改變未來(lái)經(jīng)濟(jì)和人類生活的12種顛覆性技術(shù)

方陵生/編譯

2025年全球上網(wǎng)人數(shù)將達(dá)20億～30億

●咨詢業(yè)巨頭麥肯錫全球研究機(jī)構(gòu)（MGI）不久前在一項(xiàng)最新研究報(bào)告中稱，在對(duì)潛在的12種顛覆性技術(shù)對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)的影響以及這些技術(shù)中的每一種將如何改變?nèi)蚪?jīng)濟(jì)進(jìn)行量化分析后認(rèn)為，未來(lái)十年對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要意義的技術(shù)，正是那些處于蓬勃發(fā)展中的諸如移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、電腦合成聲音的高度自動(dòng)化系統(tǒng)、將傳感器嵌入物理對(duì)象以監(jiān)控產(chǎn)品流動(dòng)的“物聯(lián)網(wǎng)”以及云計(jì)算技術(shù)等。據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè)，上述領(lǐng)域內(nèi)的每一項(xiàng)創(chuàng)新，到2025年至少都為世界經(jīng)濟(jì)帶來(lái)1萬(wàn)億美元的效益。

美聯(lián)儲(chǔ)主席本·伯南克（Ben Bernanke）在最近關(guān)于長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)潛力的演講中說(shuō)：“一些人說(shuō)，我們?nèi)蕴幱贗T革命的初期，從第一代個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)的30多年時(shí)間里，計(jì)算機(jī)速度和內(nèi)存一直在成倍提高，生物技術(shù)領(lǐng)域也飛速發(fā)展。此外，盡管基礎(chǔ)技術(shù)一直在發(fā)展提高，但這些技術(shù)的商業(yè)開發(fā)迄今可以說(shuō)只是觸及皮毛而已。”

以下是12種對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)和人類生活帶來(lái)顛覆性影響的技術(shù)。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)

僅在幾年時(shí)間里，可與互聯(lián)網(wǎng)相連的便攜式設(shè)備就從少數(shù)人手中把玩的奢侈品成為日常生活中的常見物品，如1億多人手中的智能手機(jī)或平板電腦。僅在美國(guó)，估計(jì)30%的網(wǎng)民和40%的媒體人都利用移動(dòng)設(shè)備上網(wǎng)。

2015年，無(wú)線上網(wǎng)方式將超過(guò)有線上網(wǎng)。層出不窮的新穎電子產(chǎn)品以爆炸性速度快速融入人們的生活，在享受隨處可上網(wǎng)之便捷的同時(shí)，也改變了人們與周圍物理世界的交流方式。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在迅速發(fā)展，包括開發(fā)一些擁有直觀界面的新穎可穿戴設(shè)備的同時(shí)，加快移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，為商業(yè)和公共部門創(chuàng)造更多提高工作效率的機(jī)會(huì)。在快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會(huì)中，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將全球幾十億人緊密聯(lián)系起來(lái)。

知識(shí)型工作自動(dòng)化

人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)能力以及更人性化的用戶接口（如語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)）等技術(shù)的發(fā)展，令機(jī)器人可以越來(lái)越多地承擔(dān)長(zhǎng)期以來(lái)一直被認(rèn)為無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的工作。例如，一些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以回答一些“非指令化”的問(wèn)題（即：以日常語(yǔ)言，而非軟件設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)的提問(wèn)方式），未經(jīng)專門培訓(xùn)的員工或客戶也可通過(guò)這種提問(wèn)方式獲得需要的信息。這將給知識(shí)型工作帶來(lái)巨大的變化，提供更多的可能性。由于機(jī)器可以執(zhí)行更多的智能型任務(wù)，未來(lái)將有更多的工作可實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化。

云計(jì)算導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)呈爆炸性增長(zhǎng)

物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也正在快速發(fā)展之中，通過(guò)在機(jī)器和其他物理對(duì)象中嵌入傳感器或執(zhí)行器，將物質(zhì)世界融入互聯(lián)網(wǎng)世界：從工廠監(jiān)測(cè)產(chǎn)品流通，到測(cè)量農(nóng)田作物含水量，到跟蹤公用事業(yè)管道分布等，物聯(lián)網(wǎng)可讓企業(yè)和公共部門更好地管理資產(chǎn)，優(yōu)化性能，創(chuàng)造新的商業(yè)模式等。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控，物聯(lián)網(wǎng)在改善病患者健康狀況、監(jiān)測(cè)導(dǎo)致醫(yī)療保健成本不斷上升的慢性疾病上，也擁有很好的應(yīng)用前景。

