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如果这些未来科技都实现并得到大规模应用的话，世界会变成什么样子？
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神译局是36氪旗下编译团队，关注科技、商业、职场、生活等领域，重点介绍国外的新技术、新观点、新风向。
编者按：预测未来是人类的一项重要能力。能预见更遥远的未来也是一项重要的优势。那么在未来20年，科技在哪些领域会有什么样的进展呢？Adrien book按照近期、中期和远期盘点了20项发明，认为它们有可能会改变这个世界。原文标题是：The “Next big Thing” in Technology : 20 Inventions That Will Change the World
划重点
近期的、有点无聊的、意料之中的技术
区块链
加密货币
情感AI /情感计算
AI云服务/数据即服务/ AI paaS
联网家庭/智能家居
5G
超大规模卫星群/低地球轨道卫星系统
中期、相当不错的技术
自动驾驶汽车
量子计算
基因预测
基因编辑技术
人类增强
远期、令人兴奋的技术
石墨烯
边缘计算/智能边缘
微芯片/生物芯片
智能纹身
绿色科技
氢燃料电池
人造肉
2018年，我写过一篇叫做《我替你汇编了一份科技的“Next big Things”清单》的文章。这篇文章后来被浏览了50000多次，在社交媒体上被分享了1000多次。当然了，谁如果在2020年才看到这篇文章都会知道到，当时写的很多东西现在已经过时了。所以，有必要再写一篇更新版的文章，重点来介绍一下当下新兴的关键技术，它们有望在2022年、2025年以及2030年代风靡一时。
显然，现在对预测就应该持一定的保留态度：预测错误是常有的是（如果你不相信我，不妨看看我2020年的技术预测）。预测经常会出错，因为我们往往会以史（核心就是研究意外和变化）为鉴，希望从过去看穿未来。但是，预测会出错不应该阻止我们致力于更好地理解技术的未来：随着未来事件徐徐拉开大幕，通过规划获得的知识对于选择适当的行动至关重要。我们不知道答案，但我们至少可以提出有用的问题并促进对话。
无聊的意料之中的东西（2022年的技术）
1. 区块链
到目前为止，我们几乎没听说有哪个行业不会被区块链革命的。银行、政治、医疗保健......这些从技术上都可以从建立去中心化的数字分类帐当中受益。这种数字分类帐会跟踪信息并将其存储在各个位置，所以无法进行伪造。而身份验证是通过复杂的计算提供的，因此几乎也没法盗用身份。
但是，这段描述里面有一个词很醒目。去中心化。银行、政府、医院……这些机构都不希望看到自己的权力受到削弱（除非用他们自己的方式进行去中心化）。因此，我们可能会看到的是区块链领域取得了部分进展，但它仍然会停滞在技术的边缘地位，错失掉其众多粉丝所预测的革命。
2. 加密货币
作为经常被拿来跟区块链相提并论的一个热词，加密货币也利用了上述解释的原理来促进网上商品和服务的交易（同样也是用去中心化的方式，这是它的主要吸引力之一）。
听起来是很棒，但加密货币有两个大问题：
它的主要吸引力（不包括非法交易）在于它既很酷又时尚。但是2017年加密货币所得到的关注应该再也不会有了，也永远没法从搞加密货币那帮没完没了的愚蠢当中恢复过来。这种技术是有效的，只是大众市场没有它的位置。
其次，它的价值其实是十分主观性的（跟金子不一样，不要@我）。加密货币始终处在泡沫前期或泡沫期。除此之外，政府和银行都将试图让它的去中心化信用破产，而且可以肯定的是，这玩意儿永远只会是Chad带到兄弟会派对上的一个玩具（当然，总会有Chad的存在）。
3.情感AI /情感计算
人工智能在2020年已经变得无处不在。它不像我们想象的那么有趣。如果你错过了AI培训的话，AI可以这样表述：存储空间（云）与计算能力（芯片）的增加以及对海量数据集（电子商务，社交媒体…）的访问，这些使得公司能够对类固醇建立统计数据模型，而且这玩意儿还会随着吸收新信息而不断演化。
