以達到100種。按照他的估算，大約150個摩天大樓式垂直農場能提供紐約市區居民將近一年的食物。他說，完成這一計劃的大多數技術已經具備，美國政府只需撥出近10年來補貼美國農業的款項的0.25%，即5億美元就可以啟動這一計劃。

垂直農場採用無土溶液栽培方式，並將汙水轉化成電力，大大降低能源成本，同時能夠提供更多的食物。垂直農場還可以將傳統的農場解放出來，用來種植更多樹木，從而減少大氣中的二氧化碳含量，減緩全球變暖過程。而且，垂直農場本身就在都市，可以直接運往有需要的地方，從而節約運輸成本，並減少運輸帶來的汙染。

垂直農場的外形呈圓柱體，各樓層像籌碼一樣堆疊著。每層樓都是一片農地，並且有複雜的灌溉系統。所有農作物都會在受控制的環境下生長，並使用電子眼檢驗是否成熟，全年可以365天不間斷地種植、收割。由於垂直農場的全封閉設計，在封閉環境內做好消毒措施，可以有效的控制病蟲害的發生，從而大大的降低農藥和化肥的使用量，使農業生產更加環保。

按照設計，摩天大樓式垂直農場的主要能源來自頂樓太陽能板吸收的太陽能。此外，樓頂還可以安裝風力風渦輪，和風車的原理一樣，能為大樓提供風能。農場的另外一個重要電力來源，是將不可食用的植物顆粒(如玉米麩皮)變成燃料，植物廢料先是被加工成粉末狀，接著壓縮成可全部燒掉的燃料顆粒。

垂直農場不僅僅只是個農產品工廠，它還是一個改造城市基礎設施令其模仿自然循環系統的宏觀計劃。垂直農場底部的下水道可以提供這個農場最重要的資源：能源和水。

整個城市的汙水都可以流入這個垂直農場，其中一半進入一部被稱作「泥碳」的機器，這部機器對其進行加壓加熱，將其分解成基本物質：碳和水。

「泥碳」提取水和煤狀的淤泥作為蒸汽機的動力用來發電。剩下的另一半汙水通過消毒滅菌處理，再加上一個加熱脫水的過程變成上層土。從這兩個程序中提取的水都可以經過自然過濾方式，如利用斑馬貽貝、香蒲等媒介進行過濾，從而用於農業灌溉，甚至可以繼續淨化過濾變成飲用水。

到2050年，預計超過80%的人會生活在城市。糧食生產問題是許多國家目前面臨的問題。垂直農業（又名塔耕）正為許多國家，如新加坡等島國提供解決方案。通過垂直種植食物，空間將會更好的被利用。此外，再生水可以因為重力一次性的澆灌更多的植物，節約能源和淡水。這是一種清潔的、節能的獲得新鮮農產品的方式。

NO.6超級環

Hyperloop運輸科技（HTT）在2013年提出一種連接城市的真空管。乘客可以通過「管道」在城市間以1300公裡/小時的速度穿梭。比聲音的速度更快。同事，數字的屏幕和廣告的存在也會為這種快速的通勤交通方式提供娛樂。HTT稱，這項技術比目前任何輕型交通系統更加高效，並且節省大量成本。雖然目前僅處於測試階段，但我們也許在未來的一年想電影中的主角一樣，使用快速的、價格低廉的「管道」交通工具。

建成後，Hyperloop的運行速度將比普通高鐵快3-4倍，甚至比民航客機還要快上1倍。預計從美國西海岸到達東海岸的最短時間將從原本的近6小時縮短到45分鐘。

Hyperloop比飛機還快的原因有2個：磁懸浮+真空管道。從外面看，Hyperloop就是一根粗大的水管，車輛在管道內懸浮運行，而內部的空氣被人為抽走，管內處於真空或極低氣壓的狀態，阻力大大減小。