改变未来的十大科技

篇一：未来改变世界的十大创新技术

未来改变世界的十大创新技术

十年前，触屏手机、

无线互联网和电动汽车等只出现在科幻小说

中，而今许多都变成现实。大家不禁在想有哪些技术将在未来改变世界呢？这一问题的大部分答案只有以色列这一弹丸小国可以回答，因为它的技术似乎总是领先于其他大部分国家。下面就让我们一起来看看以色列将改变世界的创新技术。

I【空中交通】SkyTran

同世界上许多国家一样，以色列也面临严峻的上下班高峰期的交通问题。但不同的是，这个国家最具创新精神的高科技人才没有坐以待毙，而是不断探索，终于找到改变这一现状的方法。就在不久的将来，特拉维夫将拥有全球首个基

于磁悬浮技术的城市交通系统。这一创新举措由以色列和美国宇航局艾姆斯研究中心联合开发。SkyTran磁悬浮单轨吊舱系统零排放，

而且在繁华的城市运行几乎无任何噪音。

每个吊舱可允许一位乘客乘坐，就像乘坐一辆出租车般方便，但票价却只与公交车票价接近。乘客可通过智能手机申请乘坐。接下来的18个月SkyTran将花费5000万美元建造从特拉维夫火车站到Atidim高科技园区的4英里长路线。以色列的高科技集聚地区Netanya也在考虑建造SkyTran环保快捷系统。

II【绿色燃料】Green Feed

Hershkowitz开发出一种“绿色燃料”（Green Feed）,用二氧化碳和水取代原油。这种物质由轻微改良的现有炼油厂精炼而成，且只排放水蒸汽。 III【冷冻疗法】IceCure Medical

如果有人告诉你，可在15分钟内将肿瘤冰化进而切除掉，你可能会不相信。然而以色列的IceCure公司却将这一冷冻奇迹变为现实。轻度恶性肺癌和乳腺癌肿瘤将是这一新型零度以下冷冻疗法的受益者。IceSense 3冷冻疗法利用液态

氮将手术针冷却到零下170

摄氏度，然后插入到肿瘤中。极度的寒冷可破坏危险的组织，只需花费

10-15分钟时间手术即可完成，且无疤痕。冰冻疗法临床试验成功之后，患者被诊断为良性。如果这听起来都不能成为癌症治疗的未来的话，我想不到还有什么可以。

IV【轻薄】Gauzy

百叶窗、广告牌、橱窗将在未来被彻底的改造。以色列公司Gauzy拥有一项令人难以置信的新技术，将会改变透明度的存在意义。液晶控制器，与液晶电视中的组件类似，允许用户通过前所未有的调光功能与不同的透明度控制玻璃，而且所有这些只需要一个开关。Gauzy还提供可选择性植入透明太阳能电池的玻璃，提高环保意识。这项技术意义深远，几乎适用于用玻璃制成的任何表面，从自动售货机到冰箱的门、天窗、电梯，通过个性化设置使不同角度的世界变得大大不同

V【城市航空】UrbanAeronautics

许多人来去匆匆，试图实现终极模式的科幻旅行。气垫汽车、气垫船、传送机，

随你怎么称呼它。然而，当国际宇航联合会前战斗机飞行员们聚在一起，创建一架无水平旋翼的垂直起降（VTOL）实用飞机，这是一定能够成功的。Urban Aeronautics的最新轿车AirMule，因其能够在拥挤的城市环境中轻松着陆，将成为世界上第一架无人飞机救护车。申请这样一种易操作的交通工具的人数众多，但AriMule可能会把第一次献给最需要它的地方，即军队和紧急医疗救援机构。如果我们在不久的将来可以驾驶它去上班，一定要感谢Urban Aeronautics这一突破性的技术。

VI【无线充电】Wi-Charge

电池电量过低困扰着你？未来Wi-Charge的红外技术将使你从中解脱，在任何时间任何地点自由充电。正如你的智能手机、平板电脑或电脑识别网络热点，Wi-Charge技术将通过无害的红外光束将相似设备中的电量传到安装在天花板上的无线路由器来给你的设备充电。这就意味着，无论你在哪儿，无线充电都会跟着你，时刻保持你的电量充足，方便你的生活。Wi-Charge不是市场中唯一的无线充电技术，但它与传统的通过短距离的磁感应（地对地的充电概念）充电方式来说，进步是巨大的。目前，Wi-Charge的技术仍在研发中，公司希望能够在12-18个月内解决其无线充电技术的发射机和接收机问题

VII【夜视镜】NightVision Lenses

夜视镜非常酷，无论是用于体育、防御或仅仅是娱乐中，红外线发出的绿光都

是让许多人兴奋的东西。现在，本古里安大学教授Gabby Sarusi正带领他的团队研究将纳米材料运用到镜头中，将一种不可见红外光转化为夜视镜需要的可见光，从而把任何眼镜变为夜视镜。毫无疑问，这种纳米材料将使得太阳镜在日落后也有更多的用途。

VIII【移动眼】Mobileye

这可能听起来像变形金刚的电影，但是有些汽车真的可以看到周围环境并且彼此说话。据报道，以色列公司MobileEye（计划成为以色列史上最大IPO企业）已经开发出一种系统，当驾驶者放开手中的方向盘，或是面临危险时，汽车可自动开始驾驶。虽然此项技术已被奥迪和宝马等知名汽车公司普遍看好，但Mobileye仍在努力改善自己的技术，最终实现完全的无人驾驶汽车。 IX【储存点】StoreDot

