最近《賽博朋克2077》這款游戲頗為火爆，游戲劇情劇情設(shè)定在充滿高科技的2077年未來世界。

事實(shí)上，賽博朋克的并非不可能，人工智能技術(shù)、4D打印、神經(jīng)形態(tài)硬件、腦機(jī)接口等各種技術(shù)目前正在快速發(fā)展中，未來我們會處于一個怎么樣的世界呢？

本文中，站長之家分享了20個可能將在2050年改變世界的技術(shù)。雖然預(yù)測這不一定會實(shí)現(xiàn)，這些的確是未來科技發(fā)展的方向。下面一起來看看都有哪些即將成真的“科幻”技術(shù)吧！

1. DNA計算

生命遠(yuǎn)比人類創(chuàng)造的任何技術(shù)都要復(fù)雜得多。因此，利用生命的基礎(chǔ)來創(chuàng)造一種全新的計算能力是非常有意義的。

DNA計算，是指基于大量DNA分子自然的并行操作及生化處理技術(shù)，通過產(chǎn)生類似于某種數(shù)學(xué)過程的一種組合結(jié)果并對其進(jìn)行抽取和檢測來完成問題求解的過程。

DNA計算的理念是人類可以用生物學(xué)而不是硅來解決復(fù)雜的問題。當(dāng)一條DNA鏈與另一條DNA鏈連接時，會產(chǎn)生一種改變另一條短DNA序列的反應(yīng)。這并不是一個愚蠢的想法：我們大多數(shù)的計算機(jī)都是用來反映人類非常有機(jī)的思考方式的。

人類現(xiàn)在離任何DNA計算的應(yīng)用還很很遙遠(yuǎn)：我們只能創(chuàng)建最基本的圖靈機(jī)，這需要創(chuàng)建一套規(guī)則，不斷的輸入，并根據(jù)已定義的規(guī)則得到一個特定的輸出。目前DNA計算研究已涉及許多方面，如DNA計算的能力、模型和算法等。

2.智能塵埃

智能塵埃是一個令人難以置信的具有電腦功能超微型傳感器，可以在大范圍內(nèi)收集大量信息（光、振動、溫度……）。這樣的系統(tǒng)理論上可以通過無線計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器或分析系統(tǒng)進(jìn)行通信來傳輸上述信息。

智能微塵的遠(yuǎn)程傳感器芯片潛在的應(yīng)用包括：檢測老化管道是否泄漏腐蝕，跟蹤城市中的群眾運(yùn)動，甚至監(jiān)測大范圍的氣候變化。

這種技術(shù)潛在的一些問題是，這些傳感器可能造成的生態(tài)危害，以及它們被用于不道德行為的可能性。

3.4D打印

4D打印這個名詞可能會讓人混淆，這并不是暗示人類將能夠創(chuàng)造和進(jìn)入另一個維度。簡而言之，4D打印產(chǎn)品是一種3D打印的物體，當(dāng)外界施加特定的刺激（水下、加熱、搖動等等），發(fā)生形狀或者結(jié)構(gòu)的改變。直接將材料與結(jié)構(gòu)的變形設(shè)計內(nèi)置到物料當(dāng)中，簡化了從設(shè)計理念到實(shí)物的造物過程，讓物體能自動組裝構(gòu)型，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計、制造和裝配的一體化融合。

4D打印應(yīng)用仍在討論中，但已經(jīng)可見一些非常有前景的行業(yè)，包括：醫(yī)療保?。ㄖ挥性谏眢w達(dá)到一定體溫時才能激活的藥丸）、時尚（在低溫下會變得更緊的衣服）和家居制作（在一定刺激下會變得僵硬的家具）。

這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)顯然是找到所有類型用途的相關(guān)組件。在這個領(lǐng)域雖然有一定的進(jìn)展，但是目前甚至沒做好面向市場的準(zhǔn)備，也還沒有掌握某些材料的可逆變化。

