未來顛覆人類生活的信息技術

美國公布了一份《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，最終明確了最值得關注的信息科技發展趨勢。

物聯網

2045年，最保守的預測也認為將會有超過1千億臺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。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。

代表性技術：微電子機械系統（MEMS）、無線通信、電源管理技術

實際應用：海量數據分析、亞洲物聯網聯盟、醫療實時監測

機器人與自動化系統

2045年，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。

代表性技術：機器學習、傳感器與控制系統、人機交互

實際應用：AlphaGo、機器人神經系統、微軟聊天機器人Tay

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。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。

代表性技術：高效無線網絡、近場通信與低能耗網絡、電池優化

實際應用：數據流動性、移動端惡意軟件、云端移動處理器

智能城市

在2045年，全世界65%—70%的人口將會居住在城市里。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信技術，通過大數據以及自動化來提高城市的效率和可持續性。

量子計算

代表性技術：量子糾錯、量子編程、后量子密碼學

實際應用：MIT量子疊加研究、IBM云端量子計算服務、量子通信衛星

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，雖然也許要在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。

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。

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式體驗。

代表性技術：消費級硬件、沉浸式體驗、交互技術

實際應用：谷歌Cardboard、混合現實軟硬件市場規模預測、手術現場流媒體直播

數據分拆

雖然“大數據”成了一個熱點，但每年只有不到10%的數據會被分析。接下來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。

代表性技術：可視化、自動化、自然語言處理

實際應用：深度學習超級計算機、犯罪預測、新加坡國家智能平臺

網絡安全

在未來，隨著物流網的發展以及日常生活中越來越多的連接，網絡安全將會成為網絡行業首要的話題。

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者企業。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是如此的簡單。隨著汽車、家電、電廠、路燈，以及數百萬個其他的事物相互連接，網絡攻擊的后果也會越來越嚴重。國家、企業以及個人的數據將會面臨越來越隱蔽的攻擊，有些甚至在數年后才會被發現。

代表性技術：用戶身份鑒定技術、自我進化型網絡、下一代解密技術

實際應用：美國網絡司令部、Oceans 00001011、網絡隱私與安全

人類增強

未來科技將帶領人類突破人類潛力的極限甚至生物的極限。由物聯網連接的可穿戴設備將會把與實時有關的信息直接打入我們的感官中。

外骨骼和與大腦連接的假肢將會使我們變得更加強大，為老弱病殘恢復移動力。裝有探測器和嵌入式計算機的隱形眼鏡或者被永久植入在體內的裝備將給我們帶來可以穿墻的聽力、天然夜視，以及可以嵌入虛擬和增強現實系統的能力。益智藥將會擴大我們的思維能力，改變工作和學習的方式。

代表性技術：可穿戴計算設備、外骨骼與假肢、藥物增強

實際應用：機械外骨骼、生化手指、自我量化

社交網絡

如今，大約有65%的美國人使用社交網絡，而在2005年，這個數量只有7%。社交網絡已經開始展現出改變人類行為的能力。

但是在未來的30年里，社交科技將會給人們帶來可以創造出各自微型文化圈的力量。

人們將會使用科技形成社會契約和基于網絡社區的社交結構，從而顛覆許多傳統的權力結構。

代表性技術：區塊鏈技術、應用社會科學、網絡身份與名譽管理

實際應用：區塊鏈技術的商業應用、社交媒體與心理健康

先進數碼設備

在未來，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。

從衣服到建材，數碼產品將會更廣泛地融入日常生活中。與此同時，新科技將會改變我們與科技之間交流的方式。

語音界面已經被廣泛應用在智能手機中，而姿勢界面則允許我們無聲地與計算機通信。

最終，人腦—電腦界面將會允許我們用思想控制數碼設備，使它們成為我們身體的一部分。

代表性技術：軟件定義一切、自然用戶界面、腦機接口

實際應用：聊天機器人、Neuroverse腦波監測、軟件定義網絡

增材制造

增材制造（3D打印）在2040年，將改變世界。新一代的3D打印機將可以融合多種材料、電子元件、電池以及其他原件。

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，并按照自己個人需求來實現真正的“私人定制”。

軍隊的后勤將變得更簡單，因為裝備和補給可以在當地直接打印。物體將會變成信息，而網絡盜版將會代替現實偷竊。

代表性技術：速度尺寸可靠性增強、全新合成材料、生物打印

實際應用：多材料3D打印、3D打印人行天橋、外科生物墨水