篇二：未来十年改变世界十大技术

未来十年改变世界十大技术 （转载）

新浪科技讯 北京时间7月22日消息，思科公司首席未来畅想家戴维·埃文斯表示，3D打印机、传感器网络、虚拟人以及正在研发中的其他技术将在未来10年内戏剧性地改变我们的世界。随着计算能力呈指数增长，所引发的变化速度也会呈指数增长。技术进步在未来10年带来的变化要远远超过过去10年。

虽然颠覆性技术具有不可预测性，但通过了解世界各地的研发实验室进行的研发工作，我们能够窥视未来的景象。作为思科互联网商业解决方案事业部(以下简称IBSG)的首席未来畅想家和首席技术专家，埃文斯的工作就是畅想和预测未来。在思科年度IT与通信大会Cisco Live上，埃文斯表示他相信十大技术趋势将在10年内改变这个世界。以下是埃文斯列出的改变世界的十大技术：

1.虚拟人

虚拟人

包括机器人和在线化身在内的虚拟人将成为劳动力大军中的一员。埃文斯表示：“动画人物已经具备语音识别能力，同时还可以将文字转换成语音，辨认出此前遇到过的人”。2020年，机器人在身体上将超越人类。IBM的“蓝脑”计划

为期10年，将利用硬件和软件制造一个人类大脑。埃文斯说：“他们认为10年内便可让这个大脑内出现意识。”

2025年，发达国家的机器人数量将超过人口数量；2032年，机器人将在智力上超过人类；到了2035年，机器人将完全取代人类从事劳动。未来，我们将看到更复杂更先进的化身。埃文斯指出IBM的“沃森”是虚拟人的一个范例。“沃森”能够解答问题，给出一个准确的答案。

未来，患者可以利用虚拟机取代网络家庭医生，医院也可利用虚拟机改进护理和治疗水平。增强现实和基于手势的处理技术将走进教室、医疗机构和通讯设施，提高教学水平和服务质量。他说：“机器的‘眼睛’允许用户利用他们的智能手机拍摄Sudoku拼图，而后立即完成拼图。”

2.zettaflood

zettaflood

2008年产生的数据大约在5艾字节左右，相当于10亿张DVD。3年后，我们制造了1.2泽字节(zettabytes)数据，1泽字节相当于1024艾字节。埃文斯说：“这相当于地球上的每一个人发100年tweet帖子，或者观看1小时的电视剧目的时间达到1.25亿年。”我们对高清晰视频内容的青睐在很大程度上促成了这种增长。根据思科的预测，2015年91%的互联网数据将是视频内容。思科的研发和市场营销主要聚焦于所谓的“zettaflood”，这要求大幅提高网络的数据传输能力，不能在我们观看视频时掉链子。

3.云智慧

云智慧

很多zettaflood数据将存储在云中。当然，绝大多数数据都可通过云访问，而不是只通过私人网络。根据思科的预测，截至2020年，三分之一的数据将通过云存取。全球云服务收入每年增加20%，IT公司在革新和云处理上的花费将在2014年超过1万亿美元。这笔资金足以创建另一个谷歌。埃文斯说：“现在的云技术已经非常先进，足以通过实时语言翻译帮助我们进行交流，通过访问强大的超级计算机——例如‘沃尔弗拉姆的阿尔法’提高我们的学识，通过新方式利用IBM的‘沃森’等计算平台改进我们的健康。我们的沟通方式种类远远超过以往。”

云技术赋予终端设备的计算能力可通过实时翻译提高我们的沟通能力。目前，Android手机已经具备语音搜索功能，将用户的问题传给谷歌云进行处理，而后将搜索结果传给用户。埃文斯说：“我们将看到更具有智能化的沟通方式，基于前后关系和地点的信息将大量出现。”

借助于永远在线的设备，互联网能够在更大程度上对现有信息进行分析。信息将传给私人传感器，了解一个人的睡眠情况，将来电转入语音信箱。如果得知用户正在时速60英里(约合每小时96公里)的汽车里，传感器便会意识到此时不是接听视频电话的时候。当然了，等到了那一天，我们可能已经开上了谷歌无人汽车，在车内聊天将变得自由自在。

4.下一代互联网

下一代互联网

埃文斯将自己的家作为网速提高的一个例子。自1990年以来，互联网性能提高了17万倍，1990年时只有一个telnet连接。现在，埃文斯拥有38个始终在线的连接和超过50M的带宽，足以同时进行远程呈现、在线观看影片和玩游戏。他认为未来10年的家庭网络速度将提高300万倍。业内绝大多数人将目光聚焦40G和100G。

目前，新一代互联网正在形成当中。瑟夫表示创建一个行星际网络需要新协议，这一网络能够在不受等待时间影响下进行超长距离数据传输。埃文斯指出利用激光的多兆兆位网络正在研发之中。早期工作提出了基于量子物理学的量子网络技术这一概念。这项技术涉及量子缠结，无论相隔多远，两个粒子都会缠结在一起，如果一个带上电，另一个也会如此。量子网络有望在几十年内成为现实。

