未來已來：足以改變世界的20大發明
本文轉載自公眾號“讀芯術”(ID：AI_Discovery)。
我們用歷史來指導未來，而歷史是研究意外和變化的核心。但這不應妨礙我們以更好地了解技術的未來為目標：隨著未來到來，通過計劃獲得的知識對于選擇適當的行動至關重要。
我們不知道答案，但至少可以提出有用的問題并促進對話。本文就將為大家介紹20項即將改變世界的發明。
1. 區塊鏈
到目前為止，區塊鏈革命幾乎覆蓋所有可以想象到的行業：銀行業、政治界、醫療保健業等等，都可以從這種分布式賬簿中獲益，該賬本可以在不同的地方跟蹤和存儲信息，從而杜絕假賬。身份識別通過復雜的計算提供，幾乎不可能出現身份盜用的情況
然而，在上述描述中有一個詞非常突出：分布式。銀行、政府、醫院……這些機構不想看到自己的權力被削減(除非按照自己的條件)。因此，雖然我們很可能會看到區塊鏈領域的一些進步，但它仍將處于技術的邊緣，預測的革命尚未到來。
2. 加密貨幣
加密貨幣通常與區塊鏈一同出現，它使用上述原理來促進商品和服務的在線交換(分布式是其主要吸引力之一)。
聽起來不錯對嗎，但加密貨幣存在兩大問題：它的主要吸引力(不包括非法交易)在于其“高大上”。但它從來沒有打算維持它在2017年獲得的關注，也永遠不會從密碼兄弟無情的愚蠢行為中恢復過來。技術是可行的，只是沒有大眾市場。
第二，不像黃金，加密貨幣的價值是非常主觀的。要么處于泡沫前，要么處于泡沫中。而且政府和銀行會抹黑分布式，可以肯定的是，它將繼續只是人們茶余飯后的談資。
3. 情感人工智能/情感計算
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2020年，人工智能已經無處不在，只是沒有我們想象的那么有趣。如果你不了解人工智能，或許會這樣看待它：存儲空間(云)、計算能力(芯片)和訪問海量數據集(電子商務、社交媒體等)的增加，使得公司可以創建巨大的統計模型，當新的信息被輸入時，這些模型會不斷發展。
情感人工智能更近一步，可應用于情感。這種算法可以從你的表情(通過訓練面部數據的深度學習算法)、你的寫作方式或說話的方式來判斷你的情緒，并據此提供產品或服務。
心情不錯?來個星巴克星冰樂廣告，美好時光不斷到來;感到情緒低落?來個星巴克泡芙咖啡廣告，撫平你緊皺的眉頭。
不過暫且不用擔心，這項技術現在是出了名的不可靠。
4. AI云服務/數據即服務/AI PaaS
大多數偉大的技術只有惠及大眾才會被認為是革命，這可能是近來人工智能領域令人失望的原因之一。事實上，只有大公司能夠從曾經需要人工輸入的自動化任務中獲益，而小公司被迫繼續使用相對落后算法。這在一定程度上是因為個人家庭缺乏計算能力，但其主要原因還是數據問題。
這種情況可能不會持續太久。企業正意識到，租用一種算法有雙重好處：一方面可以從現有資產中獲額外收入，另一方面可以從客戶那里提取更多數據來滿足需求。
因此，準備好見證人工智能平臺和市場的崛起吧，它們將承諾提供專門迎擊每個客戶痛點的算法(聊天機器人和數字助理只是開始)。隨著開發人員實現自動化并加入零工經濟，這一趨勢可能會呈指數級增長。這將允許較小的公司甚至個人，優化日常流程。
5. 聯網家庭/智能家庭
人工智能正在入駐我們的家中，而且在未來幾年只會加速。事實上，我們已經習慣了谷歌的Nest和亞馬遜的Alexa，它們能夠調整我們房子里智能物體的設置，以適應預先設定的參數。
但這僅僅是開始：與大多數與互聯網相關的事物一樣，這些服務受益于網絡效應，并且隨著功能的增加而呈指數級地增加客戶價值。一種算法可以在打開百葉窗的同時煮一杯咖啡，在感覺有人醒來時提高浴室溫度，這比三種不同算法共同完成這些任務更有價值。
6. 5G
連接的對象不能像最初的iPhone(shots-fired)那樣滯后：它們必須快速可靠地傳輸大量數據。這就是5G的用武之地。
5G是4G的繼承者，由于更高頻率的無線電波，其速度要快得多。看似簡單，但我們需要理解幾個術語，才能充分體會在世界各地實現5G的困難。
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- 海量MIMO：相比4G，5G能從更廣泛的來源傳輸和接收更多數據。
- 波束形成：所有這些轉移都需要組織和編排，波束形成就是這樣的。
- 全雙工：在同一時間以同一波長發送和接收數據的能力。
- 毫米波：指24GHz和100GHz之間的部分特定無線電頻譜，波長很短。這部分頻譜幾乎沒有使用過，而且傳輸數據的速度也快得令人難以置信，盡管它的傳輸距離更短。
