未來15年的五大技術(shù)變革,新計算機架構(gòu)居首
據(jù)國外媒體報道,今日《福布斯》撰文展望了未來15年影響世界的主要五大技術(shù),它們是新型計算機架構(gòu)、基因組學(xué)、納米技術(shù)、儲能技術(shù)以及機器人技術(shù)。文章指出,隨著這些技術(shù)相輔相成,共同發(fā)展,人類將開始掌控物理世界。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201608/295457.htm回望十五年前,2001年的世界互聯(lián)網(wǎng)普及率還僅僅只有5%,網(wǎng)絡(luò)速度也非常緩慢,而目前已經(jīng)發(fā)展到了50%;那時手機已經(jīng)普及,但僅限于打電話發(fā)短信,智能手機的普及還很遙遠;谷歌還僅僅是一家初創(chuàng)企業(yè)。
即便能夠上網(wǎng),也僅僅是收發(fā)電子郵件或提供一些基本信息服務(wù)。視頻網(wǎng)站YouTube剛剛誕生五年時間,人們還不知道電子商務(wù)是一個可行的商業(yè)模式。許多人還不認為亞馬遜能夠生存下去。社會化媒體還尚未普及。
從那時開始,科學(xué)技術(shù)的進展令人難以置信。
1.新的計算機架構(gòu)
1965年戈登·摩爾(Gordon Moore)提出了著名的摩爾定律,預(yù)測芯片處理速度每18個月便會翻番。50年來,工程師們在不斷力踐著芯片行業(yè)的這條發(fā)展定律。然而現(xiàn)在,摩爾定律行將終結(jié),人們還在試圖通過3D堆疊以及FPGA芯片技術(shù)延續(xù)定律的生命周期,但其效果有限。如若從根本上延續(xù)芯片行業(yè)的發(fā)展速度,我們需要開發(fā)新的計算機架構(gòu)。
其中之一是量子計算,使用量子力學(xué)中的重疊以及纏結(jié)效應(yīng),開發(fā)出性能百萬倍于現(xiàn)在的計算機芯片;其二是開發(fā)模仿人腦的神經(jīng)學(xué)芯片,其運行處理速度將比現(xiàn)有的計算機快上數(shù)十億倍。
這兩種新型計算機實現(xiàn)商業(yè)化還需要數(shù)年時間,但目前已經(jīng)有相應(yīng)的工作原型。最早在十年之內(nèi),我們就可以看到這些新架構(gòu)將完全改變電腦行業(yè)。
2.基因組學(xué)
2003年人類基因組首次被解碼,其相關(guān)開支超過30億美元。到2030年,人類基因組測序技術(shù)將日趨完善,成本也將低于100美元。
目前,我們已經(jīng)將基因組學(xué)應(yīng)用于癌癥治療等醫(yī)療領(lǐng)域,通過患者的基因構(gòu)成來治療乳腺癌等病癥。到2030年,基因組學(xué)將與免疫療法相結(jié)合,通過激發(fā)人類自身免疫來抗擊癌癥,使得癌癥成為可治愈的疾病。
此外,名為CRISPR的基因組技術(shù),能夠讓工程師對基因?qū)崿F(xiàn)精確編組,在細胞工廠中合成各種功能的有機體。譬如在細菌和微生物中插入合適的基因組,甚至能夠讓其生成塑料等物質(zhì)。
3.納米技術(shù)
早在1959年,物理學(xué)家理查德·費曼(Richard Feynman)提出了納米技術(shù)的概念——在原子級別實現(xiàn)材料生產(chǎn)——當(dāng)時這聽起來無疑是科幻小說。而現(xiàn)在這已經(jīng)成為現(xiàn)實,諸如石墨烯以及量子點為人類打開了新材料的大門。
未來納米技術(shù)的應(yīng)用更是不勝枚舉。但目前在分子水平上實現(xiàn)新材料依舊處于起步階段。但到2030年,我們能夠以今天下載軟件一樣普及的方式下載新型物理材料的新設(shè)計。
此外,根據(jù)費曼的設(shè)想,相關(guān)技術(shù)還將產(chǎn)生納米級藥物。醫(yī)生將通過比人類頭發(fā)寬度更小的設(shè)備對單個病變細胞進行治療,使得醫(yī)療效果更為有效。
到2030年,納米機器人將能夠直接進入血液尋找病變細胞、病原體或?qū)μ囟毎M行修復(fù)。
4.儲能技術(shù)
在過去的40年中,儲能技術(shù)在不斷進步。1970年,鋰離子電池面世,相應(yīng)的儲能密度以及成本都在不斷上升,看看你的筆記本電腦,電池甚至占到了重量和體積的90%。進入智能手機時代以來,移動設(shè)備的革命化推動了電池技術(shù)向體積更小成本更低的方向發(fā)展。然而正如芯片行業(yè)的摩爾定律一樣,目前鋰離子電池已經(jīng)接近了技術(shù)餓理論極限。研究人員正在努力尋求替代技術(shù),美國Argonne National Laboratory實驗室的研究人員正在著手打造新一代電池技術(shù),其容量將是現(xiàn)有鋰離子電池的五倍,同時成本僅僅是現(xiàn)有的五分之一。
5.機器人技術(shù)
機器人技術(shù)是另一個快速發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域。在過去,幾乎所有的機器人都被應(yīng)用于重工業(yè),為保證安全其往往遠離人類作業(yè)。而現(xiàn)在,無論是在戰(zhàn)場還是在工廠,機器人開始與人類并肩工作。
到2030年,機器人將會在日常生活中發(fā)揮更大作用。新一代機器人將采用納米材料,重量更輕,也更為堅固;配置性能強大的神經(jīng)學(xué)芯片,運行先進的深度學(xué)習(xí)算法,能夠以自然的方式與人類互動。
過去的15年,很大程度上由數(shù)字技術(shù)的發(fā)展來定義。而未來的15年,將是各種技術(shù)的深度融合。
性能更為強大的計算機架構(gòu)將為人類在基因組以及分子級別的工作創(chuàng)造條件,最終開發(fā)出智能機器。新的能源,以及新的儲能技術(shù),將使得這些技術(shù)更為使用、安全、高效。
2016年,我們已經(jīng)掌控了信息化的虛擬世界。而到2030年,我們將開始掌控物理世界。
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