5.世界越变越小

世界越变越小

借助于永远在线的连接性，社会化网络有能力改变我们的文化，就像孕育出“阿拉伯之春”的埃及革命一样。社交网站的影响力将在不同文化之中快速传播。一个更小的世界意味着更快的传播速度。埃文斯说：“在最近的日本大地震中，日本居民的tweet在美国地质调查局正式向阿拉斯加、华盛顿、俄勒冈和加利福尼亚发布海啸预警前就已发送给他们的追随者。”信息的捕获、传播和消费将从“及时”升级到“实时”。这种转变将对文化产生更快速的影响。

6.太阳能发电

篇三：未来十年改变世界的十大科技

十年改变世界的十大科技

思科首席未来畅想家Dave Evans称，目前正在研发的3D打印机、传感器网络、虚拟人等技术在未来十年中将彻底改变我们的世界。

随着计算能力以指数级增长，而非线性增长，发生改变的机率也随之增大——这意味着，与过去十年相比，未来十年将会发生更多技术性变革。

虽然我们无法预测某一技术是否是属于“颠覆性技术”，但是我们可以从全球的研发实验室所做的研究工作中找出一些关于未来科技的线索。这就是思科

首席未来畅想家兼互联网业务解决方案集团(IBSG)首席技术专家Dave Evans的工作。

Evans在以下为我们总结出了未来十年可能改变世界的十大科技。

No. 1：物联网

我们已经进入了一个新领域，在这个领域中，更多的物体是通过互联网而不是人进行相互连接。目前正在普及的IPv6几乎可以被认为能够支持无限数量的连接。思科IBSG预测，到2020年，通过互联网连接的物体将达到500亿部，这相当于地球上每人

有六部以上的物品是通过互联网连接的。如果将PC、智能手机、平板电脑和电视等设备计入在内，许多研发人员已经有三部以上的设备全时接入互联网上。Evans称，上一层是传感器网络，该网络通过低能耗传感器大量收集、传输、分析和分发数据。 基于Zigbee、6LoWPAN和Z-wave标准的传感器正在以虽处于预料之但仍让人令人感到吃惊的方式被使用。Zigbee已经被内置在智能家电和智能电表中。6LoWPAN(基于IPv6)已经被互联网之父Vint Cerf用在了自家的酒窖温度监控系统中。Z-Wave则是Verizon智能家庭自动服务的基础。目前还在源源不断涌现出许多创新性使用方式。荷兰一家新兴公司Sparked在奶牛耳朵上植入了传感器，以监控奶牛的健康与行踪。传感器还被内嵌在鞋子中、哮喘喷剂等药品中，以及研究性外科医学设备中。在瑞典，研究人员甚至在一棵树中植入了传感器，在爱立信研发的翻译引擎的帮助下，监控树的情绪与思维活动。

No. 2：不仅仅是大数据，而是“数据洪水”

2008年仅生成的信息就有5艾字节。这一数量相当于10亿张DVD的容量。但是在三年过后，我们现在已经生成1.2泽字节，1个泽字节相当于1,024艾字节。Evans称：“这一数量相当于地球上每个人发100年的推文，或是你所喜爱的一小时时长的电视节目播放1.25亿年。”快速增长的原因要归因于高清视频。据思科统计，到2015年，互联网上91%的数据将是视频。

思科的许多研发项目认为，数据洪水将要求网络性能进行大幅提升，以传输更多数据，而不能要求用户放弃所喜爱的视频。 No. 3：智能云计算

大量数据将被存储在云上。大部分数据将通过云进行访问，而不是仅通过私有网纲访问。思科预测，到2020年，三分之一的数据都将存储在云上或通过云进行存储。全球云服务利润每年将增长20%，到2014年，在创新和云计算方面的IT支出将达到1万亿美元。这足以造就下一个谷歌。Evans称：“目前云计算已经强大到足以通过实时语言翻译帮助我们进行通讯，通过访问诸如Wolfram Alpha等性能强大的超级计算机帮助我们增长学识，通过IBM的Watson等计算平台改善我们的健康状况。我们的沟通方式将更加多样化。”

除了视频外，云计算向终端设备传输的能力还改变了我们的与其它物品的通讯能力，如实时翻译。目前，安卓手机上的语音搜索会向谷歌云计算进行查询以进行翻译，然后再反馈结果。Evans称：“我们将发现通讯会变得越来越智能，如翻译基于语言环境和位置的信息等。”

通过永远在线的设备，网络能够收集精确的当前位置信息。如，通过用户传感器得知用户正在睡觉，然后将打进来的电话转至语言信箱，如果发现用户在以时速60英里开车，那么用户根本就

没有时间进行视频通话。(当然，到那时候，我们可能会开上无人驾驶的谷歌汽车，在行车期间，我们可以自由的进行电话聊天。)

No. 4：下一代网络

Evans以他家的网络速度举例称，自1990年以来，网络性能提高了7万倍，而在那时他家里仅有一个电话线连接。

如今，Evans拥有38个永远在线的连接，带宽超过了50Mbps，这足以支持同时进行远程呈现、看电影和玩网游。他预测在未来十年里，他家的网速会提高300万倍。

尽管目前大多数厂商将重点放在40G和100G上，但是全新的网络格式正在出现。Vint Cerf认为，新协议需要创建一个“星际网络”，新网络可以在没有延时的情况下将数据发送到极远的地方。Evans称，通过激光传输的多兆位网络正在研发中。早期还有基于量子物理提出的“量子网络”概念。所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。量子网络可能在今后数十年内将投入使用。No. 5：世界变得更小 通过永远在线连接，社交网络已经有能力改变文化传统，正如我们在埃及革命中所看到的那样。未来，社交影响力还将会继续在两种文化传统中快速移动。

