美國公布了一份長達 35 頁的《2016—2045 年新興科技趨勢報告》。

該報告是在美國過去五年內(nèi)由政府機構(gòu)、咨詢機構(gòu)、智囊團、科研機構(gòu)等發(fā)表的 32 份科技趨勢相關研究調(diào)查報告的基礎上提煉形成的。

通過對近 700 項科技趨勢的綜合比對分析，最終明確了 20 項最值得關注的科技發(fā)展趨勢。

該報告的發(fā)布：

一是為了幫助美國相關部門對未來 30 年可能影響國家力量的核心科技有一個總體上的把握。

二是為國家及社會資本指明科技投資方向，以確保美國在未來世界中的戰(zhàn)略優(yōu)勢。

一、物聯(lián)網(wǎng)

2045 年，最保守的預測也認為將會有超過 1 千億的設備連接在互聯(lián)網(wǎng)上。

這些設備包括了移動設備、可穿戴設備、家用電器、醫(yī)療設備、工業(yè)探測器、監(jiān)控攝像頭、汽車，以及服裝等。

它們所創(chuàng)造并分享的數(shù)據(jù)將會給我們的工作和生活帶來一場新的信息革命。

人們將可以利用來自物聯(lián)網(wǎng)的信息來加深對世界以及自己生活的了解，并且做出更加合適的決定。

在此同時，聯(lián)網(wǎng)設備也將把目前許多工作，比如監(jiān)視，管理，以及維修等需要人力的工作自動化。

物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析、以及人工智能這三大技術之間的合作將會在世界上創(chuàng)造出一個巨大的智能機器網(wǎng)絡，在不需人力介入的情況下實現(xiàn)巨量的商業(yè)交易。

但是，雖然物聯(lián)網(wǎng)會提高經(jīng)濟效率、公共安全，以及個人生活，它也會加重對于網(wǎng)絡安全和個人隱私的擔憂。

恐怖分子，犯罪集團以及敵對勢力將會利用物聯(lián)網(wǎng)作為新的攻擊手段。

而物聯(lián)網(wǎng)中所包含的大量數(shù)據(jù)也會誘惑政府去實施針對人民的監(jiān)控，從而進一步的引發(fā)隱私和安全之間的對抗。

代表性技術：

實際應用：

二、機器人與自動化系統(tǒng)

在 2045 年的地球上，機器人和自動化系統(tǒng)將無處不在。自動駕駛汽車會使交通更加安全與高效，或許還會給共享經(jīng)濟帶來新的動力。

機器人則會負責日常生活中大量的任務，比如照顧老人與買菜，以及工業(yè)中的職責，比如收獲農(nóng)作物，維護公共設施等等。

而隨著機器人的機動性、靈敏度以及智能的提高，它們將成為強大的戰(zhàn)士，在戰(zhàn)場上輔助、甚至替代人類士兵作戰(zhàn)。

人工智能軟件則會被使用到商業(yè)上，例如從數(shù)百TB的數(shù)據(jù)里面提取有意義的信息，使商業(yè)服務自動化，以及替代諸如客服、教師等傳統(tǒng)意義上 “以人為本”的職業(yè)。

但是，機器人與自動化也會帶來許多的危機。

數(shù)百萬工作被機器取代的下崗職工將會給社會造成極大的沖擊，導致經(jīng)濟與社會的不穩(wěn)。

自動化網(wǎng)絡系統(tǒng)則會成為各個敵對勢力相互攻擊的主要突破口。在沖突中使用機器人和自動化系統(tǒng)則有可能造成極大的倫理和文化挑戰(zhàn)。

代表性技術：

實際應用：

三、智能手機與云計算

智能手機與云端計算正在改變?nèi)祟惻c數(shù)據(jù)相處的方式。比如目前的美國，大約有 30％ 的網(wǎng)頁瀏覽和 40％ 的社交媒體是通過手機的。

具有各種可以測量天氣、位置、光度、聲音、以及生物特征的探測器的智能手機。

隨著手機的威力越來越大，功能也越來越全面，移動網(wǎng)絡的鋪展也將加速。在 2030 年，全球 75％ 的人口將會擁有移動網(wǎng)絡連接，60％ 的人口將會擁有高速有線網(wǎng)絡連接。

移動終端的發(fā)展以及移動網(wǎng)絡的擴散，也會進一步推進云端計算的進展。

云端計算可以在零投入的情況下給用戶帶來大量的計算能力。在未來的 30 年里，基于云的移動計算端將會改變從醫(yī)療到教育的各行各業(yè)。

比如，人們可以通過手機來進行體檢并與云端的診斷軟件直接溝通，人們也可以在手機上使用教育軟件來學習新的技能，農(nóng)民們甚至可以通過手機連接到實時氣象數(shù)據(jù)，通過云端軟件計算最優(yōu)化的收割時間。

