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《洞见 | 2021年最重要的技术将是AI、机器学习、5G和物联网》

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相关报告

  • 《洞见 | 2023年的9个科技预测》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2023-01-31
    • 2022是关键的一年：协作式Web App颠覆了企业各个职能的运作方式；人工智能发展到关键的节点；市场环境的变化正在重置企业。 1.网络浏览器将从通用化转向专门化 随着Web App、公共浏览器和去中心化技术的不断发展，浏览器对于未来的Web app而言已经变得过于普遍和过时。在新的时代，Web app将有更强的协作能力，帮助创造更多高效的工作流程，并且能够利用云的力量实现人工智能功能和繁琐的计算。Web app为以产品为主导的增长提供了高度的传播性和无限的可能性，并且最终能够强大到满足Photoshop等复杂应用的需要。但是，Web App全部潜力的发挥却受到了浏览器的限制。 因此，新一代的专门化浏览器将出现。浏览器将被重构，以满足具备协作功能和更高性能的Web App的需要，就像The Browser Company的Arc浏览器那样。再比如Triangle Lab正在开发的浏览器，将专注于去中心化的应用程序，减少使用方面的不便之处，同时提供更高的安全性和可靠性。作为网络之上的终端界面，浏览器将开始与应用程序展开竞争。而日益壮大的第三方插件生态系统将直接与这些新一代的专门定制的浏览器竞争。 2.生成式人工智能将对内容营销、教育和交互界面的竞争产生意想不到的影响 人工智能将让发展了几十年的内容营销和SEO策略商品化引领品牌和网红营销的新时代。 内容营销：随着诸如ChatGPT这样的模式将编写有效的SEO内容所需的成本和时间降至零，每个品牌都将在搜索引擎上大举投入，使内容营销完全商品化。 教育：ChatGPT对撰写方面的颠覆如同计算器对算术的颠覆一样。你现在可以要求人工智能模拟六年级学生或九年级学生的风格写一篇关于恐龙的文章，只需要几秒钟就可以得到一篇原创内容。 未来大多数的写作工作，从内容营销到产品规格都将由人工智能协助完成，但利用反直觉论证和创造力来制作演示文稿和进行演讲才是人类应发挥的独特优势。教育课程的重点应该是人类必须做的事情，而不是计算机现在可以为我们做的事情。因此，教育课程须做出相应的调整。 界面的竞争：领先的知识和工作流程管理产品将推出自己的查询界面。在过去的几个月里，部分互联网上基于用户生成的内容所构建的优秀内容库，如Quora、Notion、GitHub、Stack Overflow等，都发布了他们自己的AI驱动聊天体验。 这引发了一个新的认知，即在人工智能时代，如果你没有自己的查询界面，则只是在为那些拥有查询界面的平台收集数据。我们都知道 "界面层"让底层技术商品化，但未曾想到它也会将内容商品化。如今，人工智能就是终端的界面层，不仅颠覆了底层服务、数据和内容，还在革命性地合成和展现这一切。由人工智能驱动的产品助手将大举回归，基于人工智能的问答界面是谷歌和其他通过流量来盈利的信息源的最大竞争对手。 3.高度个性化的人工智能驱动的医疗助手将更加普遍 如果你向ChatGPT询问医疗状况，通常会得到一个全面的答案，质量不亚于在网络中搜索二十多次得到内容。想象一下，如果为你量身定做一个以健康为导向的人工智能模型，它具备私人数据库，包含了所有的健康结果和你的电子手环或手表中的每项动态趋势，以及家族健康史、过往疾病等。