未來可能顛覆世界的十大科技

1.4D打印

相信大家都看過電影里的變形金剛在短時間內(nèi)變形，在不久的將來，4D打印技術(shù)將能使你需要的模型在短時間內(nèi)成型。4D打印是指利用“可編程物質(zhì)”和3D打印技術(shù)，制造出在預(yù)定的刺激下（如放入水中，或者加熱、加壓、通電、光照等）可自我變換物理屬性（包括形態(tài)、密度、顏色、彈性、導(dǎo)電性、光學(xué)特性、電磁特性等）的三維物體。其中，“可編程物質(zhì)”是指能夠以編程方式改變外形、密度、導(dǎo)電性、顏色、光學(xué)特性、電磁特性等屬性的物質(zhì)。4D打印的第四維是指物體在制造出來以后，其形狀或性能可以自我變換。

4D打印制造的物體至少有兩種形式：一種是物體的各部分連接在一起，可自我變換成另一種形態(tài)或性能；另一種是該物體由可分離的三維像素（一種基于體積的像素，與平面像素類似，三維像素是“可編程物質(zhì)”的基本單元，不同的“可編程物質(zhì)”具有不同的三維像素）組成，三維像素可聚集形成更大的可編程部件，該部件也可分解成三維像素。

4D打印比3D打印多了一個時間維度，3D打印是預(yù)先建模再打印出成品，而4D打印則是把產(chǎn)品通過打印機(jī)嵌入可以變形的智能材料中，在特定的時間或激活條件下按事先的設(shè)計(jì)進(jìn)行自我組裝。打印過程并不新鮮，關(guān)鍵是打印出來后發(fā)生的變化，對于這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用，可以讓物體在地下管道等難以接觸到的地方進(jìn)行自我組裝，也可以應(yīng)用到家具、自行車、汽車、建筑物等的制造上。4D打印概念的靈感來自于生物的自我復(fù)制能力。一些專家認(rèn)為，這一技術(shù)的問世可能預(yù)示著自我組裝家具時代的來臨。

2.精密基因工程

傳統(tǒng)基因工程一直飽受爭議。然而，新技術(shù)正在興起，使我們可以直接“編輯”植物的遺傳密碼，以提高植物營養(yǎng)成分、更好地適應(yīng)氣候變化等。這些技術(shù)包括鋅指核酸酶（ZFNs）、轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶（TALENS）和近期推出的可在細(xì)菌中演化為病毒防御機(jī)理的CRISPR-Cas9系統(tǒng)。這種系統(tǒng)使用核糖核酸分子來鎖定目標(biāo)DNA，并在目標(biāo)基因組中按照一組已知的、用戶選定的序列進(jìn)行剪切。這樣，便能抑制不需要的基因，或者將該基因進(jìn)行改良，使其發(fā)揮出與自然變異別無二致的功用。通過采用“同源重組”的辦法，CRISPR也可用于精確地向基因組中植入新的DNA序列乃至完整的基因。

基因工程另一個有望取得重要進(jìn)展的領(lǐng)域是將核糖核酸干擾技術(shù)（RNAi）用到農(nóng)作物身上。核糖核酸干擾可有效預(yù)防病毒和真菌病原體，保護(hù)植物免受病蟲害，減少對化學(xué)殺蟲劑的需求。病毒基因已廣泛用于保護(hù)木瓜樹免遭環(huán)斑病毒侵害。以夏威夷為例，采用此法十多年來，并沒有出現(xiàn)病毒抗藥性增強(qiáng)的跡象。此外，核糖核酸干擾也能惠及主要糧食作物，預(yù)防小麥稈銹病、稻瘟病、馬鈴薯晚疫病、香蕉枯萎病等。

現(xiàn)在有很多生物科學(xué)家致力于研究癌癥的突破，這當(dāng)中基因工程必不可少，也許在不久遠(yuǎn)的未來人類可以實(shí)現(xiàn)癌癥的強(qiáng)效治愈，從而使人類的生命更加長壽持續(xù)。

