馬化騰近日在知乎上進行了提問，未來十年哪些基礎科學突破會影響網際網路科技產業？我們無從而知，但電池和半導體領域可能在未來十年難以突破。
圖/Reuters
騰訊董事會主席兼CEO馬化騰近日在知乎上進行了提問。馬化騰問道，「未來十年哪些基礎科學突破會影響網際網路科技產業？產業網際網路和消費網際網路融合創新，會帶來哪些改變？」
在短短幾天內，知乎上已經得到了共計345條評論。該提問實際上是知乎2018「網際網路洞見」十個提問的第一問，Pony Ma打響了第一槍，可以預見的是後續可能還會有Jack Ma，Robbin Li，「Are you OK」的雷總等行業大佬的提問。
圖/知乎
目前知乎上的回答涵蓋了基礎科學（實際上有些是應用科學）的多個領域。知乎用戶「謝熊貓君」撰寫了6萬字的文章描述了腦機藉口是如何提升信息傳輸和學習能力，並發揮腦的價值的。用戶「半佛仙人」則介紹了斯格明子霍爾效應與網際網路數據存儲。我們使用的各種服務都離不開存儲，哪怕是雲服務，其背後可能也有一組碩大的伺服器。而斯格明子霍爾效應則將快速提高現有硬碟技術的寫入讀取速度和耐用性。
此外，網友們還提到了量子計算、柔性電子器件和可穿戴設備、DNA存儲等看起來與我們很遠，但很可能迅速取得突破的基礎學科研究。
然而，有些領域的進展可能沒那麼快，而這與TMT行業的產業鏈又是息息相關的。
摩爾效應 晶片還能再小嗎？
早在1965年，英特爾創始人之一戈登·摩爾（Gordon Moore）就提出，當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。
然而這一定律幾乎已經要終結，因為我們現階段晶片工藝所用的材料矽的物理特性給出了限制。
我們經常聽到一些新聞，例如三星的10nm晶片，又或者是臺積電的7nm晶片。半導體工藝中通常要考慮製程的大小，因為製程越小就能塞下更多的電晶體，從而使得成本降低。
然而，現有的矽材料再7nm就是一個節點，因為再小下去，就不能在保證性能的同時抑制漏電。這實際上是材料的限制，工業界已經有些將研發工作轉向立體的結構上，也有用砷化銦鎵等III-V族材料取代單晶矽來研發的，但這一進度是很緩慢的，而且存在現階段不可逾越的障礙，就是你再小也小不過原子核。
圖/Foter
知乎上的很多答案提到了石墨烯納米材料這些。相比矽，石墨烯的確因其獨特的二維結構，且具有體積小、表面積大、靈敏度高、響應時間短等特點，且良好的導熱、導電和耐溫特性，有著很大的發展潛力。但僅在十年中，且不說工業上的推廣使用，光研發成本就不是現階段能承擔的起的。
當然，未來的一大方向可能是在結構上做文章，異構可能會在不需要更小電晶體就可以實現千百倍的算力提升。
電池已經卡了IT行業很多年了
知乎用戶「蘇莉安」提到：
當代最先進的消費電子設備居然有80%內部體積要讓給電池，各種無人車、無人機、機器人、智慧工廠、自動化城市要麼受困於續航時間而無法長期獨立運作，要麼就被電纜牢牢束縛著，簡直成了整個網際網路在硬體上擴張的最大累贅。
實際上，電池的能量密度是很難獲得提高的，限制它的也同樣是背後的基礎科學，只不過這次是化學。
熟悉電池的朋友都知道，電池的原理很容易說明，就是被分成兩部分的氧化還原反應。電池的負極體現了還原性，正極則體現了氧化性。電子通過外電路從負極流向正極，同時電解液中的正離子或負離子向正電極或負電極移動，正離子獲得電子，負離子失去電子，從而將化學能轉換為電能。像最常見的鋰電池中，金屬鋰就在負極失去電子，然後鋰離子（正離子）到正極參與氧化還原反應。
圖/百度百科
相比直接燃燒的燃料，電池中必不可少的電解液等物質決定了它的能量密度是不如前者的。電池的原理（還包括各種材料等）決定了它是有序的，而有序性導致熵值降低。在有限制的情況下，鋰是現階段能找得到的最好的電池材料，既能滿足反覆的使用，又有很好的能量密度。
此外，還有對柔性電池的研究，不過它解決的不是我們上述的提及問題，而是為一類新設備，如可穿戴設備提供了實現的可能性。
總而言之，可能有些基礎科學的突破會改變網際網路，但電池和半導體真的已經在技術上停滯很久了。（完）
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（責任編輯：趙豔萍 HF094）