世界变得更小还意味着信息传播速度更快。Evans称：“在日本大地震期间，日本用户发的推文甚至比美国地质调查局对阿拉斯加、华盛顿、俄勒冈和加利福尼亚发出的官方海啸警报还要早。” 事件的捕获、传播和消费正在从“近实时”向“实时”转变。这将促进在文化传统中产生更快的影响。

No. 6：高效发电技术

目前全球人口仍然在持续增长。Evans预测，在未来二十年内，每月都将出现一个有100万居民的城市。为这些城市更为高效的供电正变得越来越有必要，尤其是利用太阳能。

Evans称：“只有太阳能能够满足我们的能源需求。实际上，为了解决目前的全球能源需求，全球可能正在建造25个超级太阳能发电站——每一个太阳能发电站面积为36平方英里。与之形成鲜明对比的是，每年有17万平方英里的森林遭到了砍伐。”上述的超级太阳能发电站可能将在三年内完工。

目前，全球正在研发更为高效的太阳能发电技术。在六月份，俄勒冈州立大学研究人员展示了一种新颖的、成本较低且对环境影响较小的太阳能发电技术。该技术可通过一台喷墨打印机“打印”出太阳能电池。

No. 7：一杯热伯爵茶

篇四：改变未来的十大新兴技术

改变未来的十大新兴技术

技术或许已经成为当代社会推动变革的主要力量。诚然，技术永远蕴含着风险，但积极的技术突破能够催生创新的解决方案，帮助应对当今世界最为迫切的各项挑战，包括从资源枯竭到全球环境变化等各种挑战。然而，由于投资不足、监管体系过时以及公众对技术的误解，许多颇具前景的技术未能充分释放其潜力。

世界经济论坛新兴技术全球议程理事会每年发布一次的十大新兴技术介绍了技术变革领域最新的重大趋势。该理事会通过重点关注最为重要的突破性技术成果，宣传其发展潜力并致力于消除投资、监管和公众认知等方面的差距。2014年，理事会再次发布了可能改变未来社会状况的十大新兴技术。

1、身体自适应可穿戴电子产品

从谷歌眼镜到Fitbit腕带，可穿戴技术在过去一年引发了大量的关注。大部分可穿戴设备都是通过监测运动状况、心率、睡眠模式等体征，帮助用户了解自身的健康状况。目前，可穿戴技术行业正在超越腕带或触摸感应设备等外部可穿戴产品的范畴，开始发展“身体自适应”电子产品，进一步跨越人类与技术之间的界限。

新一代可穿戴设备旨在适应人体使用部位的形状。这些产品往往体积很小，内置多种传感器和反馈系统，并且外观上无突兀之感，也不会影响用户的社会交往。这些几乎无形的设备包括能够监测心率的耳塞、穿在衣服里面并能追踪体态的传感器、能够追踪生命体征的临时纹身贴，以及通过震动提示、由脚步感知GPS方向的触觉鞋等。这类产品很多，用于多个领域：触觉鞋目前被提议用于帮助盲人识别方向：而谷歌眼镜已经有许多肿瘤学家在使用，主要是通过语音指令获得病历信息和其他可视化信息，为外科手术提供协助。

技术分析人士认为，可穿戴产品的成功要素包括设备大小、非侵入性、测量多种参数的能力，以及能否提供实时反馈，帮助改善用户行为。但是，要让更多的人使用可穿戴产品，则产品对个人隐私的保护必须要获得社会的认可。比如，已经有人对那种使用摄像机进行面部识别和记忆协助的可穿戴设备提出了质疑。分析人士认为，如果这些挑战能被克服，则预计到2016年将有数亿人使用可穿戴设备。

2、纳米碳复合材料

随着世界范围内汽车保有量的快速增加，汽车行业的碳排放对环境的影响已经引起人们的担忧，而提高交通系统的运营效率有望减少汽车对环境的影响。利用纳米碳纤维技术生产的新型复合材料正在汽车制造领域显示出潜力，有望将汽车重量降低10%甚至更多。轻量化汽车需要的燃料更少，输送人员和商品的效率更高，并能减少温室气体排放。

但是，效率仅是一方面的问题。另一个同样重要的问题是如何改善乘客安全。为了增强新型复合材料的强度与韧性，业界正在碳纤维和周围的聚合物基之间构建纳米界面，比如会使用碳纳米管，以改善锚固性能。在发生意外事故时，这些材料能够在不发生撕裂的情形下吸收并分散冲击力，从而更好地保护车内驾乘人员。

第三个挑战是碳纤维复合材料的可循环利用性。这个问题曾阻碍了该项技术的大规模应用，但目前已快要找到解决方案。相应的技术方案包括将可分解的“释放点”置入聚合物和纤维之间的界面材料，从

而以可控的方式拆解各连接材料，复合材料各成分也可以单独回收并实现循环再利用。上述三方面如果全部实现，则有望大规模生产轻量化、超级安全和复合材料可再利用的汽车，从而对行业和环境产生重大的影响。