3.無線電力傳輸

如 今，越 來越 多的電子產(chǎn) 品為人們 的工作生活帶 來了極大 的便捷 ，但傳 統(tǒng) 的電力傳輸 方式大多是通過導(dǎo) 線或插座 將電力傳輸?shù)浇K端產(chǎn) 品。隨著移動設(shè)備、 無線數(shù)據(jù) 傳輸 、無線網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)的 曰益 普 及 ，人們 希望能擺脫 傳統(tǒng) 電力傳輸方 式 的束縛 ，解 除紛亂 電源線帶 來的困擾 。 由此 ，無 線 電力 傳輸 技 術(shù)成 為 21世 紀(jì) 最 值得期 待的技術(shù) ，無線 充電產(chǎn)品成 為 人們關(guān)注的新焦 點(diǎn)。目前，全球許多國家 都 在研究 開發(fā) 無線 電力傳輸技術(shù) ，探 索 無線電力傳輸系統(tǒng)在不 同領(lǐng)域的應(yīng)用 ， 致 力于將其實(shí)用化。

無線 電力傳輸 （W irelessPowerTransmission，WPT）也 稱 無 線 能 量傳 輸或無線 功率傳 輸，它通過 電磁 感應(yīng)和能量 轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn) 。無線 電力傳輸主要通過 電磁 感應(yīng)、電磁其 振、射頻、微波、激光等 方式實(shí)現(xiàn)非接觸式的電力傳輸。根據(jù) 在空間實(shí)現(xiàn)無線 電力傳輸供電距離的不 同，可 以把無線 電力傳輸 形式分為短程、中程和遠(yuǎn)程傳輸三大類

4.無人駕駛

自動駕駛汽車，又稱無人駕駛汽車、電腦駕駛汽車或輪式移動機(jī)器人，為一種運(yùn)輸動力的無人地面載具。作為自動化載具，自動駕駛汽車不需要人類操作即能感測其環(huán)境及導(dǎo)航。完全的自動駕駛汽車仍未全面商用化，大多數(shù)均為原型機(jī)及展示系統(tǒng)，部分可靠技術(shù)才下放至量產(chǎn)車型，逐漸成為現(xiàn)實(shí)。

自動駕駛汽車能以雷達(dá)、光學(xué)雷達(dá)、GPS及電腦視覺等技術(shù)感測其環(huán)境［1］［2］。先進(jìn)的控制系統(tǒng)能將感測資料轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)膶?dǎo)航道路，以及障礙與相關(guān)標(biāo)志。根據(jù)定義，自動駕駛汽車能透過感測輸入的資料，更新其地圖資訊，讓交通工具可以持續(xù)追蹤其位置。

自動駕駛汽車的展示系統(tǒng)可追溯至1920年代及1930年代間，第一輛能真正自動駕駛的汽車則出現(xiàn)于1980年代。1984年，卡內(nèi)基美隆大學(xué)推動Navlab計(jì)劃與ALV計(jì)劃；1987年，梅賽德斯-奔馳與德國慕尼黑聯(lián)邦國防大學(xué)共同推行尤里卡普羅米修斯計(jì)劃。從此以后，許多大型公司與研究機(jī)構(gòu)開始制造可運(yùn)作的自動駕駛汽車原型。21世紀(jì)以后，伴隨著資訊科技的進(jìn)步，更是突飛猛進(jìn)，全自動駕駛的車輛在試驗(yàn)車輛上已經(jīng)被制造出來，特斯拉汽車率先推出特定環(huán)境下的自駕車。

5.全天候能源收集技術(shù)

一種無論何時何地都能從各種燃料當(dāng)中生產(chǎn)出能源的技術(shù)，利用人體和環(huán)境的溫差產(chǎn)出電力。芬蘭國家技術(shù)研究中心研發(fā)出一種“能源收集樹”，能從周圍環(huán)境中收集能源并轉(zhuǎn)換為電能，給小型電子設(shè)備充電。在英國已有了靠著人們的腳步就能產(chǎn)生電源來啟動燈泡，還能幫手機(jī)充電，這項(xiàng)發(fā)明科技將成為智慧城市的下一步，在高密集人流量的街道上，鋪上全天候能源收集跑道，走在跑道上，人人都為綠色能源出份綿力。