云計(jì)算技術(shù)

有了云計(jì)算技術(shù)，任何計(jì)算機(jī)應(yīng)用或服務(wù)都可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提交，只需很少或根本不需要本地軟件或處理能力的配置。可根據(jù)需要為人們提供IT資源（如計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力），不需要預(yù)先投資硬件或編程，就可以獲得這種額外能力。

云計(jì)算的出現(xiàn)導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)呈爆炸性增長(zhǎng)，從信息搜索到離線個(gè)人資料存儲(chǔ) （照片、書籍、音樂(lè)），其后臺(tái)處理功能可使一些移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備做更多的事情，如對(duì)問(wèn)路要求等口頭指令做出回應(yīng)等，包括在應(yīng)對(duì)突發(fā)事件時(shí)擁有更大的靈活性和應(yīng)對(duì)能力。此外，云計(jì)算可產(chǎn)生全新的商業(yè)模式，包括各類現(xiàn)收現(xiàn)付制的服務(wù)模式。

高級(jí)機(jī)器人技術(shù)

過(guò)去幾十年里，工業(yè)機(jī)器人通常用于承擔(dān)困難、危險(xiǎn)和骯臟的工作，如焊接和噴涂油漆等。這類機(jī)器人通常造價(jià)高昂，體型笨拙，缺乏機(jī)動(dòng)能力，或被固定在地面上，或配以防護(hù)欄，以保護(hù)工人的安全。

如今，人工智能、機(jī)器對(duì)機(jī)器的通信以及傳感器和執(zhí)行器等技術(shù)的飛速發(fā)展，感官能力更強(qiáng)、更敏捷、智能化程度更高的先進(jìn)機(jī)器人正在出現(xiàn)。這類機(jī)器人不僅編程方便，易與人類交流和小型化，而且適應(yīng)性更強(qiáng)，可以安全地安置在工人附近。

由于機(jī)器人技術(shù)的巨大進(jìn)步，在更多的制造任務(wù)中可用來(lái)代替人類，在承擔(dān)更多服務(wù)如清潔和維護(hù)等工作的同時(shí)，還可以設(shè)計(jì)出新穎的外科手術(shù)機(jī)器人、機(jī)器人假肢，以及幫助行動(dòng)困難病人恢復(fù)其正常活動(dòng)能力的“外骨骼”，提高患者的生存質(zhì)量。

新一代基因組技術(shù)

得益于新的大流量數(shù)據(jù)分析技術(shù)，新一代基因組學(xué)測(cè)序和修改遺傳物質(zhì)的成本越來(lái)越低，速度越來(lái)越快。如今，人類基因組測(cè)序只需幾千美元、幾個(gè)小時(shí)內(nèi)就可以完成。而當(dāng)年人類基因組計(jì)劃（HGP）花了13年時(shí)間和27億美元才得以完成。

快速測(cè)序手段和先進(jìn)的計(jì)算能力可幫助科學(xué)家迅速確定某種疾病的成因，相對(duì)低成本的診斷設(shè)備還可廣泛應(yīng)用于常規(guī)診斷，包括合成生物學(xué)可通過(guò)DNA“書寫”技術(shù)來(lái)“定制”生物體。基因科學(xué)的發(fā)展對(duì)于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)，甚至諸如生物燃料等高價(jià)值物質(zhì)的生產(chǎn)，都將帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響，并加速藥物開發(fā)的過(guò)程。

自動(dòng)或半自動(dòng)交通工具

智能化程度更高的機(jī)器人正在出現(xiàn)

目前已經(jīng)可以制造出全自動(dòng)或半自動(dòng)駕駛的汽車、卡車、飛機(jī)、船艦等。從戰(zhàn)場(chǎng)上的無(wú)人機(jī)到谷歌的無(wú)人駕駛汽車，交通工具的機(jī)器視覺、人工智能、傳感器和執(zhí)行器技術(shù)都在迅速提高。在未來(lái)十年里，低成本、商業(yè)化的無(wú)人駕駛飛機(jī)和潛艇技術(shù)將可得到廣泛的實(shí)際應(yīng)用。