3、通过海水淡化提取金属物质

随着世界人口持续增加和发展中国家摆脱贫困，淡水正在成为地球上最为紧张的自然资源之一。除了人类居住区的饮用水、清洁和工业发展用水外，世界上大部分的农业产量来自于干旱地区生长的灌溉作物。随着科罗拉多河、墨累-达令河和黄河河水已长期无法流入大海，通过海水淡化获取新的淡水资源势必引发更多的关注。

但是，海水淡化有很大的缺点。除了能耗较高（2013年的十大新兴技术曾提到这个问题）外，海水淡化的过程会产生浓盐水，这种盐水一旦流回海洋，便会对海洋生物产生严重的影响。或许解决这一问题最有可能的办法是不要将海水淡化产生的浓盐水视为废弃物，而是将之视作开发宝贵材料（包括锂、镁和铀，以及更为普通的钠、钙和钾元素）的资源来源。锂和镁对于研发高性能电池和轻型铝合金非常重要。此外，这种浓盐水还可以提练出一些电动机和风力发电机中使用的稀土元素，而这些元素的稀缺已经对风电机和电动机的发展造成了战略性威胁。

借助于使用化学催化剂的新型工艺，海水淡化提炼出金属元素的可能性就会增加，且最终的成本与陆地矿石或湖泊沉积物开采的成本相当。这项经济效益可以抵消海水淡化全部的成本，使得大规模推广成为可能，进而缓解人类活动对淡水生态系统的压力。

4、电网级电力储存

由于电力无法直接储存，因此电网管理者必须时刻确保消费者的整体电力需求完全相当于发电站为电网提供的电力供应量。由于煤炭和天然气中的化学能可以进行相对大量的储存，传统的火力发电站可以按照需求进行能源调度，因此相对简化了电网管理工作。但是，化石燃料会产生温室气体，导致气候变化。目前许多国家都计划在发电系统中使用可再生能源、核能或其他非化石燃料等清洁能源，以取代高碳能源。

清洁能源，尤其是风能和太阳能，具有高度的间歇性，无法按照消费者和电网管理机构的意愿生产电力，而只有在天气条件允许的时候才能产生不定量的电力。核能的发展也面临着挑战，因为它要求电站始终满负荷运行。因此，发展电网级电力储存技术早已成为清洁能源行业的目标。截至目前，只有抽水蓄能水力电站发挥了重要作用，但价格昂贵，容易给环境带来挑战并完全依赖于理想的地理环境。

有迹象显示，许多新型技术不断发展，很快便能克服这项挑战。一些技术（比如液流电池）未来将能够像储存煤炭和天然气那样，储存大量的液态化学能。多种固态电池技术也在竞相发展，旨在通过富含能源、价格适中的材料储存电力。新发明的石墨烯超级电容器有望实现超速充电和放电，可使用数万次。其他技术包括大容量飞轮储能器以及压缩空气地下空间存储等动能和势能储存技术。

德国目前正在研发一种更加新型的储能技术，即通过电解制氢实现二氧化碳的甲烷化，用多余的电力将水分解成氢原子和氧原子，然后让氢原子和废弃的二氧化碳发生化学反应，产生可以燃烧的甲烷——在必要的情况下，可以通过这个过程产生电力。这种技术目前处于中等规模研发阶段。虽然这种技术和其他技术的循环效率相对较低，但储能技术无疑将在未来创造巨大的经济价值。判断谁将在这场技术竞赛中胜出还为时尚早，但是据我们估测，这一领域的技术正在经历前所未有的进步，很有可能在不远的将来实现重大突破。

5、纳米线锂电池

作为电力储存工具，电池在现代生活的许多方面都非常重要。能量密度（能量/重量或体积）较高的锂电池一般用于手机、笔记本电脑和电动汽车。但是，撇开手机和笔记本电脑的电池寿命不谈，要想提升电动汽车的续航里程，使之能够与传统的燃油汽车相抗衡，则必须大幅提高电池的能量密度。

电池一般由两个电极组成，正极（阴极）和负极（阳极）, 在正极和负极之间是电解质。在电解质的作用下，离子在两个电极之间流动，产生电流。锂离子电池的阳极由化石墨构成，这种材料相对便宜，且更持久。但是，研究人员已经开始试验硅阳极电池，这种电池的容量有望得到大幅提升。

一个工程学的挑战在于，硅阳极电池容易在充电和放电期间发生膨胀和收缩现象。在过去一年中，研究人员已经研发出潜在的解决方案，创造出硅纳米线或纳米粒，有望解决硅在与锂发生反应时容量膨胀的问题。使用纳米粒和纳米线导致表面积增大，进一步提高了电池的电力密度，从而实现快速充电和电流输送。

这种新一代的电池能够更加快速地充电，并能比当前的锂电池多产生30%-40%的电力，有望改变电动汽车市场，并实现太阳能电力在家庭层面的储存。硅阳极电池预计将在未来两年首先用于智能手机。