情感人工智能会让这个过程更进一步，而且是应用到情感上。实际上，这是一种可以通过你看的方式（通过用面部数据对深度学习算法进行训练），书写方式或者说话方式来判断你的心情，并提供相应产品或服务的算法。觉得很高兴？那何不投放一则星巴广告？一杯星冰乐，让美好时光到来。心情低落？那星巴克可以投放冰镇咖啡的广告，说不定可以让你那张皱着眉头的脸部表情倒过来？
不过，不用担心，这项技术的不可靠是出了名的。目前如此。
4. AI云服务/数据即服务/ AI paaS
大部分的伟大技术只有普及到大众面前时才会被认为是革命性的。这也许是近来AI令人失望的原因之一。事实上，只有大公司能受益于一度需要人工输入的任务的自动化，而其他的则被迫继续使用相对原始的算法。这部分可以用家庭作坊缺乏计算能力来解释，但主要是数据问题。
这种情况也许不会持续太久。那些公司现在意识到，把算法租出去其实有双重好处：一是从现有资产中产生额外的收入，同时还可以从客户那里提取更多数据来喂给自己的那头AI野兽。所以，准备好见证AI平台和市场的兴起吧，这有望可以提供专门匹配独特客户痛点的算法（聊天机器人和数字助理仅仅是个开始）。随着开发被自动化并加入零工经济，这一运动的规模可能会呈指数式增长。小一点的公司，甚至个人，都能够优化自身的日常流程。如果说这似乎会对我们的集体心理健康构成伤害的话，请跟着你的感觉走。
5.联网家庭/智能家居
人工智能进入家庭已成趋势，而且在未来几年只会发展得越来越快。实际上，对于Google的Nest以及Amazon的Alexa 能够调整房屋内智能物体的设置来适应预设的参数，我们早已习惯了。
但是，这两个用户案例只是个开始：跟大多数与互联网相关的事情一样，这些服务也会受益于网络效应，并且会随着功能的增加而指数式地收获客户价值。相对于用三种不同的算法分别完成煮咖啡、打开百叶窗以及在发现人醒了之后提高浴室温度，能同时做完这三件事情的算法会要价值得多。
6. 5G技术
当然了，能联网的东西可不能像初代的iphone那样笨拙了：现在的要求必须又快又可靠地传输大量数据。5G就是为了干这个的。
5G是4G的自然延续，同时由于利用了更高频率的无线电波，因此可以实现更高的速度。尽管这看起来似乎很简单，但你得理解一些术语才能充分了解在全球范围内实施5G的困难。
毫米波：指在24 GHz至100 GHz之间，波长很短的的特定无线频谱。一方面是因为这部分频谱尚未使用，而且虽然它的传输距离更短了，传输数据速度却高得惊人。
微蜂窝，毫微微蜂窝，微微蜂窝：在大型建筑等相对小型的区域内充当中继的小型基站。这种基础设施是必不可少的：就像上面所说那样，5G的传输距离比4G的传输距离要短得多（而且很难穿透厚厚的墙）。
大规模天线（Massive MIMO）：跟用4G相比，这种天线能够在各种来源之间接收和发送更多的数据。
波束成形（beamforming）：所有的这些信号传输都要进行组织和编排。波束成形就是干这件事情的。另外，这听起来很酷。
全双工：同时在相同波长下发送和接收数据的能力。
这项技术会对大部分行业产生巨大影响，因为它会让传输数据的速度和规模以及连接质量发生数量级的改变。此外，它还会将自动驾驶汽车和无人驾驶飞机连接上互联网，但也会让虚拟现实和物联网取得重大进展。因此，5G绝对不是一项可以轻视的技术。
7.超大规模卫星群/低地球轨道卫星系统
说起互联网……在未来几年的时间里，SpaceX 计划部署多达42000颗卫星，从而实现在地球上任何地方都能脸上互联网的目标。在这一点上该公司并不孤单：OneWeb建卫星群的目标是在2022年之前发射600颗卫星，Amazon宣布计划发射3236颗低轨道卫星以覆盖白区。
由于发射这些重量仅有几磅重的的纳米卫星的成本很低，所有这一切都是有可能的。较低的高度也会令星座的管理更容易，也更干净。
但是，鉴于要在空间部署那么多的人造天体，这可能会对其他的卫星业务造成干扰，增加了碰撞的风险，也会干扰天文观测。
相当不错的东西（2025年的技术）
8.自动驾驶汽车
2020年本该是自动驾驶汽车之年。但人算不如天算。不过，“新冠病毒的挫折”不会挫伤大公司的锐气，后者还会不断更新自己的算法，从而制造出完全可以不要司机的汽车。