显而易见，使用这样一个“才学丰富”的资源将比我们如今所使用的网络搜索更加方便，它可以更好地将各项医疗信息连接起来，比我们自己手动做得更好。预计未来2年，医疗的最初协助将更多地基于人工智能完成。 4.社交媒体进阶，对我们展示生活的“超级混剪” 就像Netflix一样，我们将在社交平台看到更多利用人工智能制作的超级混剪内容，简短却有高度的互动性，以每日或每周剧集形式呈现。好友间将互相比较这一天记录的所有内容中有多少是自己所贡献。 人工智能将根据你的群组中每个人喜欢的内容（通过日常的关注的内容来衡量），以确定在最终的混剪中使用哪些内容。在下一代社交应用中更普遍的是，传统的社交图文将愈发不重要，因为类似于Tik Tok这类以人工智能驱动的算法会根据我们喜欢的内容决定我们将看到什么。但是，我们也在寻找既能利用社交图文，又能利用AI驱动编辑和策划的混合解决方案。 5.新的工具和人工智能能力将让我们更有表现力和创造力自信 我们在幼儿园时比成年后更有创造力自信。在与他人的比较或者在学习使用创意工具时遇到困难会影响我们的自信心。但现在，网页版的免费工具与模板已经帮助我们战胜了对空白屏幕的恐惧。此外，强大的生成式人工智能让任何人都能创造性地表达自己，而无需经历陡峭学习曲线。因此，创意工作的价值将从结果转移到过程和原创性。最初的想法、判断、过程中的创新和故事概念变得比以往任何时候都更重要。 薪酬模式也将从基于时间转向为关注价值。过去，时间是最简单的工作衡量标准，但在这个新的时代，许多平凡和重复性的工作都由人工智能来完成，打造创意工作所需的时间已经大大减少。如果不根据时间收费，创作者该如何开始对附加价值收费？也许会有一些双方都同意的定价模式，例如将经验考虑在内，或根据创作内容的表现得到相应回报。其中一种令人振奋但尚未引起关注的的回报模式是，对那些使用他们的风格进行艺术或音乐创作的行为收费。人工智能时代也是重新构想薪酬模式的成熟时机。 6.内容创作者将拥有专属的受众，一些人将趋于 "无平台"化 拥有大量受众的内容创作者正在寻求新的方式来维护关系。越来越多像Sahil Bloom和Becky Kennedy这样的杰出人物在更加广泛的社交平台分享内容，而不是依赖单一平台和方式。Sahil自己的订阅平台运营涨势迅猛，其本身就已成为一项业务。而Becky 则推出了一个基于订阅的社区Good Inside，取得了巨大的成功。这些全新订阅的模式远远超出了寻找潜在客户的范畴，而是书籍和社交资料的替代品或补充。 另一方面，社交平台担心失去创作者内容，将采取行动回应这些 "无平台化创作者 "。我们已经看到了Twitter的短期政策，禁止外链到其他平台，以及继续降低带有导出链接的推文排名。 在这个新的时代，创作者可以利用新技术来拥有和维护更多受众。最终，我相信所有由个人创作者转型的企业都将通过时事通讯和个性化的、基于订阅的社区拥有他们的受众。 7.人工智能的发展令人们难以信任自己的感官 可能有些人已经了解到网络中利用AI技术深度伪造的“摩根弗里曼”。显然，我们不能再依靠感官来确定事态的真假。如果你正在使用全新人工智能驱动的视频编辑功能，你可能已经意识到我们正在进入一个无法依靠双眼辨别真伪的时代。那些能够加快工作流程并帮助专业创意人士创造丰富媒介内容的工具正变得更加强大且易用。 "先验证，后信任"已经演变为"信任，但验证"。这是一个既充满奇妙的创造力又有新型风险的时代。我们需要开拓新的本能，在信任之前先验证，并变得不那么容易被操纵。我们需要创建一个归因时代，内容要显示作者是谁，如何制作的（而没有签名的内容会被认为是假的或人工智能创作的）。当看到没有任何关于其来源的可验证"内容凭证"的匿名内容时（来自内容真实性倡议等开放源代码），我们不能默认相信它。 