6、无屏显示器

现代通信技术更加令人沮丧的一个方面在于，设备在日益小型化的过程中，也愈发难以与之进行互动——比如，没有人会在智能手机上输入一本小说。屏幕的显示器空间不足，这无疑为无屏显示器提供了填补空白的机会。全尺寸键盘已经可以投射在屏幕上，方便用户与设备进行互动，且不用担心设备能否装进口袋。我们现在已经可以制作出3D全息图像，这或许能将我们带回早期星球大战系列电影的回忆；2013年，麻省理工学院媒体实验室声称，他们已经研发了一种价格不高的全息彩色视频显示器原型产品，其分辨率相当于普通的电视机。

无屏显示还可以通过直接将图像投射到人的视网膜来实现，这种方法不仅无需使用笨重的硬件设施，而且用户在与电脑互动的过程中也无需和别人共用图像，从而保护了用户的隐私。截至2014年1月，一家初创企业通过Kickstarter平台筹集了一大笔资金，旨在对一款使用视网膜显示技术的个人游戏和影院设备进行商业化。从长期来看，技术的发展或许可以催生绕开眼睛的突触界面，直接将“可视”信息传送给大脑。

无屏显示技术在2013年发展迅速，并很快会实现突破，为大规模推广应用做好准备。多家企业已经在此领域实现了重大成果，包括虚拟现实头戴式耳机、仿生学隐形眼镜、为老人和弱视人群专门开发的手机以及无需移动部件或眼镜的全息视频。

7、微生物药物

将人体称为一个生态系统也许要比称之为单一有机体更为恰当，人体中微生物细胞的数量是人体细胞的10倍之多。近年来，以人体微生物组为题的研究方兴未艾。2012年，“人体微生物组计划”（Human Microbiome Project）公布了80家科研机构的联合研究成果。研究发现，人体生态系统中有1万余种微生物，其细胞总数多达数万亿之众，占人体体重的1%-3%。

通过利用先进的脱氧核糖核酸（DNA）排序技术、生物信息学和培育技术，寄居在人体中的各类微生物的身份及其特性不断得以确认。研究发现，人体的疾病和健康与这些微生物富集量的多寡存在着关联。

人们越来越清楚地认识到，这些数之不尽的微生物在我们的生命中发挥着重要的作用。例如，肠道内细菌有助于人体消化食物，吸收原本无法获取的重要营养物。另一方面，人体内无所不在的病原体有时会变得极为危险，可以导致人体发病甚至死亡。

目前，肠道微生物组及其在疾病感染、肥胖、糖尿病和炎性肠病中所起的作用成为了研究的重点。人们逐渐发现，抗生素治疗在摧毁肠菌群之后，会导致出现难辨梭菌感染等并发症，在某些极端情况下甚至会危及生命。另一方面，为完善医疗手段，临床上正在开发新一代疗法，其中包含在健康肠道中发现的一组微生物子集。人体微生物组技术进步为开发重大疾病新疗法、提高我们人类医疗的总体疗效开辟了一条前所未有的道路。

8、RNA疗法

核糖核酸（RNA）在细胞生物学中是一种十分重要的分子，它将脱氧核糖核酸中编码的基因指令翻译为蛋白质的生成，从而使得细胞发挥正常功能。由于蛋白质生成也是人体大部分疾病和紊乱症状所涉及的一个核心要素，基于核糖核酸的治疗法长期以来被认为有望解决许多传统药物治疗无能为力的问题。不过，该领域发展一直较为缓慢。因为研究工作十分复杂，细胞基因表达变化多端，所以对其理解有待加强，由此导致人们原先寄予的厚望受挫。

过去一年来，这一生物医疗技术领域重获关注。截至2014年，共有2项基于核糖核酸的治疗法获准用于人体治疗。研究人员正通过可抑制缺陷基因和表达过度基因的核糖核酸干扰机理，开发适用于基因紊乱、癌症和传染性疾病等各类症状的核糖核酸相关药物。

当前，一个基于信使核糖核酸（mRNA）分子的全新平台正在逐渐浮现，它进一步丰富了核糖核酸治疗法的治疗手段。通过以肌内注射或静脉注射方式注入特定的信使核糖核酸序列，便可通过患者自身的细胞，作为治疗剂将细胞翻译为用以传递疗效的相应蛋白质。与旨在直接改变脱氧核糖核酸的治疗方式不同，基于核糖核酸的治疗法并不会使细胞基因组发生永久性改变，因而可以视情进行加量或停用。

核糖核酸基础科学、合成技术和体内传递技术的进步，正共同催生出基于核糖核酸的新一代药物，可以用来减少天然蛋白质的富集量，使体内生成优化过的、带有治疗功效的蛋白质。通过与大型制药公司和科研机构的合作，目前已成立了多家旨在提供基于核糖核酸疗法的私营企业。我们希望未来几年内，这一医疗技术能越来越多地挑战传统制药行业，并研发出可治疗疑难杂症的新疗法。

9、量化自我（预测分析）

其实，量化自我运动早已存在多年，主要配合人们对自身日常活动数据进行连续采集，从而让人们对自身健康和行为方式作出更好的选择。然而，如今随着物联网的出现，这一运动终于开始真正显现其价值，形成更为广泛的影响。

智能手机中有着对人们各类活动的丰富记录，包括机主认识的人（联络人名单、社交网络应用）、交往的人（通话记录、短信记录、电子邮件）、所到之处（GPS、Wi-Fi和具有地理标记的照片）以及所做之事（使用的应用软件和加速计数据）等等。通过利用此类数据和专门的机器学习算法，我们可以为人及人的行为建立起详尽的、具有预测性的模型，从而为城市规划、个性化医疗、可持续发展以及医疗诊断助一臂之力。

