2020年可能和不可能實現的科技進展

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   很多科學家認為，2020年將是技術“大爆炸”的一年，很多新興技術屆時將成熟並造福于人類。這包括首個完整的人造大腦已被構建出來；汽車能在天空飛行；陽光、生物燃料以及從月球採來的礦物質攜手為城市供電；計算機將比人腦更“給力”；萬事萬物都將成為觸摸屏等。        

    所有這些美好的願景都能成為現實嗎？美國《大眾科學》網站近日與技術專家們攜手對這些技術進行了點評。

    新視野

　　位于美國加州的未來研究所資深研究員邁克‧立博胡德是一位知識全面的技術專家，他曾是英特爾、蘋果和網景公司的雇員。他表示，10年後的世界將比現在的世界更加有趣、精彩。比如，到2020年，世界上的大部分人都能買得起可以上網的智能手機或臺式電腦。手機能為人們提供地理位置服務，讓人們實時獲取世界各地的動態信息。

　　另外，面孔識別和其他生物統計學技術將“遍地開花”；目前需要超級計算能力的高性能數據可視化將變得非常普遍，驅使技術和科學創新以前所未有的速度快速前進。我們將處處可以見到人工智能的“芳蹤”；我們也將擁有潮味十足的增強現實眼鏡。

　　那麼，什麼技術不會出現呢？美國發明家雷‧庫茲韋爾表示，到2020年，人類仍將無法用思維控制電腦；我們也不可能坐在自動駕駛的汽車內在大街小巷逡巡；盡管機器人可能已登陸月球，但我們還是無法從外星球開採礦物。庫茲韋爾曾發明了盲人閱讀機、音樂合成器和語音識別係統，他于1990年出版的《智能機器的時代》成功地預言了電腦將在1998年戰勝棋王。

　　1.日本將建立首個機器人月球基地

　　今年3月經歷過慘絕人寰的地震和海嘯以及仍在全球蔓延的核危機之後，日本將面臨歷時長久且耗資巨大的重建“陣痛”。那麼，這會阻擋日本人于2020年之前在月球建立一個機器人前哨基地（該基地主要由機器人建造）的野心嗎？從技術角度而言，這個雄心勃勃的計劃目前還沒有遇到“攔路虎”。

　　立博胡德表示，盡管日本現在面臨很多經濟問題，但他相信這項計劃不會因此受阻。

　　《大眾科學》點評：技術上可能實現，但是，經濟將是決定因素。


日本的月球基地（假想圖）

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　　2.汽車將能夠自行駕駛

　　能夠自行在街上行駛的汽車一直是科幻小說的“常客”，也是谷歌公司、美國國防部高級研究計劃局（DARPA）和各大汽車制造商孜孜以求的技術上的“聖杯”。但是，在我們制造出能自己思考的汽車（DARPA希望研制出這種汽車）或所謂步調一致、只需一名駕駛員在前面帶路的“汽車列車”之前，我們的汽車必須能相互交談。

　　立博胡德表示：“我認為這不可能實現，因為全球各地的所有汽車天生不同，所以很難進行協調。盡管有些人提出為汽車建立通訊網絡，但即便我們今天做出這個決定，2020年之前都不會成熟。”

　　立博胡德解釋道，目前全球無線基礎設施還無法讓所有的計算機、媒體進行聯網，因此，為汽車和其他交通工具鋪設更復雜的無線網絡基礎設施在10年內還不太可能實現。

　　《大眾科學》點評：最終一定可以實現，但2020年之前不太可能。


斯坦福大學的奧迪TT無人駕駛汽車

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　　3.生物燃料成本更具競爭優勢

　　這項預測來自美國海軍，該部門正會同美國軍方的其他機構想方設法讓其裝置對化石燃料“斷奶”。美國軍方發誓，2020年之前，要讓一半的能源來自可再生能源。美國海軍也深信其會做到這一點。

　　如果他們的判斷正確，到2020年，盡管燃燒生物燃料也會排放出二氧化碳，但生物燃料可能取代很多我們從地底下挖出來的石油和天然氣。

　　立博胡德表示：“我認為這合乎情理。”

　　《大眾科學》點評：可行。


生物燃料成本更具競爭優勢

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　　4.“飛行汽車”將從天而降

　　在美國、英國、德國、荷蘭、以色列、澳大利亞等國家，有許多公司和個人正在試圖研制出適合規模生產的低空飛行汽車，以解決公路擁堵的難題和實現門到門的便捷交通方式。輕質材料和計算機技術的發展讓制造出飛行汽車在技術上不再是難題。瑞士著名的瘋狂汽車設計公司林斯比得汽車公司就設計出了一款陸海空三棲的汽車。

　　據媒體報道，經過6年時間的研制後，2009年3月，荷蘭PALV BV公司宣布，他們已在著手準備對其名為“私人空陸兩用車”（PAL-V）的飛行汽車進行量產。除此之外，美國莫勒公司生產的“天車係列”（Skycar）也有望實現量產；麻省理工學院的牛人們創辦的泰拉福加公司推出的飛行汽車“轉變”（Transition）目前已在接受預訂。