6.智慧工廠

智慧工廠”的發(fā)展，是智能工業(yè)發(fā)展的新方向。特征體現(xiàn)在制造生產(chǎn)上：

一、系統(tǒng)具有自主能力：可采集與理解外界及自身的資訊，并以之分析判斷及規(guī)劃自身行為

二、整體可視技術(shù)的實(shí)踐：結(jié)合訊號處理、推理預(yù)測、仿真及多媒體技術(shù)，將實(shí)境擴(kuò)增展示現(xiàn)實(shí)生活中的設(shè)計(jì)與制造過程。

三、協(xié)調(diào)、重組及擴(kuò)充特性：系統(tǒng)中各組承擔(dān)為可依據(jù)工作任務(wù)，自行組成最佳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

四、自我學(xué)習(xí)及維護(hù)能力：透過系統(tǒng)自我學(xué)習(xí)功能，在制造過程中落實(shí)資料庫補(bǔ)充、更新，及自動執(zhí)行故障診斷，并具備對故障排除與維護(hù)，或通知對的系統(tǒng)執(zhí)行的能力。

五、人機(jī)共存的系統(tǒng)：人機(jī)之間具備互相協(xié)調(diào)合作關(guān)系，各自在不同層次之間相輔相成。

結(jié)合高度自動化與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)接軌的一種未來工廠型態(tài)，通過各種感測器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云端運(yùn)算等，減少人力而且能有效率地生產(chǎn)。相較現(xiàn)行的大量生產(chǎn)策略，未來將轉(zhuǎn)變成多樣少量客制化生產(chǎn)。 隨著工廠制造流程連接的嵌入式設(shè)備越來越多，通過云端架構(gòu)部署控制系統(tǒng)，無疑已是當(dāng)今最重要的趨勢之一。所謂工業(yè)4.0就是新一代的工業(yè)革命，第一次的工業(yè)革命，由水力及蒸汽帶動機(jī)械化，跟隨著是第二次工業(yè)革命，通過電力驅(qū)動引入大量生產(chǎn)，再下一個則是數(shù)位革命，引入信息技術(shù)以更進(jìn)一步地自動化生產(chǎn)，現(xiàn)在，我們正處于第4次工業(yè)革命的邊緣，而它將是自動化與數(shù)位化的融合。

7.隔空揮手遙控

該技術(shù)運(yùn)用仿生學(xué)原理（蝙蝠用超聲波捕食）能夠識別揮手運(yùn)動信號反射回來的超聲波，將人在揮手瞬間產(chǎn)生的動作信號精準(zhǔn)捕捉識別，從而實(shí)現(xiàn)了對電源的相對遠(yuǎn)程控制。所以，哪怕你睡在床上，只要使用這種開關(guān)，對著開關(guān)遠(yuǎn)距離揮手，就能開關(guān)你家中不同房間里的電燈和其他電器。最近華為的最新手機(jī)發(fā)布會上也展示了該種功能可以隔空通過手勢識別來截屏滑動點(diǎn)擊APP，也意味著，未來隔空操控智能產(chǎn)品，智能家居也會成為現(xiàn)實(shí)

8.虛擬現(xiàn)實(shí)

處于不同時空可克服距離的限制，共同參與活動的實(shí)感體驗(yàn)型技術(shù)，例如，呆在家中也能與遠(yuǎn)方親友“一起”打球。目前已經(jīng)到了商用化的階段，全息圖的應(yīng)用技術(shù)也在開發(fā)中。 VR是利用電腦模擬產(chǎn)生一個3D的虛擬世界，提供給用戶視覺、聽覺、觸覺等的模擬，讓用戶感覺彷佛身歷其境，可以及時同步、沒有限制地觀察三維空間內(nèi)的事物。用戶進(jìn)行位置移動時，電腦可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，將精確的三維世界影像傳回產(chǎn)生臨場的感覺。

9.人臉識別技術(shù)

