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變形，在不久的將來，4D打印技術將能使你需要的模型在短時間內成型。4D打印是指利用“可編程物質”和3D打印技術，制造出在預定的刺激下（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、導電性、光學特性、電磁特性等）的三維物體。其中，“可編程物質”是指能夠以編程方式改變外形、密度、導電性、顏色、光學特性、電磁特性等屬性的物質。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”的基本單元，不同的“可編程物質”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打印是預先建模再打印出成品，而4D打印則是把產品通過打印機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計進行自我組裝。打印過程并不新鮮，關鍵是打印出來后發(fā)生的變化，對于這項技術的運用，可以讓物體在地下管道等難以接觸到的地方進行自我組裝，也可以應用到家具、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制能力。一些專家認為，這一技術的問世可能預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、更好地適應氣候變化等。這些技術包括鋅指核酸酶（ZFNs）、轉錄激活因子樣效應物核酸酶（TALENS）和近期推出的可在細菌中演化為病毒防御機理的CRISPR-Cas9系統(tǒng)。這種系統(tǒng)使用核糖核酸分子來鎖定目標DNA，并在目標基因組中按照一組已知的、用戶選定的序列進行剪切。這樣，便能抑制不需要的基因，或者將該基因進行改良，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展的領域是將核糖核酸干擾技術（RNAi）用到農作物身上。核糖核酸干擾可有效預防病毒和真菌病原體，保護植物免受病蟲害，減少對化學殺蟲劑的需求。病毒基因已廣泛用于保護木瓜樹免遭環(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)病毒抗藥性增強的跡象。此外，核糖核酸干擾也能惠及主要糧食作物，預防小麥稈銹病、稻瘟病、馬鈴薯晚疫病、香蕉枯萎病等。

現(xiàn)在有很多生物科學家致力于研究癌癥的突破，這當中基因工程必不可少，也許在不久遠的未來人類可以實現(xiàn)癌癥的強效治愈，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 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 線或插座 將電力傳輸?shù)浇K端產 品。隨著移動設備、 無線數(shù)據(jù) 傳輸 、無線網(wǎng)絡技 術的 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 術成 為 21世 紀 最 值得期 待的技術 ，無線 充電產品成 為 人們關注的新焦 點。目前，全球許多國家 都 在研究 開發(fā) 無線 電力傳輸技術 ，探 索 無線電力傳輸系統(tǒng)在不 同領域的應用 ， 致 力于將其實用化。

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 感應和能量 轉換來實現(xiàn) 。無線 電力傳輸主要通過 電磁 感應、電磁其 振、射頻、微波、激光等 方式實現(xiàn)非接觸式的電力傳輸。根據(jù) 在空間實現(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器人，為一種運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)均為原型機及展示系統(tǒng)，部分可靠技術才下放至量產車型，逐漸成為現(xiàn)實。

自動駕駛汽車能以雷達、光學雷達、GPS及電腦視覺等技術感測其環(huán)境［1］［2］。先進的控制系統(tǒng)能將感測資料轉換成適當?shù)膶Ш降缆罚约罢系K與相關標志。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，卡內基美隆大學推動Navlab計劃與ALV計劃；1987年，梅賽德斯-奔馳與德國慕尼黑聯(lián)邦國防大學共同推行尤里卡普羅米修斯計劃。從此以后，許多大型公司與研究機構開始制造可運作的自動駕駛汽車原型。21世紀以后，伴隨著資訊科技的進步，更是突飛猛進，全自動駕駛的車輛在試驗車輛上已經(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

一種無論何時何地都能從各種燃料當中生產出能源的技術，利用人體和環(huán)境的溫差產出電力。芬蘭國家技術研究中心研發(fā)出一種“能源收集樹”，能從周圍環(huán)境中收集能源并轉換為電能，給小型電子設備充電。在英國已有了靠著人們的腳步就能產生電源來啟動燈泡，還能幫手機充電，這項發(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、整體可視技術的實踐：結合訊號處理、推理預測、仿真及多媒體技術，將實境擴增展示現(xiàn)實生活中的設計與制造過程。