　　不過，這些成功的設計現在離市場都還有一步之遙，其“攔路虎”仍是昂貴的成本和未解決的空中管理法規。

　　立博胡德表示：“到2020年，飛行汽車還不太可能成為現實。現在我們甚至還無法為汽車搭建起讓其互聯互通的基礎設施，又如何為飛行汽車建立空中的基礎設施呢？而且，飛行汽車的制造成本也無法讓其屆時能‘飛入尋常百姓家’。”

　　《大眾科學》點評：2020年，美國軍方或許能研制出“空中悍馬”的模型，DARPA甚至希望能在2015年前研制出來，但這項技術還無法惠及普羅大眾。


飛行汽車（示意圖）

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　　5.芯片植入大腦來控制設備

　　從生物學的角度而言，人腦擁有無與倫比的潛能。盡管將人腦的潛能同電子刺激和應答結合在一起一直是科幻小說長盛不衰的題材，而且，在某種程度上也變成了現實，但是，2020年，人類還是無法做到像英特爾公司預測的那樣，用一個想法來控制設備。盡管目前我們能將一塊芯片移植入人腦，讓人作出反應或刺激大腦的神經活動，但我們仍然沒有很好地理解大腦的“細枝末節”，所以我們還無法制造出這種接口，實現僅通過一個想法來調換頻道的美好願景。

　　立博胡德表示：“神經連接既是化學的，也是電子的。現在我們還不知道神經連接如何工作，或許有些人能將電子設備放入人的顱骨內，但我個人認為，它在治療領域的應用非常有限。”

　　《大眾科學》點評：到2020年，我們或許能將芯片放入大腦中，但其用途非常有限。


通過植入大腦的芯片控制設備

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　　6.顯示屏將是超薄的有機發光二極管（OLED）

　　現在，很多令人驚奇的顯示屏技術已從實驗室中走出，擺上了貨架。在2020年，盡管仍會有一些“古董級”的監視屏在世界各個角落“遊蕩”，但我們很容易看到，屆時，整個顯示屏工業都開始生產纖薄如紙的OLED顯示屏，其中的很多產品還擁有觸控功能。

　　立博胡德表示：“我認為這是合理的，到那時，顯示屏表面將變成擁有計算能力的墻、鏡子和窗戶。”

　　《大眾科學》點評：可能性非常高。


所有新顯示屏都將是超薄的發光二極管

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　　7.商業太空旅遊登陸月球和小行星

　　這項預測來自有“域名女主人”之稱的IT業觀察家埃絲特‧戴森；另外也有很多人紛紛表示，到2020年，將會涌現出一個非常穩健的私人太空產業；美國空間技術公司SpaceX也已同美國國家航空航天局（NASA）簽署了協議，重新為國際空間站提供補給；維珍銀河公司也已證明，其商用宇宙飛船“宇宙飛船二號”能將旅客送往高海拔的亞軌道上。諸多跡象表明，似乎好事將近。

　　立博胡德表示，當說到商業航空公司將旅客帶往月球、在小行星等地球之外的星球上進行開採等美好願望時，我們還是需要冷靜思考一下。首先，人體本身並不適合長時間的太空旅行；而且，我們也需要耗時幾十年來解決如何對抗長距離飛行所造成的體力衰竭這個問題。即使派遣機器人前往小行星執行採礦任務可能也還要等上幾十年。所以，還是讓我們屏息等待太空升降艙首先到來吧。

　　《大眾科學》點評：商業太空旅遊在商業上或許很有賣點，但要想超出地球軌道飛行，其難度將呈指數級增長。商業太空旅遊登陸月球、小行星，以及完成採礦任務都不可能在2020年實現。


商業宇宙飛船將帶我們前往月球（示意圖）

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　　8.一臺1000美元計算機的處理能力將超過人腦

　　美國思科公司的首席未來學家幾年前做出了該項預測，立博胡德認為，該公司距離實現這個目標並不遙遠。“我認為這完全合乎情理。我們並非要求計算機擁有人腦的智慧，僅僅指計算機擁有人腦的計算能力。只要我們研究一下摩爾定律以及電腦內核（一塊芯片上能擁有處理器的數量）的增長速度，我們就會發現，這肯定會實現。”

　　《大眾科學》點評：很有可能。


計算機將擁有人腦的計算能力

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　　9.手機程序可翻譯任何語言

　　幾十年來，DARPA一直致力于研發出通用翻譯器，其中成敗參半。科學家的研究證明，語言是一個相當復雜、很難捉摸的事情，尤其是當你到達微觀層面，開始探究方言、諺語以及其他語義學上的“細枝末節”時。但隨著雲計算的不斷創新和推廣，我們可以通過聯機來進行翻譯。

　　在聯合國和歐盟等國際組織工作的譯者成千上萬，他們耗費了無數個日日夜夜翻譯的譯文現在已經成為了谷歌翻譯軟件選取的最佳材料。目前，谷歌公司正在核查這些文本，以便弄清楚如何將很少有人說的語言翻譯成英語口語以及反過來。翻譯一定會變得更加精確，只不過需要時間而已。

