地球上的物資是有極限的,換句話說,地球本身的資源和能源就已經決定了它的最高點,想突破很難!或者還有一種可能,就是以我們人類對物質的認知還未曾看到物質的另一面,所以才造成現在好多領域沒有進一步突破的局面。本期介紹十二個人類很久沒有進一步突破的領域。
1、 電池
100多年前愛迪生發明了鋰電池,但由於鋰的化學性質非常活潑,很容易和其他物質發生反應,所以鋰電池發明出來就被擱置了,一直擱置了100多年。直到1991年索尼推出了18650電池,鋰電池又重新進入人類應用的視野。但是又過了很多年後的今天,以手機為例,軟體與性能進步突飛猛進,如晶片製程從64納米變成如今的5納米,而用的還是和十年前差不多容量、差不多大小的電池,手機電池還是照樣得一天一充。研發人員只能不斷地依靠算法與晶片製程去降低硬體功耗。即使是新能源汽車特斯拉Model S,它動力電池也是由7000多節18650電池串聯起來的。
2、 深空探測
以火星探測為例,1962年11月,前蘇聯發射的"火星1號"探測器是人類對火星探測的起點。到1975年8月,美國的"海盜1號"升空著陸器順利登陸火星表面,並向地球傳回彩色照片,人類得以第一次真正了解火星表面。而目前各個航天項目所做的本質同樣還是利用探測器和著陸器探測其他星球,人類如今的深空探測技術並不比1975年的美國進步太多。鼓舞人心的是,在2020年7月23日的時候,中國也往火星上發射了一個探測器。名字叫"天問一號"。這是中國第一次向火星發射探測器,預示著中國人對火星的探測夢想更進了一步。
3、 輸入技術
人類目前最快、最精準的輸入方式還是鍵盤,鍵盤最初由打字機演變而來,直至目前,我們所使用的鍵盤是由印刷工人肖爾斯在1868年發明並申請專利的QWERTY鍵盤,而QWERTY鍵盤的布局方式最初是為了限制打字員的輸入速度,避免機械結構的打字工具出現卡鍵情況。如今,最快的打字記錄是平均每分鐘準確敲鍵807個,可以理解為人類輸入速度的極限,而一般人的打字速度在50到70個字左右。此後還沒有出現更為高速高效的輸入技術,目前語音輸入在速度與精確度方面遠不如鍵盤輸入。
4、 步槍彈藥
步槍彈藥的發展歷史是散裝火藥被紙殼定裝彈藥取代,而紙殼定裝彈藥又被金屬定裝彈藥取代,裡面的黑火藥槍彈被無煙火藥替代。從60年代,中口徑步槍彈被小口徑步槍彈取代至今,步槍彈藥並沒有大的突破,人類對於火藥能量的使用已經接近其化學極限。而電磁槍炮、雷射槍炮、等離子炮等至今仍然處於理論之中,還是一種令人炫目的存在。
5、 可控核聚變
在1939年,核聚變的原理就已經被美國物理學家貝特通過實驗證實,是人類目前進入太空時代的能源基礎。不然以化學能源技術,人類就算耗光地球的資源也飛不了幾光年。從1950年開始就有50年實現可控核聚變的說法,可到如今已是2020年,現在查到的資料距離可控核聚變的實現還是有著50年的時間。
6、 核電站
目前主流使用第二代、第三代核電技術,而它誕生於上世紀五六十年代,距今已有超過半個世紀的時間,美國能源部在1999年提出的第四代核電站技術,截至目前,多數方案仍然處於原型堆階段,科學概念更是幾乎都由十幾年前的科學家提出的。以目前的進度,第四代核電站技術在2040年前基本不可能實現商業運轉。
7、 感冒治療
感冒幾乎伴隨著整個人類的歷史,直到如今的醫療技術,感冒都不是治好的,而是依靠身體自愈,因為醫生開具治療感冒的藥物都無法作用於感冒病毒本身,主要的作用是緩解感冒造成的症狀,讓身體在自愈的過程中沒有那麼難受。從歷史至今來看,最有效對付感冒的辦法還是多喝熱水,加快體內的新陳代謝。
8、 鼻炎治療
根據美國過敏、哮喘和免疫學學會的數據,美國近8%的成年人患有某種過敏性鼻炎,全球10%到30%的人口可能患有過敏性鼻炎,而無法治癒的主要原因是對於人體免疫系統的探索還處於初級階段,距離從根源上闡述免疫的形成機制、運行機制等還有很長的路要走,所以人類對於過敏性鼻炎這種免疫性疾病在如今還是無法從根源上去治癒。
9、 抗生素研發
發現並應用抗生素是人類醫學的一大革命,挽救了成千上萬感染病人的生命,但是經過了四十到六十年代抗生素黃金期後,抗生素的研發已經越來越慢,諾華、阿斯利康等製藥巨頭已經終止抗生素的早期研發,而細菌產生的抗藥性越來越快且強,與抗生素的研發速度形成鮮明對比。在未來甚至可能出現沒有抗生素可用的局面。
10、生物傳感器
生物傳感器起源於60年代,生物傳感器涉及的是生物物質,主要用於臨床診斷檢查、治療時實施監控、發酵工業、食品工業、環境和機器人等方面。而現有的生物傳感器在採集和處理複雜的微弱的生理信號時並不能做到微型化和便攜性。比如無創血糖儀已經研究了幾十年了,還是未見實質性的進展,NDA晶片之類的產品更是還存在於概念中。
11、電磁波
電磁波技術是無線通信的基礎,通信技術目前已經進入5G時代,雖然3G、4G、5G在使用的效果上差異很大,但是在基礎的原理上並沒有本質上的區別,在最近幾十年來,電磁波技術都沒有重大突破,更高的頻段就能獲得更快的網速,但是在能耗與覆蓋範圍上就不如低頻段,所以5G所需要的基站是4G的好幾倍。
12、基礎化學
世界由物質組成,主要存在著化學變化和物理變化兩種變化形式,目前人類涉及到基礎化學的技術幾乎沒有突破性的進步,如航天發動機、電池、能源利用等,化學的高速發展時期是在19到20世紀,現代大量的技術都依賴於那個時代的化學理論。而當今人類的技術發展,已經越來越接近這些理論的極限。
以上只是羅列出比較典型的十二種人類長期難以突破的技術領域,但是人類科技的瓶頸遠不止這些,難道是前人的理論太過於超前嗎?畢竟愛因斯坦的理論還未被完全證實和實現。
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