4. 神經(jīng)形態(tài)硬件

這項(xiàng)技術(shù)可以說是滿滿的科幻感。從生物學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)和電子工程中汲取經(jīng)驗(yàn)，神經(jīng)形態(tài)工程旨在制造硬件來復(fù)制神經(jīng)元對感覺輸入的反應(yīng)。DNA計算的目的是用有機(jī)物重建計算機(jī)，而神經(jīng)形態(tài)硬件的目的是用硅重建神經(jīng)元和突觸。

我們不確定這個想法能走多遠(yuǎn)，但對該技術(shù)的探索對于人工智能理論研究是很有幫助的。

5.納米級3D打印

3D打印仍然是一個有待解決的問題。這在一定程度上是因?yàn)?D打印機(jī)對于普通老百姓來說仍然過于昂貴，而對于大型制造公司來說，其技術(shù)和速度也不夠先進(jìn)。

這種情況在未來幾十年里可能會改變：研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法，使用激光來確保微小結(jié)構(gòu)能夠以更快的速度（快1000倍）3D打印出來，同時還能保證良好的建造質(zhì)量。這種方法被稱為“飛秒投影雙光子光刻3D打印”。

目前的應(yīng)用案例主要集中在柔性電子學(xué)和微光學(xué)方面，但在材料（液體和固體）方面的快速發(fā)現(xiàn)使研究人員認(rèn)為，在不久的將來，他們將能夠建造小型但令人難以想象的結(jié)構(gòu)。有人可能會認(rèn)為醫(yī)學(xué)界可以使用這樣的東西。

6.“數(shù)字化雙胞胎”是指

與本文中討論的其他一些技術(shù)不同的是，這項(xiàng)技術(shù)可能不會對大家?guī)碇苯拥臓I銷，并且已經(jīng)在實(shí)施中。

從本質(zhì)上講，數(shù)字雙胞胎集成了人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和軟件分析，以數(shù)字化方式拷貝一個物理對象，模擬對象在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為，對產(chǎn)品、制造過程乃至整個工廠進(jìn)行虛擬仿真，從而提高制造企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、制造的生產(chǎn)效率。

據(jù)估計，到2021年，全球?qū)惭b350億件聯(lián)網(wǎng)物品，在不久的將來，數(shù)字雙胞胎將出現(xiàn)在數(shù)十億件物品上。即使只是在維護(hù)和維修方面，也能節(jié)省數(shù)十億美元的?？梢远嚓P(guān)注制造業(yè)、汽車和醫(yī)療保健行業(yè)的重大新聞。

7.全息圖

全息圖是一種三維圖像，它與傳統(tǒng)的照片有很大的區(qū)別。傳統(tǒng)的照片呈現(xiàn)的是真實(shí)的物理圖像，而全息圖則包含了被記錄物體的尺寸、形狀、亮度和對比度等信息。這些信息儲存在一個很微小但卻很復(fù)雜的干涉模式中。這個干涉模式是由激光產(chǎn)生的。

全息技術(shù)是全息圖實(shí)現(xiàn)真實(shí)的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)。該圖像稱作全息圖。和其他三維“圖像”不一樣的是，全息圖提供了“視差”。視差的存在使得觀察者可以通過前后、左右和上下移動來觀察圖像的不同形象——好像有個真實(shí)的物體在那里一樣。

8. 腦機(jī)接口（BCI）

腦機(jī)接口，有時也被稱為神經(jīng)控制接口，指在人或動物大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建的直接連接，實(shí)現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換。在單向腦機(jī)接口的情況下，計算機(jī)或者接受腦傳來的命令，或者發(fā)送信號到腦（例如視頻重建），但不能同時發(fā)送和接收信號。而雙向腦機(jī)接口允許腦和外部設(shè)備間的雙向信息交換。

除了在假體（醫(yī)學(xué)上稱修復(fù)體）領(lǐng)域有明顯的作用，醫(yī)療方面將是最具變革性的。植入大腦的芯片可以幫助預(yù)防暈動病，檢測和診斷癌細(xì)胞，幫助中風(fēng)患者康復(fù)。它還可以用于市場營銷、娛樂和教育目的。