三、協(xié)調、重組及擴充特性：系統(tǒng)中各組承擔為可依據(jù)工作任務，自行組成最佳系統(tǒng)結構。

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

五、人機共存的系統(tǒng)：人機之間具備互相協(xié)調合作關系，各自在不同層次之間相輔相成。

結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)絡技術、云端運算等，減少人力而且能有效率地生產。相較現(xiàn)行的大量生產策略，未來將轉變成多樣少量客制化生產。 隨著工廠制造流程連接的嵌入式設備越來越多，通過云端架構部署控制系統(tǒng)，無疑已是當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械化，跟隨著是第二次工業(yè)革命，通過電力驅動引入大量生產，再下一個則是數(shù)位革命，引入信息技術以更進一步地自動化生產，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

該技術運用仿生學原理（蝙蝠用超聲波捕食）能夠識別揮手運動信號反射回來的超聲波，將人在揮手瞬間產生的動作信號精準捕捉識別，從而實現(xiàn)了對電源的相對遠程控制。所以，哪怕你睡在床上，只要使用這種開關，對著開關遠距離揮手，就能開關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擊APP，也意味著，未來隔空操控智能產品，智能家居也會成為現(xiàn)實

8.虛擬現(xiàn)實

處于不同時空可克服距離的限制，共同參與活動的實感體驗型技術，例如，呆在家中也能與遠方親友“一起”打球。目前已經(jīng)到了商用化的階段，全息圖的應用技術也在開發(fā)中。 VR是利用電腦模擬產生一個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的事物。用戶進行位置移動時，電腦可以立即進行復雜的運算，將精確的三維世界影像傳回產生臨場的感覺。

9.人臉識別技術

人臉識別 ［1］ 技術是指利用分析比較的計算機技術識別人臉。人臉識別是一項熱門的計算機技術研究領域，其中包括人臉追蹤偵測，自動調整影像放大，夜間紅外偵測，自動調整曝光強度等技術。

人臉識別技術屬于生物特征識別技術，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，香港中文大學信息工程系主任、中國科學院深圳先進技術研究院副院長湯曉鷗領軍的團隊發(fā)布研究成果，基于原創(chuàng)的人臉識別算法，準確率達到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)技術司法應用白皮書》，該《白皮書》闡述了十大典型技術應用，其中包括人臉識別技術。

10.高度人工智能

人工智能（英語：Artificial Intelligence，縮寫為AI）亦稱智械、機器智能，指由人制造出來的機器所表現(xiàn)出來的智能。通常人工智能是指通過普通計算機程序來呈現(xiàn)人類智能的技術。該詞也指出研究這樣的智能系統(tǒng)是否能夠實現(xiàn)，以及如何實現(xiàn)。同時，通過醫(yī)學、神經(jīng)科學、機器人學及統(tǒng)計學等的進步，有些預測則認為人類的無數(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域是“智能主體（intelligent agent）的研究與設計”，智能主體指一個可以觀察周遭環(huán)境并作出行動以達致目標的系統(tǒng)。約翰·麥卡錫于1955年的定義是 “制造智能機器的科學與工程”。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)中學習，并利用這些知識通過靈活適應實現(xiàn)特定目標和任務的能力”。

人工智能的研究是高度技術性和專業(yè)的，各分支領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問題。其分支領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用程序。

AI的核心問題包括建構能夠跟人類似甚至超卓的推理、知識、規(guī)劃、學習、交流、感知、移物、使用工具和操控機械的能力等［9］。人工智能當前仍然是該領域的長遠目標［10］。

當前強人工智能已經(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，與人類的處理能力相同，但達到具備思考能力的統(tǒng)合強人工智能還需要時間研究，比較流行的方法包括統(tǒng)計方法，計算智能和傳統(tǒng)意義的AI。

當前有大量的工具應用了人工智能，其中包括搜索和數(shù)學優(yōu)化、邏輯推演。而基于仿生學、認知心理學，以及基于概率論和經(jīng)濟學的算法等等也在逐步探索當中。

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

來源：萬仟科技