- 微蜂窩、飛蜂窩、微細胞：在相對較小的區域(如大型建筑物)內充當中繼的小型蜂窩塔。這一基礎設施是必要的：如上所述，5G傳輸距離比4G短得多(而且很難穿過厚墻)。
這項技術將對大多數行業產生巨大影響，因為它將改變傳輸數據的速度和數量，以及連接質量的數量級。此外，它將把自動駕駛車輛和無人機連接到互聯網上，也將使虛擬現實和物聯網取得重大進展。
7.n大型衛星星座/近地軌道衛星系統
說到互聯網，未來幾年SpaceX計劃部署多達4.2萬顆衛星，以在地球上任何地方均建立互聯網連接。該公司并不是唯一一家涉足這一細分市場的公司：OneWeb星座計劃是到2022年部署600顆衛星，亞馬遜已經宣布計劃發射3236顆低軌道衛星，覆蓋空白區域。
這一切之所以成為可能，要歸功于發射這些納米衛星的低成本，它們的重量只有幾磅。較低的飛行高度也能更輕松、整潔地管理衛星。然而，在空間部署如此多的物體干擾其他衛星服務，也增加了碰撞及干擾天文觀測的風險。
8. 自動駕駛汽車
2020年本應是自動駕駛年，但結果并不像預期的那么好。不過，新冠疫情的挫折并不會挫傷大公司的士氣，大公司將繼續更新算法，創造出完全不需要司機的汽車。
人們普遍認為自動駕駛有從“無自動化”到“完全自動化”的5個級別。0級到2級需要大量的人工監控，而3級到5級則依賴于算法來監控駕駛環境。目前市場上最先進的無人汽車(特斯拉)跨越了3級和4級，有望在2025年甚至更早躍升到5級(全自動駕駛)。
但前路漫漫，其中還有著各種問題，從道德困境到統計難題等，仍然困擾著整個行業。即使達到了5級，它也可能永遠不會真正取代我們所熟悉的汽車，而是為自動駕駛汽車創造特殊的道路和空間，以免將兩者混淆罷了。
我們熟識的汽車在日常生活是如此重要，改變它可能意味著重建我們日常生活的大部分：停車將變得不那么重要，充電站將改變，行人與安全道路的互動方式也將永遠改變……
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9. 量子計算
50多年來科學家們一直在宣布量子計算機的到來，但這次可能是真的了。2019年10月，谷歌宣布，它在3分鐘內完成了一項在傳統超級計算機上需要大約1萬年時間完成的計算，實現了量子霸權(量子計算機在特定任務上與傳統計算機相比的優越性)。但這些數字受到了IBM的質疑，認為一個傳統的計算機程序可以在2.5天內算出來。
量子計算機中，量子計算機的比特被具有重疊狀態的量子位元所取代(例如0可以同時也是1)，理論上比它們的前輩更快、更高效，但往往會遇到退相干問題(信息丟失)。
更有趣的是，量子計算機可以很容易地破譯加密的區塊鏈密碼，使整個事情變得無關緊要(筆者前面不是說過比特幣注定要失敗了嗎)。
10. 遺傳預測
上面強調的原始計算能力可以用來分析一個人的基因組，并預測一個人患心臟病或乳腺癌的幾率，這聽起來像是《加塔卡(Gattaca)》的情節。
不管基因歧視的風險有多大，基于DNA的“預測”可能是公共衛生的下一個重大飛躍。例如，如果高風險女性做了更多的乳房x光檢查，而低風險女性做了更少的檢查，這些檢查可能會發現更多真正的癌癥，并減少誤報，從而提高治療率，降低保險費。
它還可能導致個性化醫療的興起，盡管考慮到當前的政治氣候(至少在美國)，這樣一項任務的后勤保障很可能是一場財政和后勤災難。
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11. CRISPR
《加塔卡(Gattaca)》那樣的未來只能來自基因預測嗎?不，我們還真能通過基因工程創造類似的情況。
CRISPR(原核生物基因組內的一段重復序列)讓研究人員輕松地改變DNA序列和修改基因功能。它的許多潛在應用包括糾正遺傳缺陷、治療和防止疾病傳播以及改善作物。
然而，如果這項技術落入不道德之輩手中，編輯細菌來制造新病毒或“優等種族”，結果就不那么美妙了。不管怎樣，若有一天每個男人是都像湯姆·希德萊斯頓和伊德里斯·艾爾巴的結合，我還是挺期待的。
12. 人體機能增進/強化
值得慶幸的是，遺傳并不是解決所有問題的答案。有時候，一些傳統的聰明才智和機器人技術就足以解決我們的問題。我們可以逐漸看到越來越多自然的、人工的或技術上的人體改變，通常是以仿生肢體的形式，來增強身體或心理能力。
隨著我們開始更好地理解大腦如何將信息傳遞給身體，越來越多的公司將開始看到改善人們生活的價值(收取高昂的費用)，并涉足這一領域。
除了我們已經開始看到的手臂和腿部的改善，背部和眼睛也會得到完善這很有可能此后，人們可以選擇性強化，但倫理問題也隨之出現。這種情況一定會出現，不過來的慢些罷了。
