2045大趨勢
——未來的交通科技發展

文

2018年年末，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》是美國在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。本刊從中選擇了和交通有關的若干項，逐一解讀。

1 物聯網

在2045年，最保守的預測也認為將會有超過1千億個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、工業探測器、監控攝像頭、汽車等。與此同時，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。

2 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，以及工業中的職責，比如收獲農作物、維護公共設施等。人工智能軟件則會被使用到商業上，例如從數百太字節（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。

3 智能手機與云端計算

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，目前美國大約有30%的網頁瀏覽和40%的社交媒體是通過手機完成的，原因之一就是具有各種可以測量天氣、位置、光度、聲音，以及生物特征探測器的智能手機。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。

4 智能城市

在2045年，全世界65%至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（ICT），通過大數據及自動化來提高城市的效率和可持續性。比如，通過聯網的交通信號系統及自動駕駛系統來減緩車輛堵塞的程度。

5 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年至15年里，很有可能制造出一款有實用意義的量子計算機。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。

6 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，各科技公司也迅速地開始進入這個市場。當然，VR也有在娛樂之外的應用。目前，VR和AR技術在路線規劃、橋梁設計、自動駕駛汽車測試等領域均有應用。在未來的30年里，這些技術將成為主流科技。

7 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、交通量等方面的深刻信息。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。接下來的30年里，自動人工智能軟件將從散亂的數據中，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。

8 網絡安全

網絡安全不是一個嶄新的話題。事實上，早在1991年就有人提出了“網絡上的珍珠港”這一警告。目前，雖然世界上的網絡攻擊越來越多，但是它們大多數的目標都只是個人或企業。而且這些攻擊所造成的損失雖然很大，但是這些損失并不會擴散。而未來的世界將不會如此簡單。

9 先進數碼設備

移動網絡和云計算將會給人們帶來幾乎無限的內存和計算能力。虛擬技術和基于軟件的系統將會允許政府和企業在不需要昂貴的硬件升級的情況下，迅速地調整升級IT系統。同時，新科技將會改變人們與科技之間的交流方式。語音界面已經被廣泛應用在智能手機中，而姿勢界面則允許人們無聲地與計算機通訊。最終，人腦—電腦界面將會允許人們用思想控制數碼設備，使它們成為身體的一部分。

10 先進材料

在過去的10年里，材料科學的突破給我們帶來了許多種先進的材料。從可以自我恢復和自我清理的智能材料、可以恢復原本形狀的記憶金屬，到可以利用壓力發電的壓電陶瓷材料等。尤其是納米材料，它有著廣泛的應用價值。比如，石墨烯，一種由碳原子構成的只有一層原子厚度的二維晶體，強度是鋼的100倍，能夠高效的傳導熱和電，并且幾乎透明。納米材料有著無數種應用，比如作為引擎或其他機械表面的低摩擦力鍍膜，作為高強度合成材料來建造汽車和飛機等。

11 增材制造

增材制造（3D打印）在近十年里，獲得了驚人的發展。隨著3D打印機價格的下降及大量開源工具和付費模型的出現，這項技術的極限無時不刻地在被突破。2018年，世界上第一座使用改性塑料進行機器人3D打印的步行橋亮相上海同濟大學，打印360小時、1天拼裝完成。未來，人們將會利用3D打印技術制造工具、電子產品、備用零件、醫療設備等各種產品。