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五大科技突破將帶來顛覆性影響

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  • TA的每日心情
    奮斗
    2024-8-6 15:11
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    [LV.2]偶爾看看I

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    發(fā)表于 2024-7-18 18:25:22 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式
      在第四次工業(yè)革命中大展身手是完全可能的。亞伯拉罕·林肯、史蒂夫·喬布斯和彼得·德魯克有一些共同點,因為他們都曾說過“預測未來的最佳方式是創(chuàng)造未來”。不管他們的原話是什么,他們的判斷是正確的。數字技術以前所未有的速度推動著變革。需要明確的是,我們推動變革的動機絕不是防御性的。相反,每一次變革都是一次機遇,第四次工業(yè)革命(21世紀初至今)給世界帶來了前所未有的機遇。
      材料革命
      材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎,是現代科學領域的三大支柱之一,每一次新材料的發(fā)現應用都把人類發(fā)展進程推上了一個新的臺階。上一輪材料革命的主角晶體硅,就是20世紀材料領域最偉大的發(fā)明之一,它的出現將整個電子行業(yè)推進到微電子時代,使得微型集成電路技術在計算機、手機等消費電子產品,以及汽車、工控、航天、醫(yī)療等領域的專業(yè)電子設備中得到廣泛應用。而未來兩大重點領域的突破將帶來天翻地覆的變化。
      復合材料
      復合材料突破了自然界天然的限制,為人類經濟社會發(fā)展不斷創(chuàng)造越來越多的可能。以飛機為例,其性能一半取決于設計,另一半取決于材料,換言之,材料的優(yōu)劣對速度、高度、航程、機動性、隱身性、服役壽命、安全可靠性、可維修性等性能有重大影響。全身主要由復合材料制成的波音787飛機,完成了大型民用飛機由傳統(tǒng)的鋁合金向碳纖維增強塑料加其他復合材料的轉變,不僅減輕了飛機重量,還減輕了航空公司的維修負擔,成就了制造業(yè)歷史上一次革命性的跨越。飛機減重的70%是由航空材料技術進步貢獻的。據預測,增材制造和復合材料技術的成熟,將顛覆現有發(fā)動機設計和制造概念,甚至將導致主要采用增材制造和復合材料生產的發(fā)動機出現。同樣,伴隨著復合材料的發(fā)展,今后汽車沖壓、焊接、涂裝、總裝四大傳統(tǒng)制造工藝在某一天可能會消失,只需要用復合材料“粘起來”即可。未來的汽車可能將不再是鋼鐵猛獸,而是由纖維、塑料連接起來的“生物”。
      超 材 料
      超材料被科學家譽為“由材料組成的’材料’”,它不僅能夠以特定的方式輻射可見光,還可根據制作方式和材料的不同,散射微波、無線電波和不太為人所知的T射線。也就是說,由于具有新奇的人工結構、超常規(guī)的物理性質、采用逆向設計思路,能“按需定制”,超材料可以控制任何一種電磁頻譜。這種突破某些表觀自然規(guī)律的限制,獲得超出自然界原有普通物理特性的超常材料的出現和發(fā)展,不但有朝一日讓隱身從科幻變成現實,而且將顛覆某些認知和理論。正因為如此,美國國防部將其列為“六大顛覆性基礎研究領域”之一。復合材料、超材料等材料革命不僅將改變人們的生活和產業(yè)發(fā)展,更將成為軍事革命的引領者,地緣格局的終結者。材料原本就是人類社會各大產業(yè)發(fā)展的根基,表現在軍事領域,隨著軍事技術向高精尖化的發(fā)展,軍事革命越發(fā)依賴材料革命,以材料革命為前提。正因為如此,當下軍事競爭越來越呈現為材料競爭,比如,被世界主要大國倍加推崇的高超聲速武器,就“卡”在耐高溫材料上,誰能率先研制出適合高超聲速飛行的新型耐高溫材料,誰就能拔得頭籌。而在電磁隱身、光學隱身、聲隱身、觸覺隱身等領域,超材料從理論到應用的突破也將讓相關國家搶占軍事革命的先機,掌握主動權。同樣,諸如新型廉價儲能材料、可持續(xù)生物燃料在內的清潔能源材料的突破,將終結石油時代,石油霸主的地位將由此迅速崩塌,石油地緣政治也將被釜底抽薪。
      芯片迭代
      過去50多年,半導體行業(yè)遵循著每經過2年左右的時間,微處理器芯片上的晶體管數量就會增加1倍的摩爾定律,持續(xù)為計算的進步提供動力。然而,當芯片難以通過變得更小來提升計算能力、削減功耗,摩爾定律便趨于失效,芯片迭代的方式面臨改弦更張。借助碳材料、石墨烯等新材料不同的量子效應,甚至超導等不可思議的新技術,將讓芯片迭代進入一個嶄新的時代,更新更復雜的系統(tǒng),更小更專用的芯片,更低的能耗,更快的速度......將計算工作分攤到大量微小的低功耗芯片上,像人腦一樣運行,新的技術將不斷擴展計算機半導體的邊界。這將加快區(qū)塊鏈技術的成熟和應用,讓第四次工業(yè)革命或第二次互聯網革命盡早兌現。畢竟,當下芯片的計算能力已經成為區(qū)塊鏈發(fā)展的桎梏,遠遠不能滿足區(qū)塊鏈區(qū)塊節(jié)點的不斷增加、信息存儲量急劇膨脹的需求。而一旦區(qū)塊鏈全面登上歷史舞臺,其帶來的變化或將比今天互聯網橫掃一切更令人震撼。