快速的提示一下，大家普遍认同自动驾驶分为5个级别，最低为“无自动化”，最高是“全自动”。级别0至2需要有大量的人工监视，而级别3至5则依赖算法来监视驾驶环境。目前，市场上最先进的自动驾驶汽车（Tesla）已经实现了3级和4级。如果不能更早些的话，希望到2025年我们就可以跃升至5级（以及全自动驾驶自动化）。但是前面的道路依然很长，因为从道德困境到统计难题的各种问题仍然困扰着整个行业。
哪怕实现了第5级，我们也可能永远都不会真正将我们所熟知的汽车给取代掉，而是为自动驾驶汽车建立特殊的道路和空间，以防两者混淆。的确，众所周知，汽车在我们日常生活当中的地位至关重要，因此改变它可能意味着要重建我们大部分的日常生活：停车会变得不那么重要，充电站将会发生改变，行人与更安全的道路的互动方式也会被改变，永远地……
9.量子计算
重要的先说：早在50多年前，科学家们就宣布了量子计算机的到来。但是这一次很可能说对了。2019年10月，Google宣布已经实现了量子霸权（相对于传统计算机，在执行特定任务时表现更加出色）：传统超级计算机大概需要10000年才能完成的一项计算只用了三分钟完成。但这一数字受到了IbM的挑战，据IbM的估计，传统计算机程序其实在2.5天之内就可以搞定。
用具有可叠加状态（比方说：0可以同时为1）的量子比特替换比特的量子计算机，理论上比它们的哥哥们更快、更高效，但是往往容易遭遇退相干的问题（信息损耗）。尽管如此，例如，针对制药公司开发这种机器在理论上可能会带来药物研发方面的重大突破。
更有趣的是，量子计算机可以轻松算出加密的区块链密码，从而使区块链这整件事情变得无关紧要（我早先是不是说过比特币注定要失败？）。
10.基因预测
前面强调的裸计算能力可以用来分析一个人的基因组，并预测其患上心脏病或乳腺癌等疾病的机率。如果这听起来像《千钧一发》（Gattaca）的情节的话，请相信你的直觉。
不管基因歧视的风险如何，基于DNA的“预测”都有可能成为下一个重大的公共卫生飞跃。比方说，如果罹患乳腺癌风险高的女性拍的乳房X线照片较多，而患乳腺癌风险低的女性拍的乳房X线照片较少的话，那么这些检查可能会捕捉到更多的真实癌症，而且引起的误报较少，从而提高治疗率并降低保险溢价。
这也可能带来个性化医疗的兴起，尽管考虑到当前的政治气候（至少在美国），这项任务的物流工作可能会造成财务和保障灾难。
11.基因编辑技术（CRISpR）
即便类似《千钧一发》那样有关基因预测的未来的确到来，我们仍可能通过直接进行基因工程来创造出类似情况。CRISpR使得研究人员可以轻松地改变DNA序列并对基因功能进行修饰。它有很多潜在的应用，包括纠正遗传缺陷、治疗和预防疾病的传播以及改良农作物等。
但是，如果这种技术被不道德的人掌握的话，那么对细菌进行编辑以制造新病毒或“优等民族”的前景就不那么有趣了。不管怎样，我都希望每个人看起来都像是汤姆·希德勒斯顿（Tom Hiddleston）和伊德瑞萨·阿库纳·艾尔巴（Idris Elba）的混合体。
12.人类增强
值得庆幸的是，改造基因并不能解决所有问题。有时候，过去的一些不错的独创装置和机器人技术就足以解决我们的问题。
虽然是慢慢地，但是可以肯定的是，我们目睹着越来越多的自然、人工或技术上对人体进行的改变，从而增强身体能力或脑力，这一般是通过义肢的形式。随着我们对大脑如何将信息传递给身体有了更好的理解，越来越多的公司将会开始看到这对于改善人们生活的价值（不过费用可不菲），然后一举进入这一领域。
除了我们现在已经开始看到的手臂和腿部的增强之外，背部和眼睛的增强可能也会成为现实。然后，慢慢地，人类增强将会变成可选项将成为可选的，但这也会引发有趣的伦理影响。
非常令人兴奋的东西（2030年技术）
13. 石墨烯
尽管石墨烯已经被炒作了很多年，但我们终于看到了一些好东西。如果你还没注意到这方面的炒作的话，石墨烯其实是石墨的副产品，而石墨本身就是碳的近亲。它非常坚固，但又非常薄、非常轻巧且柔韧性强（比钢强，比纸薄）。哦，还有，它的导电性也很好。
石墨烯的应用广泛，尤其是在可穿戴电子设备和太空旅行方面，阻抗和重量是这两个领域的关键。尽管如此，你想找到石墨烯各种各样的用例还需要很多年：因为我们围绕硅构建的世界已经存在了很多年，很难取代这种根深蒂固的成熟技术。