當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)在廣泛使用之前，仍有幾十個，甚至上百個技術(shù)挑戰(zhàn)需要解決。首先，我們需要找到合適的材料，保證不會傷害大腦;其次，需要更好地了解大腦是如何工作的。

9.零知識證明

計算機(jī)科學(xué)家正在完善一種加密工具，可以在不泄露證據(jù)背后信息的情況下證明某些東西。這聽起來很難以置信，但如果弄懂了零知識證明這個概念，就不會覺得復(fù)雜了。

零知識證明（Zero—Knowledge Proof）指的是證明者能夠在不向驗(yàn)證者提供任何有用的信息的情況下，使驗(yàn)證者相信某個論斷是正確的。零知識證明是證明者向驗(yàn)證者證明并使其相信自己知道或擁有某一消息，但證明過程不能向驗(yàn)證者泄漏任何關(guān)于被證明消息的信息。

大量事實(shí)證明，零知識證明在密碼學(xué)中非常有用。如果能夠?qū)⒘阒R證明用于驗(yàn)證，將可以有效解決許多問題。

10. 飛行自動汽車

這個技術(shù)就很容易理解了，它一直是大家想象的一部分。

顯然，這個科幻的想法有很多問題。很多人已經(jīng)在努力阻止自動駕駛汽車，所以飛行自動汽車是否會成為現(xiàn)實(shí)還不得而知。

另一個問題是，我們這個世界的大部分地方都是為傳統(tǒng)汽車建造的。道路、建筑、停車場、保險、執(zhí)照……這一切都會被摧毀和重建，飛行自動汽車在未來要推出有很多的阻礙。

當(dāng)然，目前已經(jīng)有很多科技公司在研究開發(fā)飛行自動汽車。比如我國電動汽車初創(chuàng)企業(yè)小鵬汽車就曾展示了電動飛行汽車原型。另外，飛行汽車PAL-V Liberty已獲得批準(zhǔn)，可以在歐洲道路上行駛，這是全球第一臺獲批上路的飛行汽車。

11.智能機(jī)器人

多年來，這也是科幻的主要內(nèi)容。想象一下，把機(jī)器人技術(shù)與人工智能結(jié)合起來，讓數(shù)字世界變得具象化。

在這一切發(fā)生之前，我們需要改進(jìn)機(jī)器人技術(shù)（機(jī)器人現(xiàn)在的動作仍舊不是很自然），并創(chuàng)建一個人工智能研究的新分支，以探索這種技術(shù)在操作上各種反應(yīng)。另外，這需要續(xù)航持久性能強(qiáng)悍的電池，因此目前正加強(qiáng)鋰硅技術(shù)的研究。

雖然現(xiàn)在還看不到終結(jié)者，但我們已經(jīng)開始看到物流倉庫中可以幫忙揀貨的機(jī)器人人，甚至還有機(jī)器人餐廳。

12.安全量子互聯(lián)網(wǎng)

量子互聯(lián)網(wǎng)是一種運(yùn)用量子力學(xué)原理傳輸信息的互聯(lián)網(wǎng)，能夠使絕對安全的網(wǎng)絡(luò)通信成為可能。由于對量子體的任何測量行為都是對量子體的一次修改，所以任何窺探量子信息的企圖都會留下馬腳，可以被量子信息的接收者監(jiān)測到。

在量子互聯(lián)網(wǎng)的幫助下，用戶將有望在一個絕對安全的通訊網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送信息。

13.個性化醫(yī)療

這是另一項(xiàng)正在蓬勃發(fā)展的技術(shù)，但仍有很長的路要走。超級個性化醫(yī)學(xué)的核心是為單個病人設(shè)計的基因藥物，這使得治療那些曾經(jīng)無法治愈的疾病或那些太罕見而不值得治愈的疾病成為可能。

2019年，一位名叫Mila Makovec的小女孩患上了一種罕見而致命的遺傳性腦疾病，醫(yī)生為她提供了一種特制療法（名為Milasen），以恢復(fù)失敗基因的功能。雖然她還沒有痊愈，但她的病情已經(jīng)穩(wěn)定下來，這是一個很大的勝利。

