十項新興科技影響未來

文/IBM首席創新官 Bernard Meyerson 編輯/ 王菲

18位科學家評選出的10項新興科技正在影響著世界發展和產業變革

近日，在2015年世界經濟新興論壇新興技術跨界理事會上，18位科學家評選出了2015年十大新興技術榜單。這些技術正在或者即將影響著世界發展和產業變革。

分布式制造

影響：未來的工廠將是在線式的

分布式制造正在打開局面。在傳統的制造業中，原材料送到大型中央工廠里，在那里組裝加工成相同的成品再送到客戶手上。而在分布式工廠里，原材料和制作方式是分開的，制造出的成品非常接近最終客戶。

從本質上，這個想法是用數字信息盡可能多地替代材料供應鏈。例如，想要制造一把椅子，不再是把采購木頭和制造椅子都放在工廠里，而是將組成椅子的各部件的切割數字計劃發布到使用電腦切割工具如CNC路由的本地制造企業。消費者或者本地制作工坊可以自行組裝這些部件，使其變成成品。已經使用這種模式的公司是美國的一家家具公司At Fab。

分布式生產在更有效地使用資源，減少集中式工廠內的容量浪費方面被寄予希望。通過減少建立第一個原型和產品所需的資本，它同樣降低了進入市場的門檻。重要的是，它會減少制造業對整體環境的影響：數字信息通過Web傳送，而不是實物產品通過道路、鐵路貨水路傳送；原材料來源于當地進一步減少了運輸所需的能源。

然而，并不是所有東西都能用分布式生產方式來制作，而傳統制造業和供應鏈仍會存在，以保證大部分非常重要而又復雜的消費品的生產。

積材制造

影響：4D打印有望帶來新一代產品

積材制造也被譯為積層制造，主要是指3D打印。如名稱所示，積材制造與減材制造（subtractive manufacturing）意義相反。后者指的是傳統制造方式：為了想要的形狀，要從一塊更大的材料（木料、金屬、石頭及其他）消減或去除若干層。而積材制造利用數字模板（a digital template），以松散材料（液體或粉狀）為基礎，逐層疊加成三維造型。

與批量生產產品不同，三維打印能夠根據最終用戶需求，高度量身定制。隱適美公司（Invisalign）就是個例子，可根據電腦制圖中用戶牙齒形狀，定制合乎嘴型、近乎透明的牙齒矯正器。

積材打印的下一個重要發展階段將是集成電子部件的3D打印，比如電路板。納米級電腦部件比如處理器，很難采用3D打印方式，因為將電子部件與其他多種不同材料制作的部件拼接起來非常困難。在其他領域，4D打印有望帶來新一代產品，它能隨周圍環境的變化（比如溫度和空氣濕度）而發生變化。這種技術在服裝或鞋類產品以及保健品，比如能夠隨著人體環境變化而變化的人體移植物等方面，將會大有作為。

與分布式制造一樣，積材制造正對傳統加工、供應鏈構成顛覆性破壞。如今，這項技術仍處于初期階段，主要用于汽車、航空和醫學領域。隨著更多商機的不斷涌現，技術創新不斷拉近它與大眾市場的距離，這項技術有望在今后十年獲得迅猛發展。

新一代機器人走下生產線

影響：讓人們反思人與機器的關系

人們早就預見了一個由機器人全面接管日常繁重工作的未來世界。然而，現在機器人僅被限于流水線以及其他可控性工作。盡管我們已經嚴重依賴機器人（比如汽車制造業），但由于機器人體型巨大，對與之合作的工人構成威脅，他們不得不被安全設施隔離開。

機器人科技的長足進步使日常現實中的人與機器人合作成為可能。更好、更便宜的傳感器能讓機器人更加“理解”環境并對之作出反應。受復雜生物結構超凡靈活性、適應性的啟發（比如人的手），機器人身體也變得更加靈活，適應性也更強。借助云計算革命，機器人能夠遠距離接收指令、信息，因此沒必要將之設計成一個完全獨立的單元。

機器人新紀元將會讓這些機器離開大型制造廠商的生產線，幫助人類完成生活中的一系列任務。借助GPS技術，就像智能手機一樣，人們開始將機器人用于精準化農業，比如雜草控制與收獲。在日本，機器人也被用于護理領域，比如，幫助病人起床，加強中風患者肢體控制力。更小但更精巧的機器人，比如Dexter機器人、Baxter機器人以及LBR iiwa，易于編程，主要用來處理一些繁重或人類不宜完成的工作。