14.边缘计算/智能边缘
现在，用于连接设备的绝大部分数据处理都是在云端进行的，设备与云之间不断来回地收发数据也许会花费太长的时间（有时候多达几秒钟）。如前所述，5G只是一个暂时的答案，但是也许我们有一个更简单的解决方案：那就是让（在生态体系“边缘”的）物体自行处理数据。这有望解决制造、运输和医疗保健领域的各种问题，在那些场景下，瞬间决策是各种过程的关键。甚至时装业也可以通过制造自给自足的智能可穿戴设备而受益。
随着智能“物”的激增，预期会出现从独立的智能物体向大规模协作智能物体的转变。在这种模式下，多种设备既可以独立运行，也可以通过人工输入将它们的计算能力组合在一起来运行。军方已经在运用这一领域的前沿进展，比如研究利用无人机群来攻击或保护军事目标，但在民用方面，其潜在用途会更加广泛。
这项技术几乎已经可用了，但就像这里谈到的其他进展一样，在实现这些想法之前，我们得让硬件的能力先赶上来。
15.微芯片/生物芯片
目前微芯片（由芯片表面上的一系列能够分析生物元素和化学物质的分子传感器制成）背后的主要想法是在医学环境下跟踪生物特征。智能办公技术生态体系里面也有相关用例。但是，如果客户决定信任这种技术的话（比方说银行，想象一下，你再也不用带着钱包到处跑了），其吸引力也许会更大。
除非每个人突然都同意每天工作的时候允许监测自己的血压，否则这种跟踪在不久的将来的反战可能会保持不温不火的状态。不过，你也许会想像到这种技术在医院里面会变得相当普遍。
16. 纳米机器人
有人想要比微型芯片还要小的东西？请允许我介绍一下纳米机器人。目前，纳米机器人在全球还处在实验室研发的阶段，基本上都是非常小的传感器，处理能力非常有限。
这些纳米机器人的第一个有用的应用很可能会出现在纳米医学当中。比方说，生物机器可以用来识别和破坏癌细胞或输送药物。另一个潜在的应用是在环境里面检测有毒化学物质并测量它的浓度。
17.智能纹身
可以通过触摸发送信号，从而跟我们周围的世界进行交互，这种智能纹身是很有意义的：
它是可穿戴的，所以运动的自由度更高
解决了浪费的问题，这一点我们在设想技术的未来时很少讨论到
可以个性化，这是已经发展了15年的趋势。
按按照目前的形式，智能纹身是临时性的。但是，在假肢上智能纹身可以维持更长时间，而且跟现有的很多硬件相比，价格相对便宜。
18.绿色科技
想让曾孙子知道不鄙视太阳是什么感觉吗？想的话上述所有内容都别管了，专心盯住绿色技术吧：这是一门让世界变得宜居的科学。由于这一领域已经进行了大量工作，所以这里我们就不再详细介绍了，下面有更好的资源可以参考：
废水发电机
钍裂变
仿生学
能量收集材料
碳捕获
熔盐储能
人工光合作用
上述大部分技术的问题在于，理论上往往是行得通的，但是由于它们一般难以扩展，所以采用成本非常高。尽管我们希望所有这些技术昨天就可以实施了，但未来要走的路还很长。
19.氢燃料电池
在燃料电池当中，氢与空气中的氧气结合可产生电能，却只会释放出水。就其本身而言，这并不是什么新鲜事物，因为这一原理早在1839年就发现了。但直到几年前，这个想法还没法盈利，也没法大规模采用。
实际上，这项技术仍然存在一些问题，因为存储少量能量很容易（因此在太空探索行业中有使用），但是大规模存储很难实现。
2030年再见吧，到时候我们再看看这些问题是否已经得到解决。
20.人造肉
这玩意儿我吃过：实验室制造的肉闻起来、看起来、尝起来都跟真正的肉一样（除了有点奇怪的恐怖谷的味道）。唯一的不同是：是更健康的食物，没有了抗生素，没有了生长激素，没有温室气体的排放，也没有了动物的痛苦。
最重要的是，这是一个庞大的市场，吊起了实业家的胃口。在针对素食者推出之后，他们意识到将这些产品卖给给半荤半素主义者（我们那时候称之为杂食者）要容易得多，也能收获更多的好处。
据称，到2030年，全世界被吃掉的肉里面10％将不再来自于动物。原理有了，技术也可行了……剩下的就是看能不能被广泛采用了。
结论
技术往往会成为社会的一面黑镜，反映出技术制造者的好与坏。重要的是，要记住，技术往往是价值中立的：是我们日复一日用它来做什么，才决定了决定我们是不是跟“下一个大事物”打交道。
祝你好运。
译者：boxi。