測序和基因編輯技術(shù)的快速發(fā)展使這種個性化藥物的開發(fā)成為可能。然而，開發(fā)一種藥物仍然需要大量資源和專業(yè)團(tuán)隊。因此，成本問題可能會限制此類治療的推廣。

14. 生物技術(shù)/人造組織/生物印刷

3D生物打印，是利用類似于3D打印的技術(shù)，將細(xì)胞、生長因子和生物材料結(jié)合在一起，以制造出xxx程度模仿自然組織特征的生物醫(yī)學(xué)部件。通常，3D生物打印利用逐層方法來沉積稱為生物墨水的材料，以創(chuàng)建類似組織的結(jié)構(gòu)，隨后將其用于醫(yī)學(xué)和組織工程領(lǐng)域。生物印刷涵蓋了廣泛的生物材料。

在這條路的前面有許多挑戰(zhàn)：我們對人體的了解還不足以安全采用這些技術(shù)，價格非常昂貴，細(xì)胞在打印出來后壽命不長……而這還沒有提到這項(xiàng)技術(shù)帶來的所有倫理問題。

盡管如此，仍有許多潛在的應(yīng)用案例值得我們?nèi)ソ鉀Q：除了允許我們?yōu)榻刂咦鲆浦?，它還可以幫助我們創(chuàng)造“植物肉”，使肉類產(chǎn)業(yè)更人性化、更生態(tài)。

15. 抗衰老藥物

幾種減緩或逆轉(zhuǎn)衰老的治療方法目前正處于試驗(yàn)階段。它們可以阻止與年齡有關(guān)的細(xì)胞老化，并減少導(dǎo)致有毒物質(zhì)積累或退行性病變（如阿爾茨海默氏癥、癌癥或心血管疾病）的炎癥。簡而言之，我們不是試圖“治愈衰老”，而是尋求改善老年人的免疫功能。

許多研究正在進(jìn)行中。例如，2019年6月，美國初創(chuàng)企業(yè)Unity生物技術(shù)推出了一項(xiàng)膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)炎藥物測試。研究人員已經(jīng)測試?yán)着撩顾?，一種免疫抑制劑，作為抗衰老治療許多，許多年。后者實(shí)現(xiàn)了能提高20%的免疫功能。

當(dāng)然，阻礙也有很多：除了科學(xué)成本之外，還需要對關(guān)鍵參與者施加政治壓力，以改變我們所知道的醫(yī)療規(guī)則。

16.微型人工智能

由于人工智能的復(fù)雜性，訓(xùn)練人工智能算法和創(chuàng)造突破所需的計算能力每3至4個月就會翻一番。此外，專用于這些程序的計算機(jī)需要消耗巨大的能量。

數(shù)字巨頭現(xiàn)在正在努力使人工智能技術(shù)小型化，使其對公眾開放。谷歌助手和Siri因此將語音識別系統(tǒng)集成到智能手機(jī)芯片上。人工智能也用于數(shù)碼相機(jī)，例如，能夠通過刪除令人討厭的細(xì)節(jié)或提高對比度來自動修飾照片。本地化人工智能更有利于隱私，并能消除信息傳輸中的延遲。

顯然，因?yàn)檫@個領(lǐng)域是不斷發(fā)展的，所以很知道到未來幾年的發(fā)展情況。

17.超級高鐵

Hyperloop一般指超級高鐵。是一種以“真空鋼管運(yùn)輸”為理論核心的交通工具，具有超高速、高安全、低能耗、噪聲小、污染小等特點(diǎn)。因其膠囊形外表，被稱為膠囊高鐵，也稱飛行鐵路、飛速鐵路（簡稱“飛鐵”），其列車稱為飛行列車。采用磁懸浮+低真空模式。

然而，這項(xiàng)技術(shù)需要建造廣泛的隧道，有的是在城市下面。造價相當(dāng)高：每公里造價約為7500萬美元。其他問題還包括建造一條筆直的隧道，清除管道中的所有空氣，以及在發(fā)生事故時的處理。這使得一些交通專家聲稱超級高鐵沒有未來。