實際上，機器人很適合不斷重復的或很危險的工作，它能連續工作24小時，薪水還比人工低。現實生活中，新一代機器人會和人類合作而不是取代人力。考慮到未來可能取得的設計進步以及人工智能的發展，人類必要的參與與監管至關重要。

盡管之前幾波自動化風潮均促進了生產力的發展和提高，整體經濟也因此受益，機器人有一天接管人類工作的風險將仍然存在。幾十年來，人們一直擔心失控的網絡機器人會聯合起來，隨著新一代機器人與網絡的鏈接，這種恐懼越發明顯。不過，與此同時，當人們將家務瑣事分派給機器人來完成時，熟悉將會取代恐懼。毫無疑問，新一代機器人會讓人們反思人與機器的關系。

自然人工智能

影響：人與機器之間的差距在快速縮小

人工智能（AI），簡單來說就是研究用計算機來做人類能夠做的事的科學。過去幾年，AI發展顯著：現在我們大部分都是用可以識別語音的智能手機，或者利用圖像識別技術快速通過機場入境處。自動駕駛的汽車和自動無人機正處于大規模應用前的測試階段，在某些特定的學習和記憶任務方面，機器的表現超越人類。

對比普通的軟硬件，人工智能允許一臺機器感知并對變化的環境作出回應。自然AI更進一步，通過吸取大量的信息，機器可以自主學習，自主發展。以NELL（Never-Ending Language Learning）為例，這個永不結束的語言學習項目來自卡耐基梅隆大學，該系統不僅可以通過瀏覽上億網頁以獲取真實的信息，還試圖在該過程中提高閱讀理解能力，使得自身在未來做得更好。

長期以來人來都對AI懷有科幻噩夢，AI確實會帶來風險——最顯著的就是超智能機器有一天也許會超越并且奴役人類。雖然幾十年過去了，專家們越發重視這個問題了，很多專家簽署了一封公開信以引導AI遠離潛在的陷阱。更簡單地說，由智能計算機替代人工引起經濟變化可能會加劇社會不平等，威脅到現有的工作機會。例如，無人機會代替大部分人工運輸機，而自動駕駛短期出租車輛會使出租車越來越無用。

另一方面，自然AI可能會使那些只限于人類的屬性——創造性、情感以及私人關系更加有價值。隨著機器在智力方面的成長，技術也在不斷挑戰我們的觀念：人與機器之間的差距在快速縮小，風險與機遇共存，作為人類該如何是好？

可循環利用的熱固性塑料

影響：一種新的塑料，告別垃圾填埋

塑料分為兩種：熱塑性塑料和熱固性塑料。前者能夠反復多次加熱成型，從孩子的玩具到洗手間的馬桶，熱塑性塑料運用廣泛。由于能夠融化重新塑形，通常，熱塑性塑料也可以回收重新利用。然而，熱固性塑料經加熱后，只能塑形一次，此后，即使遭受高溫高壓，它依然能夠維持原形。

由于這種耐久性、熱固性塑料在現代社會中舉足輕重。他們被廣泛用于許多產品，從移動手機到電路板以及航空工業。但是，這個特點也使得它們難以被回收利用。結果，人們不得不填埋這些熱固性聚合物垃圾。考慮到可持續發展，我們迫切需要重新循環利用熱固性塑料。

2014年，《科學》雜志發表了一篇具有里程碑意義的論文，熱固性塑料的循環利用取得重大進展，論文指出，發現了新的熱固性聚合物，且能夠予以回收。這種叫做polys或者PHTs的物質能夠溶于強酸，分解聚合物鏈條，形成部件似的單體，這些單體能夠重新聚合成新產品。如同傳統不可回收利用的熱固性塑料，這些新結構非常堅固，經得起熱和硬物，在應用市場上，和它們不可循環利用的前輩們一樣，潛力巨大。

盡管無法實現100%回收，這種創新如果得到廣泛適用將會大大降低塑料垃圾的土地填埋，加快邁入可循環發展經濟的步伐。我們期待在未來5年，可循環熱固性塑料能夠取代不可循環熱固性塑料，并能在2025年廣泛應用開來。

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