例如，卡内基梅隆大学的研究团队正通过针对人们一段时间内的睡眠方式和社会关系变化进行建模，研究如何利用智能手机数据来预测抑郁症的发端。在另外一个名为“邻里” （Livehoods）的计划中，研究人员利用智能手机生成的大量地理标记数据（使用Instagram和Foursquare等软件）和从网页所抓取的数据，以了解人们在城市空间中的移动规律。

近年来，越来越多的制造商将传感器嵌入产品当中，以研究消费者行为，省却成本高昂的市场调研。在此背景下，传感器价格日益走低并日渐普及。例如，汽车可以记录驾驶人的各类驾驶习惯，所得信息既可以显示在智能手机应用上，也可以在城市规划和交通管理中当做大数据使用。随着采集大量数据追踪人们生活百态的做法蔚然成风，如何一方面优化利用信息，另一方面又调和好与个人隐私以及其他社会关切之间的关系，已成为一道难题。

10、脑机接口技术

仅靠思维便可以控制一台计算机，这样一种能力可能要比你我想象的还要更早成为现实。脑机界面，即计算机直接从大脑中读取并解译信号，已在临床上取得了成功。利用这一技术，患有闭锁综合症、中风的四肢瘫痪患者可以用脑电波控制机械臂活动，移动轮椅甚至拿杯子喝咖啡。此外，脑部直接植入也已经帮助失明患者恢复了部分视力。

近来，这方面的研究重点在于能否利用脑机界面将不同大脑直接联结起来。去年，杜克大学研究人员宣布，他们成功在互联网上将两只老鼠的大脑连接到了一起（称为“大脑网络”），让身处不同国家的老鼠在互联网上合作完成了一些简单任务来换取奖励。此外，2013年，哈佛大学科学家宣布成功利用一个无创脑机界面，在老鼠与人的大脑之间建立起了功能联系。

另外一些研究项目则把重点放在了通过计算机操纵大脑记忆或直接植入记忆上。2013年年中，麻省理工学院研究人员宣布，他们成功将一段虚假记忆植入一只老鼠的脑中。就人类而言，我们也许可以通过直接操纵记忆，治疗创伤后应激障碍。长远来看，信息也许可以以电脑文件的形式上传到人脑之中。当然，这一领域快速发展显然也引发了许多有关伦理道德方面的问题。

Noubar Afeyan是旗舰风险投资公司（Flagship Ventures）管理合伙人及新兴技术全球议程理事会主席；Mark Lynas是科学、技术和气候变化领域的自由撰稿人、新兴技术全球议程理事会副主席；David King爵士是英国气候变化、外交及联邦事务特别代表、新兴技术全球议程理事会副主席。

(原文载哈佛商业评论 转载请注明)

篇五：未来100年将改变我们生活的10大科技

未来100年将改变我们生活的10大科技

1、能上网的隐形眼镜 出现时间：2030年前

预测者：来自华盛顿大学西雅图分校的巴巴克·A·帕尔维兹教授

这种眼镜还将识别人的面部特征，并显示所见者的生平，还能将一种语言翻译成另一种语言，这样人们就可以看懂镜片上显示的字幕。也许准备参加期末考试的学生们会是这种隐形眼镜的首批顾客，相信它也同样会受到科幻迷们的喜爱。

2、人体器官商店 出现时间：2030年前

预测者：维克森林大学安东尼·阿塔拉博士

若不幸遭遇车祸或疾病，人们可以从“人体器官商店”订购用自身细胞培育的备用器官。

科学家现在已经可以培育软骨、鼻子、耳朵、骨骼、皮肤、血管和心脏瓣膜。4年前，他们培育了第一个膀胱，去年又培育了第一根气管。在未来大约5年内，科学家将能够培育出肝脏。阿塔拉博士表示：“我们可以预见的是今后将能够提供现成的器官，人们只需取出受损的器官，然后按照需要植入培育的新器官。”

3、读心术 出现时间：2030年前

预测者：加州大学伯克利分校的肯德里克·凯伊

目前的技术可以实现往中风瘫痪的患者的大脑中植入芯片，并将这个芯片同笔记本电脑连接。这些患者最终将学会如何利用意念编辑电子邮件、玩视频游戏和上网。

凯伊正在编订一本“意念词典”，他已经研发出了一个可以破解脑电波信号的电脑程序。他说：“从一大堆影像中识别出患者看到的特定影像将成为可能，而且仅仅通过检测其大脑的活动，就能够将这一影像还原。”

日本的本田公司曾制造了一个机器人，戴着头盔的员工可通过意念控制机器人的活动。

4、灭绝动物复活 出现时间：2070年前

预测者：美国先进细胞技术公司罗伯特·兰扎博士

未来我们将能够拥有饲养灭绝动物的动物园。兰扎能够从已死亡25年的动物尸体上提取可用的DNA，将这些DNA植入到母牛卵细胞内，9个月后，一只克隆动物就诞生了。这样，这个物种就算是复活了。

即使尼安德特人已经消亡了数万年，但是他们的DNA已经被破译了，所以有科学家正在讨论要不要让他们复活。兰扎认为：“如果我们有了控制基因的工具，那么从理论上来讲利用基因复活物种就将成为可能。问题是，我们应该这么做吗？”