人臉識別 ［1］ 技術(shù)是指利用分析比較的計(jì)算機(jī)技術(shù)識別人臉。人臉識別是一項(xiàng)熱門的計(jì)算機(jī)技術(shù)研究領(lǐng)域，其中包括人臉追蹤偵測，自動調(diào)整影像放大，夜間紅外偵測，自動調(diào)整曝光強(qiáng)度等技術(shù)。

人臉識別技術(shù)屬于生物特征識別技術(shù)，是對生物體（一般特指人）本身的生物特征來區(qū)分生物體個體。

2014年3月，香港中文大學(xué)信息工程系主任、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院副院長湯曉鷗領(lǐng)軍的團(tuán)隊(duì)發(fā)布研究成果，基于原創(chuàng)的人臉識別算法，準(zhǔn)確率達(dá)到98.52%，首次超越人眼識別能力（97.53%）。 ［2］ 2019年8月17日，北京互聯(lián)網(wǎng)法院發(fā)布《互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)司法應(yīng)用白皮書》，該《白皮書》闡述了十大典型技術(shù)應(yīng)用，其中包括人臉識別技術(shù)。

10.高度人工智能

人工智能（英語：Artificial Intelligence，縮寫為AI）亦稱智械、機(jī)器智能，指由人制造出來的機(jī)器所表現(xiàn)出來的智能。通常人工智能是指通過普通計(jì)算機(jī)程序來呈現(xiàn)人類智能的技術(shù)。該詞也指出研究這樣的智能系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)，以及如何實(shí)現(xiàn)。同時，通過醫(yī)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、機(jī)器人學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)等的進(jìn)步，有些預(yù)測則認(rèn)為人類的無數(shù)職業(yè)也逐漸被其取代。

人工智能于一般教材中的定義領(lǐng)域是“智能主體（intelligent agent）的研究與設(shè)計(jì)”，智能主體指一個可以觀察周遭環(huán)境并作出行動以達(dá)致目標(biāo)的系統(tǒng)。約翰·麥卡錫于1955年的定義是 “制造智能機(jī)器的科學(xué)與工程”。安德里亞斯·卡普蘭（Andreas Kaplan）和邁克爾·海恩萊因（Michael Haenlein）將人工智能定義為“系統(tǒng)正確解釋外部數(shù)據(jù)，從這些數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，并利用這些知識通過靈活適應(yīng)實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)和任務(wù)的能力”。

人工智能的研究是高度技術(shù)性和專業(yè)的，各分支領(lǐng)域都是深入且各不相通的，因而涉及范圍極廣［8］。人工智能的研究可以分為幾個技術(shù)問題。其分支領(lǐng)域主要集中在解決具體問題，其中之一是，如何使用各種不同的工具完成特定的應(yīng)用程序。

AI的核心問題包括建構(gòu)能夠跟人類似甚至超卓的推理、知識、規(guī)劃、學(xué)習(xí)、交流、感知、移物、使用工具和操控機(jī)械的能力等［9］。人工智能當(dāng)前仍然是該領(lǐng)域的長遠(yuǎn)目標(biāo)［10］。

當(dāng)前強(qiáng)人工智能已經(jīng)有初步成果，甚至在一些影像識別、語言分析、棋類游戲等等單方面的能力達(dá)到了超越人類的水平，而且人工智能的通用性代表著，能解決上述的問題的是一樣的AI程序，無須重新開發(fā)算法就可以直接使用現(xiàn)有的AI完成任務(wù)，與人類的處理能力相同，但達(dá)到具備思考能力的統(tǒng)合強(qiáng)人工智能還需要時間研究，比較流行的方法包括統(tǒng)計(jì)方法，計(jì)算智能和傳統(tǒng)意義的AI。

當(dāng)前有大量的工具應(yīng)用了人工智能，其中包括搜索和數(shù)學(xué)優(yōu)化、邏輯推演。而基于仿生學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)，以及基于概率論和經(jīng)濟(jì)學(xué)的算法等等也在逐步探索當(dāng)中。

思維來源于大腦，而思維控制行為，行為需要意志去實(shí)現(xiàn)，而思維又是對所有數(shù)據(jù)采集的整理，相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫，所以人工智能最后會演變?yōu)闄C(jī)器替換人類。

來源：萬仟科技