自動(dòng)駕駛汽車和卡車將給陸地運(yùn)輸帶來(lái)巨大變革。自動(dòng)化系統(tǒng)在導(dǎo)向能力、剎車功能和避免碰撞上，都將給司機(jī)提供極大的便利。自動(dòng)化交通工具的潛在好處，還包括安全性提高、減少二氧化碳排放，提高運(yùn)輸業(yè)效率等。

能量?jī)?chǔ)存技術(shù)

鋰離子電池和燃料電池已廣泛用于電動(dòng)車和混合動(dòng)力車輛，以及數(shù)十億便攜式電子器件上。鋰離子電池在提高能量?jī)?chǔ)存、降低成本方面，兩者在過(guò)去十年里表現(xiàn)尤為突出。未來(lái)十年里，儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展令電動(dòng)汽車更具成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

先進(jìn)的電池存儲(chǔ)系統(tǒng)還有助于將太陽(yáng)能和風(fēng)能納入電網(wǎng)，處理高峰負(fù)荷，降低成本，提高公用電網(wǎng)效率。電池/太陽(yáng)能系統(tǒng)還可穩(wěn)定地將電力輸送到以前難以到達(dá)的偏遠(yuǎn)地區(qū)。

3 D打印技術(shù)

之前，3D打印技術(shù)很大程度上只是產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、興趣愛好者，或少數(shù)制造應(yīng)用程序的選擇。然而，隨著制造性能的提高和應(yīng)用材料范圍的擴(kuò)大，3D打印技術(shù)已被越來(lái)越多的消費(fèi)者和企業(yè)接受。利用3D打印技術(shù)，可直接打印出零部件或產(chǎn)品，省掉許多傳統(tǒng)制造步驟。

更重要的是，3D打印技術(shù)可按需生產(chǎn)，大幅降低庫(kù)存產(chǎn)品的成本；同時(shí)還可減少產(chǎn)品制造過(guò)程中的浪費(fèi)現(xiàn)象，打印出傳統(tǒng)技術(shù)難以制造或不可能制造的產(chǎn)品。科學(xué)家甚至可以利用這一技術(shù)“生物打印”人體器官。

圖為用于患者的3D打印下頜

先進(jìn)材料

過(guò)去幾十年里，科學(xué)家開發(fā)了許多擁有奇特屬性的材料，從擁有自愈功能或自凈功能的智能材料，到可恢復(fù)原有形狀的記憶材料，包括將壓力轉(zhuǎn)換為電能的壓電陶瓷和壓電晶體到神奇的納米材料。

其中，納米材料以其廣泛的應(yīng)用前景以及推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長(zhǎng)期影響，在眾多新材料中更是引人矚目。納米級(jí)（100納米以下）的普通材料擁有強(qiáng)度更大、電性能更佳等新屬性，在新型藥物、超光滑涂層材料和超強(qiáng)化合物等生產(chǎn)中，有著廣泛的應(yīng)用前景。

比如，石墨烯和碳納米管可生產(chǎn)新型顯示器、超高效電池和太陽(yáng)能電池。制藥公司已在利用納米粒子進(jìn)行針對(duì)性更強(qiáng)的靶向藥物的研究，以治療癌癥等疾病。

先進(jìn)的油氣勘探開采技術(shù)

水平鉆井和水力壓裂技術(shù)的潛在影響已受到業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注，該技術(shù)可開采常規(guī)鉆井方法無(wú)法開采的石油和天然氣資源。

持續(xù)的技術(shù)改進(jìn)可延長(zhǎng)化石燃料的開采年限，對(duì)石油化工產(chǎn)品制造等能源密集型行業(yè)具有很大的促進(jìn)作用。石油和天然氣勘探開采技術(shù)的提高還可能開采出新的能源，如煤層甲烷、甲烷水合物等，甚至有可能導(dǎo)致下一個(gè)能源革命。

可更新能源

太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力能、波浪能等都是大有發(fā)展前景的可更新能源，這類能源不會(huì)產(chǎn)生資源枯竭，氣候變化等問(wèn)題，可緩解人們對(duì)化石燃料前景的擔(dān)憂。在過(guò)去20年里，隨著太陽(yáng)能電池成本大幅下降的同時(shí)，風(fēng)能在電力生產(chǎn)中所占比率也在迅速增長(zhǎng)。在美國(guó)和歐盟等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)體中，太陽(yáng)能和風(fēng)能等可更新能源的利用率大幅增長(zhǎng)。更重要的是，中國(guó)、印度等新興經(jīng)濟(jì)體國(guó)家為減輕化石燃料污染，也在大力開發(fā)太陽(yáng)能和風(fēng)能技術(shù)。

