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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由政府機構、咨詢機構、智囊團、科研機構等發表的 32 份科技趨勢相關研究調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展趨勢。

該報告的發布：

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略優勢。

一、物聯網

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網上。

這些設備包括了移動設備、可穿戴設備、家用電器、醫療設備、工業探測器、監控攝像頭、汽車，以及服裝等。

它們所創造并分享的數據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網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，聯網設備也將把目前許多工作，比如監視，管理，以及維修等需要人力的工作自動化。

物聯網、數據分析、以及人工智能這三大技術之間的合作將會在世界上創造出一個巨大的智能機器網絡，在不需人力介入的情況下實現巨量的商業交易。

但是，雖然物聯網會提高經濟效率、公共安全，以及個人生活，它也會加重對于網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網作為新的攻擊手段。

而物聯網中所包含的大量數據也會誘惑政府去實施針對人民的監控，從而進一步的引發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

在 2045 年的地球上，機器人和自動化系統將無處不在。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，以及工業中的職責，比如收獲農作物，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士，在戰場上輔助、甚至替代人類士兵作戰。

人工智能軟件則會被使用到商業上，例如從數百TB的數據里面提取有意義的信息，使商業服務自動化，以及替代諸如客服、教師等傳統意義上 “以人為本”的職業。

但是，機器人與自動化也會帶來許多的危機。

數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，導致經濟與社會的不穩。

自動化網絡系統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則有可能造成極大的倫理和文化挑戰。

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人類與數據相處的方式。比如目前的美國，大約有 30％ 的網頁瀏覽和 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，移動網絡的鋪展也將加速。在 2030 年，全球 75％ 的人口將會擁有移動網絡連接，60％ 的人口將會擁有高速有線網絡連接。

移動終端的發展以及移動網絡的擴散，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療到教育的各行各業。

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，農民們甚至可以通過手機連接到實時氣象數據，通過云端軟件計算最優化的收割時間。

但是，這一切都需要極高的網絡安全性、可靠性、以及流量。商業用戶以及個人用戶也都需要習慣把數據上傳到云端中。

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，通過大數據以及自動化來提高城市的效率和可持續性。

比如使用分散探測系統將實時監視城市用水用電數據，通過智能電網自動調整配電設置。

通過聯網的交通信號系統以及自動駕駛系統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和照明系統的效率，減少能源浪費。

使用屋頂太陽能板、小型風力發電機、地熱發電，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對數據的編碼和操縱。

雖然在過去的幾十年里，量子計算只存在于理論上，近些年的研究已經開始出現有意義的結果。

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，但來自政府和業界的大量投資意味著量子計算已經邁過了轉折點。

代表性技術：

實際應用：

六、混合現實

虛擬現實和增強現實（VR 和 AR）技術已經在消費電子市場激發了極大的熱情，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，Facebook 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）正在開發名為 Holoroom 的一款 3D 增強現實科技。

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容給混合現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，嗅覺和觸覺來實現深度沉浸的體驗。

代表性技術：

實際應用：

七、數據分析

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

在這些數據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濟，社會還有政治等等方面的深刻信息。

可惜的是，雖然“大數據”成為了一個熱點，但每年只有不到 10％ 的數據會被分析。

在接下來的 30 年里，我們處理巨量動態數據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據中識別并提取有關聯的信息。

而這種數據分析的能力將會從商業應用擴散到普通人手里。

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

而這很有可能引起關于數據限制的沖突。超級個性化營銷，政府對人民數據的監視，以及各大數據被盜案件的曝光則會引起數據所有權的討論。

各個敵對勢力則可以利用被盜取的，從暗網中購買的，甚至是開源的數據來相互攻擊。

代表性技術：

實際應用：