13. 石墨烯
多年來石墨烯一直被過度炒作，我們終于看到點兒真東西了。石墨烯是石墨的副產品，而石墨本身是碳的近親。它非常堅固，但又非常薄、輕且有彈性(比鋼強，比紙薄)，導電性也很好。
它的應用非常廣泛，尤其可用在可穿戴電子設備和太空旅行上(太空旅行中阻力和重量是關鍵)。盡管如此，實現一系列廣泛的用例還需要很多年：我們已經圍繞著硅構建了世界，它必須取代這種已經確立的、成熟的技術。
14. 邊緣計算/智能邊緣
雖然目前連接設備的絕大多數數據處理都是在云端進行的，但不斷地來回發送數據可能會花費太長時間(有時長達幾秒)。如上所述，5G只是一個暫時的解決方案，可能有一個更簡單的解決方案：允許對象自己處理數據(在生態系統的“邊緣”)。
這將解開制造業、運輸和醫療保健領域的各種問題，在這些領域，瞬間決策是各種流程的關鍵，即使是時尚界也可以通過制造自給自足的智能可穿戴設備而受益。
隨著智能“事物”的激增，人們期待著從獨立的智能物體到成群的協作智能物體的轉變。在這個模型中，多個設備將協同工作，要么獨立工作，要么靠人工輸入組合計算能力。
這一領域的前沿技術正被軍方所利用，軍方正在研究使用無人機群攻擊或防御軍事目標，但它可能會在數百種潛在民用用途上走得更遠。這項技術已經接近可用，但與其他的開發一樣，在實現這些想法之前，必須先讓硬件能力趕上進度。
15. 微芯片/生物芯片
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目前，微芯片(由芯片表面的一系列分子傳感器制成，可以分析生物元素和化學物質)的主要思想是在醫學背景下跟蹤生物特征，智能工作區技術生態系統中也出現了一些用例。如果客戶決定信任它(比如銀行業，想象一下再也不用帶著錢包去任何地方了)，它可能會有更廣泛的吸引力。
除非每個人都突然同意每天在工作時監測血壓，這種跟蹤才能在不久的將來發展良好。盡管如此，我們還是可以想象它們在醫院中普遍應用。
16. 納米機器人
若想要比微芯片更小的產品，請允許我介紹納米機器人。納米機器人基本上是非常微小的傳感器，處理能力非常有限，目前世界各地的實驗室都處于研發階段。
這些納米機器的第一個有效的應用很可能是在納米醫學中。例如，生物機器可以用來識別和摧毀癌細胞，或者運送藥物。另一個潛在的應用是檢測環境中有毒化學物質，并測量其濃度。
17. 智能紋身
紋身可以通過觸摸發送信號，與我們周圍的世界互動，這很有意義：它是一種可穿戴的產品，可以提供更大的移動自由;它解決了浪費的問題，而在設想個性化未來的技術時(我們在這方向研究了15年)，這個問題很少被提及。
目前的形態下，它們會暫時停留在皮膚上。不過，它們在假肢上使用的時間要長得多，而且與市面上的許多硬件相比，它會更便宜。
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18. 綠色科技
出于對于后代的責任，我們需要專注于綠色科技：讓世界變得宜居的科學。人們將避免細枝末節，并找到更好的方向：廢水發電，基于釷的裂變，生物模擬，能量收集材料，碳水化合物，鹽，能量儲存，人工光合作用……
上述大多數的問題在于，它們理論上可行，但常常難以拓展，采用成本高得令人難以置信。盡管我們非常希望看到所有這些措施得到實施，但前面的道路仍然漫長。
19. 氫燃料電池
在燃料電池中，氫與空氣中的氧氣結合發電，只釋放出水。就其本身而言，這并不是什么新鮮事，這一原理是在1839年發現的;直到幾年前，這個想法的利潤還不足以讓它們被大規模應用。
事實上，這項技術仍然存在一些問題。它通常儲能低(因此它被用于太空探索工業)，但在難以大規模應用。但十年后或許它能發揮出大作用。
20. 人造肉
我試過了，實驗室做的肉聞起來、看起來和吃起來都很像肉(除了那種奇怪的土味)。它的價值在于：更健康的食物，沒有抗生素，沒有生長激素，沒有溫室氣體的排放，沒有動物的痛苦。
這是一個激起企業家胃口的巨大市場。把目標對準素食主義者之后，他們意識到將這些產品推銷給彈性素食者(以前我們稱他們為雜食者)要容易得多，回報也更多。
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據預測，到2030年，世界上10%的肉類將不再來自動物。原理是存在的，技術是可行的，剩下的就是看它是否會被廣泛采用。
科技往往是社會的雙面鏡，反映出其創造者的偉大和邪惡;技術往往是中立的，我們日復一日地用它做什么決定了我們是否會發明“下一個大事件”。