但是，這一切都需要極高的網(wǎng)絡安全性、可靠性、以及流量。商業(yè)用戶以及個人用戶也都需要習慣把數(shù)據(jù)上傳到云端中。

代表性技術：

實際應用：

四、智能城市

在 2045 年，全世界 65％－70％ 的人口將會居住在城市里。

隨著城市人口的增加，全球人口超過1千萬的超級都市將會從 2016 年的 28 座增加至 2030 年的 41 座。

大量的人口向城市流動將會給這些城市的基礎建設，比如城際交通，食物和水源，電力能源，污水處理，以及公共安全系統(tǒng)等帶來極大的壓力。

未來的智能城市將利用信息和通訊技術，通過大數(shù)據(jù)以及自動化來提高城市的效率和可持續(xù)性。

比如使用分散探測系統(tǒng)將實時監(jiān)視城市用水用電數(shù)據(jù)，通過智能電網(wǎng)自動調(diào)整配電設置。

通過聯(lián)網(wǎng)的交通信號系統(tǒng)以及自動駕駛系統(tǒng)來減緩車輛堵塞的程度。

利用由新材料和新設計技巧所建的智能建筑來提高空調(diào)和照明系統(tǒng)的效率，減少能源浪費。

使用屋頂太陽能板、小型風力發(fā)電機、地熱發(fā)電，以及其他可再生資源提供干凈的電力。

但是，在另一方面，沒錢或者缺乏政治信念去投資這些科技的城市，將會變得極其擁擠和骯臟，成為暴動和沖突的爆發(fā)點。

五、量子計算

量子計算是通過疊加原理和量子糾纏等次原子粒子的特性來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的編碼和操縱。

雖然在過去的幾十年里，量子計算只存在于理論上，近些年的研究已經(jīng)開始出現(xiàn)有意義的結(jié)果。

在未來的 5－15 年里，我們很有可能制造出一款有實用意義的量子計算機。

量子計算機的出現(xiàn)將會給其他的研究方向，比如氣候模擬、藥物研究、以及材料科學帶來巨大的進步。

不過，最令人期待的還是量子密碼學。一臺量子計算機將可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也將真正無懈可擊。

如今，量子計算機的許多技術堡壘已經(jīng)開始被逐一攻克，雖然我們也許在 21 世紀 40 年代才會看到真正實用的量子計算機，但來自政府和業(yè)界的大量投資意味著量子計算已經(jīng)邁過了轉(zhuǎn)折點。

代表性技術：

實際應用：

六、混合現(xiàn)實

虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實（VR 和 AR）技術已經(jīng)在消費電子市場激發(fā)了極大的熱情，各科技公司也迅速的開始進入這個市場。

在 2014 年收購 Oculus VR 之后，F(xiàn)acebook 將在今年推出他們首款VR眼鏡。三星，索尼，宏達也計劃在今年推出VR產(chǎn)品。

資本的涌進代表了 VR 將成為新一代的主流娛樂技術。當然，VR 也有在娛樂之外的應用。美國第二大家居裝飾用品公司 Lowe’s（勞氏公司）正在開發(fā)名為 Holoroom 的一款 3D 增強現(xiàn)實科技。

Lowe’s 的客戶將可以設計一個空間，然后使用 Holoroom 進入一個 3D 模型，體驗他們設計的空間感覺如何。

雖然在歷史上，市場對 VR 和 AR 曾有些過于膨脹的預期，如今的超高清顯示，低價的姿勢與位置探測器以及高清視頻內(nèi)容給混合現(xiàn)實科技打下了雄厚的基礎。

在未來的 30 年里，這些技術將成為主流科技。

AR 眼鏡將把實時相關的信息給用戶投放在現(xiàn)實中，而 VR 眼鏡則可以通過融合視覺，聽覺，嗅覺和觸覺來實現(xiàn)深度沉浸的體驗。

代表性技術：

實際應用：

七、數(shù)據(jù)分析

在 2015 年，人類總共創(chuàng)造了 4．4ZB（44億TB）的數(shù)據(jù)，而這個數(shù)字大約每兩年就會翻倍。

在這些數(shù)據(jù)中隱藏了各種關于消費習慣，公共健康，全球氣候變化以及其他經(jīng)濟，社會還有政治等等方面的深刻信息。

可惜的是，雖然“大數(shù)據(jù)”成為了一個熱點，但每年只有不到 10％ 的數(shù)據(jù)會被分析。

在接下來的 30 年里，我們處理巨量動態(tài)數(shù)據(jù)的能力將會逐漸提高。自動人工智能軟件將可以從散亂的數(shù)據(jù)中識別并提取有關聯(lián)的信息。

而這種數(shù)據(jù)分析的能力將會從商業(yè)應用擴散到普通人手里。

人們將獲得在生活中使用大數(shù)據(jù)的能力，并且通過這種能力來迫使政府以及各種機構(gòu)對它們的政策負責。

而這很有可能引起關于數(shù)據(jù)限制的沖突。超級個性化營銷，政府對人民數(shù)據(jù)的監(jiān)視，以及各大數(shù)據(jù)被盜案件的曝光則會引起數(shù)據(jù)所有權的討論。

各個敵對勢力則可以利用被盜取的，從暗網(wǎng)中購買的，甚至是開源的數(shù)據(jù)來相互攻擊。

代表性技術：

實際應用：