5、人类与机器人融合 出现时间：2100年前

预测者：麻省理工学院罗德尼·布鲁克斯

未来的几年，机器人可能拥有与老鼠、猫或狗甚至猴子一样的智力。到那个时候，有人觉得机器人可能很危险。有人建议我们应该在它们的“大脑”中植入芯片，这样一旦当它们产生了恶念，就可以将它们关闭。但是也有人说，为什么不同机器人融合呢？这正是布鲁克斯的想法，他曾是麻省理工学院人工智能实验室的负责人。

他表示：“从现在开始的50年内，我们将能够通过基因改造看到人类身体发生根本性的变化。人类种群将会以今天人们想象不到的方式发生改变。我们会发现自己再也不受达尔文进化论的限制了。我的预言是，到2100年前，我们的日常生活中将充满智能机器人，而且人类无法将自己同它们区分开来，我们也将是机器人，同机器人互相联系。”

这样的优点是，有一天当你醒来时，你会发现自己的身体很完美：美丽、超级强壮而且长生不老。

6、变形 出现时间：2100年前

预测者：美国英特尔公司贾森·坎佩利

在电影《终结者2》或《X战警》中都有外形变形的情景，而这也是研究“可编程物质”的科学家们的梦想。他们制造出了与大头针的针帽一样大小的电脑芯片，这是一种纳米级的微型电脑，被称作“catoms”。将这些电脑芯片进行编程，这些芯片根据既定电荷的不同有不同的组合方式。

坎佩利表示：“比如，我的手机放到口袋里显得太大，如果拿在手里玩又太小。如果我有200至300毫升那么多的（可编程）芯片，那么我可以随时让手机变成我想要的形状。英特尔公司高级研究员贾斯汀·拉特纳称：“在未来40年内，这将成为一个很普通的技术。”

那么在圣诞节的时候，我们需要做的就是为我们的礼物下载软件，然后按一下按钮，礼物就出现了。

7、建造星际飞船 出现时间：2100年

预测者：康奈尔大学梅森·佩克博士

恒星离我们太远了，就连最近的恒星也需要我们的火箭花费7万多年才能到达。但是佩克相信，第一艘星际飞船会是一个微型的电脑芯片，只有指甲盖大小。

即使只有少量的芯片到达了恒星，这就足以发回有价值的信息。佩克博士的设想是，向木星周围发射数百万的芯片，这样木星周围强大的磁场将能够将它们加速到“每秒上万公里”，而且他认为这一速度还可以无限增加直至接近光速。

8、战胜癌症 出现时间：2100年前

预测者：西雅图系统生物研究所勒罗伊·霍德

如今，当人们发现在胸部发现肿瘤时，可能这个肿瘤已经有了100亿个癌细胞。但是在未来，区区几百个癌细胞释放的蛋白质就能被安装在厕所内的DNA芯片识别出来，而这将肿瘤的发现时间提前10年。从此以后，“肿瘤”这一词就将从世界上消失了。

人们的体检方式也会发生改变。霍德曾写道：“2018年6月，萨莉拿出一个小型设备，在手指上按了一下，取了一小滴血。利用这滴血，可以进行2000项不同的检测，并将数据无线发送到远程计算机上进行分析……微型设备将检测数千种血液成分，而且DNA测序仪将能够快速破译个人的基因组。”

此外，科学家已经研制出了“纳米粒子”，它是一种微型分子。这些分子可以像智能炸弹一样摧毁癌细胞。在过去的试验中，用这样的方式杀死过90%的癌细胞，这将使得癌症治疗发生根本性的变革。

9、延缓衰老 出现时间：2070年前

预测者：麻省理工学院莱昂纳德·瓜伦特博士

虽然没有人能够找到长生不老药，但是科学家现在可以从遗传学和分子学的角度分析梳理出细胞衰老的过程。很多影响衰老快慢的基因已经在酵母细胞、果蝇及蠕虫内被发现。

科学家已经通过“热量控制”延长了昆虫、老鼠、兔子、狗、猫及猴子的寿命。也就是如果在喂养它们时减少30%的热量摄入，那么就能将它们的寿命延长30%。瓜伦特发现了SIR2基因，这个基因有可能解释“热量控制”的奥秘。

10、太空电梯 出现时间：2100年前

预测者：“碳设计”公司创始人布拉得雷·爱德华兹

设想一下，有一天你走进电梯，按下上升按钮就到了外太空，是不是很酷？这就是太空电梯，它将使向游客开放宇宙的梦想成为现实。

目前，将一个重约2。2千克的东西发射到近地轨道就需耗资约5。3万元人民币，但是太空电梯却可以大大降低成本，让普通人可以在太空中旅行。

太空电梯的载人舱能够在数千万米长的电缆上移动，而电缆则靠地球转动产生的离心力

来固定。碳纳米管的出现又朝这一梦想的实现前进了一步。爱德华兹已证明利用纳米技术可以做出能够支撑太空电梯的超强力电缆。

他表示：“建造一个200吨的电梯是个合理的设想而且具有商业价值。一个200吨的太空电梯的大小相当于一架大型的商务飞机。太空电梯的大小完全取决于我们的意愿，不受任何物理层面的限制。”

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