      量子突破
      量子力學的建立催生了第一次量子革命,孕育出激光、半導體等革命性技術,直接催生了當代信息技術,給人類社會帶來深刻的變革,改變人類文明進程。而以量子信息為代表的第二次量子革命將使傳感、通信、信息處理等領域獲得前所未有的跨越式發(fā)展,進一步顛覆人們的物理世界觀,改變產業(yè)發(fā)展路徑乃至政經面貌。其中,量子通信和量子計算的發(fā)展,將帶來新一輪通信革命。比如,量子計算機的突破,將使得過去經典計算機需要花費無數歲月才能完成的運算,不費吹灰之力就能完成。具體來說,分解300位和5000位的數字,量子算法把所需時間分別從15萬年減到不足1秒鐘,從50億年減到2分鐘!這意味著全世界現有的密碼體系都將被廢了“武功”。未來,國防、金融、政務、商業(yè)等領域信息的處理和傳輸速度、信息安全將徹底改頭換面。
      人工智能顛覆各行各業(yè)
      盡管人工智能充滿爭議,但其前進的步伐根本擋不住。目前,人工智能已經在工業(yè)生產、生活乃至金融領域嶄露頭角、初露鋒芒,未來,人工智能將如同互聯網,顛覆各行各業(yè),無一幸免。諸如當下人工智能交易軟件通過吸取大量數據來了解這個世界,獲取書籍、社交媒體消息、新聞報道、金融數據、企業(yè)財報、國際貨幣政策,甚至是綜藝接目的概況等來理解全球趨勢,然后對股票、債券、商品和其他金融產品的行情進行預測,主導市場交易,將向各行各業(yè)全面覆蓋。非但如此,由于人工智能的發(fā)展速度遠遠超越了人類自身的進化速度,人類自身也將被顛覆。這或許意味著,應用人工智能,人的生命也將可能被數字化、智能化,人不再只是有血有肉的人,還將是有芯片或軟硬件的人。當然,也存在另一種可能,即人工智能在高度進化后,反身主導人類。也就是說,人工智能的發(fā)展實際上將開啟兩條相反的道路,一條道路是人工智能極盡囂張,不但摧毀各行各業(yè)現有的發(fā)展邏輯和路徑,還將取代人類;另一條路則是人工智能加速人類進化,把人類推向更高階段。但不管是哪一種,人工智能的發(fā)展都將帶來革命性的變化。
      生物經濟和生命經濟
      生物經濟與生命經濟的革命性主要體現為通過快速疾病診斷、新藥物等延長及改善生命,通過對人類基因的“讀寫”來預測預防和診斷治療疾病,或通過干細胞再生、基因修復、器官再造等診療疾病,改善、提升生命質量,延長壽命,從而打破人的生理生命極限,乃至在實驗室、工廠創(chuàng)造出新的生命。鑒于此,目前基于全球人口平均壽命71歲的經濟社會結構將因此被改寫。
      滾滾而來的科技浪潮讓當下的紛紛擾擾儼然如浮云。試想,當新材料和新能源生產技術實現突破,新型能源替代化石燃料,低碳發(fā)電技術成為未來電子工業(yè)、海洋工業(yè)、空間工業(yè)的動力基礎,關于能源和環(huán)保的紛爭都將煙消云散;基因組科學、蛋白質科學、腦與認知科學的發(fā)展,基因重組技術,細胞融合技術、生物反應塔技術等的廣泛應用,將掀起一場生命與健康的革命,人類食物、居住、疾病、健康、養(yǎng)老、環(huán)境等方面的問題或將迎刃而解。而一旦人類文明從修樓造塔、上天入地階段進化到可以控制基因,直至可以編輯分子、原子、原子核、夸克和輕粒子,人類也將不再受限于形狀、時間和空間。無論怎樣,科技都在以越來越快的速度改變人及人周圍的環(huán)境,改變人與人的交往范圍、內涵和方式,改變整個國際經濟、政治、社會的原有秩序。

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    發(fā)表于 2024-9-3 16:05:46 | 只看該作者
    樓主的回復太及時了,我正愁這個問題呢。
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  • TA的每日心情

    2024-7-29 15:48
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    發(fā)表于 2024-9-15 06:11:54 | 只看該作者
    你的分析讓我對這個問題有了新的認識。
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    2024-8-7 11:59
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    發(fā)表于 2024-9-18 20:21:07 | 只看該作者
    樓主的分析很有道理,支持!
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