2018年馬斯克宣布，旗下“超級高鐵乘客艙”將進(jìn)行測試，目標(biāo)運(yùn)行速度為音速的一半，并在1.2公里內(nèi)完成剎車。

18. 太空采礦/小行星采礦

小行星擁有巨大的礦產(chǎn)資源。太空采礦背后的想法是，我們可以前往這些小行星，提取礦物（尤其是稀有的礦物?。缓蟀阉鼈儙Щ氐厍虺鍪?。

事實(shí)證明，這是相當(dāng)復(fù)雜的。面臨的困難包括太空探索的高成本，尋找合適合適的小行星難度也很高。而這還沒有討論兩個國家或公司盯著同一塊太空巖石可能導(dǎo)致的貿(mào)易和太空戰(zhàn)爭。

19. 軌道太陽能

軌道太陽能電站，太陽能衛(wèi)星或空間太陽能發(fā)電站將是建造在高軌道上的人造衛(wèi)星，它將使用微波或激光能量傳輸將太陽能發(fā)送到地球上的一個非常大的天線。這些能源可以用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的污染能源。

在軌道上放置一個太陽能發(fā)電廠的好處是，太陽能電站設(shè)置在赤道平面內(nèi)的地球同步軌道上，不會受到晝夜循環(huán)、天氣和季節(jié)的影響，使太陽能電池陣始終對太陽定向。

這個想法從1968年就誕生了，但我們還有很長的路要走。需要克服的主要問題有空間站的組建、太陽能發(fā)電設(shè)備、電能的儲存以及傳輸?shù)取?/p>

目前來看，建造成本非常高，除非找到降低發(fā)射成本的方法，否則這項(xiàng)技術(shù)將無法與當(dāng)前的能源競爭。我們也可以發(fā)展太空工業(yè)，用來自其他行星或低重力小行星的材料來建造這種類型的發(fā)電廠。

20.量子態(tài)隱形傳送

老實(shí)說，關(guān)于量子態(tài)隱形傳送過于晦澀難懂！

人類很早就開始想象實(shí)現(xiàn)瞬間移動，或者說從一個地方消失，然后立即在另一個地方出現(xiàn)的科學(xué)。

量子態(tài)隱形傳送名詞形象解釋為：存放著機(jī)密文件的保險箱被放入一個特殊裝置之后，可以突然消失，并且同一瞬間出現(xiàn)在相距遙遠(yuǎn)的另一個特定裝置中，被人方便地取出。

量子態(tài)隱形傳輸利用的就是量子的這種特性，我們首先把一對攜帶著信息的糾纏的光子進(jìn)行拆分，將其中一個光子發(fā)送到特定位置，這時，兩地之間只需要知道其中一個光子的即時狀態(tài)，就能準(zhǔn)確推測另外一個光子的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)類似‘超時空穿越’的通信方式。

這里討論的是整個分子的構(gòu)成，在21世紀(jì)初，科學(xué)家們能夠在短距離內(nèi)傳輸光粒子（質(zhì)量為零）。量子糾纏的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)成功地實(shí)現(xiàn)了第一個完整原子的隱形傳輸。緊隨其后的是由多個原子組成的第一批分子。

那么，從邏輯上講，我們可以預(yù)期第一個復(fù)雜的有機(jī)分子，如DNA和蛋白質(zhì)，將在2050年實(shí)現(xiàn)量子態(tài)隱形傳送。

結(jié)論

科技發(fā)展往往是有兩面性的，它反映出其創(chuàng)造者的偉大和邪惡。重要的是要記住，技術(shù)往往是價值中立的，重要的是人類是怎么使用它的。

那么問題來了，對于未來科技你是心生恐懼還是向往呢？

注：文章由站長之家編譯自thepourquoipas，原文標(biāo)題《Tech‘s “Next Big Thing” ：20Technologies that will change your life by2050》。編譯內(nèi)容有大幅度改動。
責(zé)編AJX