　　立博胡德表示：“語言翻譯並不會發生在單個設備上，它將發生在雲中。要想讓一臺計算機捕捉到你話語中的意思，它必須要將你說的話語同數百萬個其他例子進行比較，這一點在雲中可以做到。因此，在這個意義上，我們可以說，擁有網絡連接的任何設備都能翻譯語言。”

　　但他也提醒說，到2020年，盡管我們能使用手機來翻譯主流語言（谷歌翻譯軟件現在就能做到），但要想讓少數語言也做到這一點，還有很長的路要走，不過，谷歌等公司和政府正在想法設法讓它變為現實。谷歌翻譯軟件迄今已能應付52種語言，然而，它並沒有觸及語言學中的理論問題，例如語言的定義及其在人腦中的工作機理。

　　《大眾科學》點評：可能，但精確度主要依賴語言本身。


通用翻譯器

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　　10.精確的增強現實眼鏡

　　增強現實（AR）是在虛擬現實技術基礎上發展起來的一種新興計算機應用和人機交互技術。它借助計算機和可視化技術將虛擬的信息應用到真實世界，真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到同一個畫面或空間同時存在，簡單地說就是虛實結合。

　　多年來，人們對增強現實的美好願景一直垂涎三尺，但現實生活中，增強現實還真是有點“雷聲大，雨點小”，目前智能手機擁有的增強現實應用程序能給人提供一些幫助，但人們通過它們獲得的數據還不太多，而且，你必須通過手機顯示屏讓信息疊加在其上來觀看世界。

　　我們真正需要的是增強現實能直接覆蓋到我們正在查看的物體之上，我們希望數據非常豐富、專門為自己定做、相關數據也很容易獲得。到2020年，我們或許可以做到。

　　增強現實技術的進步發生在兩個相輔相成的技術領域。其中之一是，眼鏡本身正變得越來越好。目前的增強現實應用程序和眼鏡在真實世界和圖像重疊時常常會有不一致的狀況發生，這樣的失準可能會讓人如墜雲霧之中。立博胡德表示，到2020年，方位傳感、全球定位以及圖像定位技術應該非常成熟，即使移動速度很快，這些係統也能準確地指明位置，屆時，增強現實技術能與真實世界同步。

　　另外一方面是空間網絡技術的突飛猛進。隨著更多網站和數字服務都配備了地理位置數據，空間網絡會變得更加強健。立博胡德表示：“屆時，我們將發現，你周圍世界中的數據變得如此豐富以至于世界本身變得不言而喻。事情和位置將有與之相關的豐富的細節。”

　　該技術發展的下一步將是增強現實隱形眼鏡。到2020年前，這種隱形眼鏡還不會商業化，但立博胡德認為，到2020年，這種眼鏡模型肯定會走出實驗室，隨後的幾年將遍及全球。

　　《大眾科學》點評：我們已在半路。


潮味十足的增強現實眼鏡（示意圖）

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　　11.接近真實大腦的人造大腦

　　現在，我們已確信能建造出處理能力可與人腦相媲美的計算機，但我們能從頭開始合成出一個人腦嗎？

　　2009年8月11日，瑞士洛桑理工學院的科學家亨利‧馬克拉姆宣稱，有望在2020年左右制造出科學史上第一臺會“思考”的機器，其由硅、金和銅等金屬制成。這項旨在復制人腦的藍腦計劃（Blue Brain Project）試圖利用IBM擁有的超級計算機“藍色基因”的高速度，來虛擬人類大腦的多種功能，比如認知、感覺、記憶等，最終達到治療阿爾茨海默氏症和帕金森氏症的目的。

　　迄今為止，馬克拉姆利用源自人腦組織切片的信息，模擬了大約1萬個神經細胞——相當于單個老鼠的“新皮層單元”（新皮層單元是大腦的一部分，被認為是理性思維的中心）的工作機制。

　　據英國《每日郵報》報道，英國曼徹斯特大學的科學家正在進行的“大腦盒子”計劃也試圖模倣人腦功能。參與該計劃的科學家戴維‧萊斯特說，他們實際上正在同馬克拉姆的團隊展開競爭。曼徹斯特大學希望盡量簡化大腦的重要元素，以大大降低復制它們運算能力的難度。

　　然而，人腦包含數以億億計的神經元，而且很多神經元的工作原理我們知之甚少，雖然我們對大腦的了解會越來越多，但仍然有很多未解之謎，因此，我們很難樂觀地表示，天才的科學家和天才的電腦攜手能很快地建造出人工大腦。

　　另外，據英國《每日郵報》報道，英國帝國理工學院教授伊格爾‧亞歷山大也表示，雖然馬克拉姆可以建立人腦的模型，但它就像“一個空殼”，完全沒有意識。

　　《大眾科學》點評：我們終將到達那裏。


創造出人造大腦

totoabc1230

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