●相關(guān)鏈接●

先進(jìn)的水凈化技術(shù)在2025年前難以大規(guī)模實(shí)施

顛覆性技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)影響的相關(guān)數(shù)字

●1975年時(shí)速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)的價(jià)格與如今擁有同等性能的iPhone 4的價(jià)格對(duì)比：500萬(wàn)美元vs 400美元；

●2003年完成的人類基因組計(jì)劃所花經(jīng)費(fèi)和時(shí)間：27億美元，13年時(shí)間；

●谷歌自動(dòng)駕駛汽車安全行車30萬(wàn)英里，只有一例事故（因人為失誤造成）；

●2007年至2011年，北美天然氣井開采效率增長(zhǎng)3倍；

●從2000年開始，太陽(yáng)能光伏電池成本下降85%。

顛覆性技術(shù)2025年前對(duì)經(jīng)濟(jì)的潛在影響的相關(guān)數(shù)字

●2025年上網(wǎng)人數(shù)將達(dá)20億～30億人；

●知識(shí)型工作自動(dòng)化產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益估計(jì)達(dá)5萬(wàn)億～7萬(wàn)億美元；

●未來(lái)10年里人類基因組測(cè)序費(fèi)用可降至100美元，所需時(shí)間為1小時(shí)；

●2025年，因自動(dòng)行駛車輛降低的交通事故死亡率可減少經(jīng)濟(jì)損失150萬(wàn)美元；

●得益于水力壓裂和水平鉆孔技術(shù)的運(yùn)用，2025年北美油氣井開采量可提高100%～200%；

●2025年，太陽(yáng)能和風(fēng)能產(chǎn)量將占全球電力生產(chǎn)總量的16%。

五種廣泛受關(guān)注的技術(shù)

除了以上所述12種對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生顛覆性影響的技術(shù)之外，以下5種技術(shù)也受到廣泛關(guān)注：

●下一代核裂變技術(shù)將可能改變?nèi)蚰茉礃?gòu)成格局，但在2025年前不太可能對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響；

●核聚變技術(shù)同樣潛力巨大，但無(wú)論從技術(shù)成熟度，還是從時(shí)間框架角度考慮，與核裂變技術(shù)相比，核聚變技術(shù)目前還只是停留在構(gòu)想階段；

●碳封存技術(shù)對(duì)降低大氣中二氧化碳濃度將產(chǎn)生重要影響，盡管有著持續(xù)的研發(fā)投資，但在2025年前可能無(wú)法開發(fā)出符合成本效益的相關(guān)技術(shù)；

●先進(jìn)的水凈化技術(shù)將使數(shù)百萬(wàn)面臨水資源短缺的人們受益，但比目前水凈化技術(shù)更經(jīng)濟(jì)的方法在2025年前難以得到大規(guī)模實(shí)施；

●量子計(jì)算機(jī)有可能替代數(shù)字計(jì)算機(jī)，但其適用性的廣泛程度以及影響力目前還不清楚，實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的商業(yè)化時(shí)間框架目前也不確定。

未入選顛覆性技術(shù)榜單的相關(guān)技術(shù)

●私人太空飛行在2025年之前主要限于太空旅游和私人衛(wèi)星發(fā)射，但在2025年之后，其他一些項(xiàng)目，如小行星采礦可對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生較大影響；

●OLED/LED照明對(duì)人們的生活有潛在的廣泛影響，但除了影響范圍較小的一些行業(yè)之外，在2025年之前似乎不太可能對(duì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值產(chǎn)生影響；

●無(wú)線充電具有某些應(yīng)用前景，但因其應(yīng)用成本較高，總體影響有限。目前還不清楚這項(xiàng)技術(shù)的重要性能否與其他替代技術(shù)相比，如改良后的能量?jī)?chǔ)存技術(shù)；

●柔性顯示技術(shù)（或稱折疊顯示技術(shù)）一直在發(fā)展之中，可為移動(dòng)設(shè)備和移動(dòng)電視提供新的令人興奮的可能性，但似乎不太可能在2025年之前成為影響廣泛的顛覆性技術(shù)；

●三維立體顯示已受到大量關(guān)注，但目前還不清楚這類技術(shù)在2025年前能否產(chǎn)生推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的廣泛影響。