在Adobe，我们正全力以赴地拥抱这一开源解决方案，使创作者能够添加原创内容凭证，但我们需要更多来自全球的内容创作者和社交平台共同参与。 8.超个性化的体验带来为你量身打造的沉浸式时代 随着人们获得创造力自信，时尚和家具等生活设计变得高度个性化，文化将随之改变。如今，生活中的设计多为少数人创造，而后被大众所普遍接受。但随着广泛的创造力自信，人们会渴望通过个性化展现自我。 未来，人们能够在结账前自己定制鞋子或衣服，通过车内仪表盘设计和内饰定制套装来实现车内体验的个性化。当我们戴上AR眼镜时，每个人的世界都会因设计而显得截然不同。在保护用户隐私的情况下实现个性化体验的新兴技术将冉冉升起。 9.企业将进行快速重置，更注重敏捷性、节约成本并建立韧性 目前的市场环境迫使企业从 "碳水化合物时代 "转向建立伟大组织的 "肌肉时代"。在过去十年中，获取客户和扩大组织规模的最简单方法是投入更多资金和人力，这导致了入不敷出的组织、冗余的团队和缓慢的流程。如今的经济困境强制企业进行转型，即通过改变工作方式和建立一个更有弹性与能力的团队来解决问题。智慧胜过资源。 未来，我们有可能会看到世界各地的公司进行更大胆的重组，重构一个绝大多数决策和流程都可以实现自动化的世界。
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  • 《洞见 | 未来三十年中，20项影响世界的核心科技趋势》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2023-04-04
    • 近日，美国陆军公布了一份长达35页的《2016-2045年新兴科技趋势报告》。这是美国陆军研究和技术部副助理部长（DASAR&T）发布的关于科学和技术（S&T）新兴趋势的第三份年度报告。 它是美国在过去几年由政府机构、咨询机构、智囊团、科研机构等发表的 32 份科技趋势相关研究调查报告的基础上提炼形成的。通过对近 700 项科技趋势的综合比对分析，从这一数据集中，确定了 20 个未来三十年将影响世界的核心科技趋势。 该报告有两个主要目标。首先，它旨在通知美国各地的领导人。陆军和联合、跨机构和国际社会的利益相关者，关于可能影响未来作战环境和塑造陆军能力的科技趋势。其次，确定未来 30 年可能影响陆军能力和未来操作环境的科学技术的主要趋势。 1.机器人和自主系统 到 2045 年，机器人和自主系统很可能会变得很普遍。自动驾驶汽车将使交通更安全、更高效，同时可能推动共享经济的崛起。机器人会照顾老人，运送食品杂货，收割庄稼，维护公共基础设施，并提供许多其他涉及日常生活的服务。智能软件代理，或称「机器人」，将从 tb 的数据中提取见解，自动化业务流程，并进入客户服务、教学和其他传统上被视为「以人为中心」的角色。然而，自治制度的兴起可能会使数亿名劳动力和服务人员流离失所，造成经济不稳定和社会动荡的风险。网络自主系统也将成为对手的一个有吸引力的目标和网络防御的一个新的优先事项。随着机器人系统获得机动性、灵活性和智力，机器人在军事行动中的应用将会扩大，使机器人成为未来战场上的有效合作伙伴。与此同时，对手将使用机器人和自主统，在道德和战术上挑战我们。 2.3D 打印 增材制造 (3D 打印) 已经在工业中使用了 30 多年，主要是作为一种有限运行的原型设计的工具。然而 3D 打印技术已经有了显著的创新过去十年。3D 打印机的价格正在下降，开源工具和在线市场的 3D 模型的可用性促进了一个充满活力的爱好者「制造商」社区的发展，他们正在推动这项技术的边界。到 2040 年，3D 打印机将能够打印出包含多种材料、电子产品、电池和其他部件的物体。人们将能够打印工具，电子产品，替换部件，医疗设备和其他产品，根据他们的需要和需要定制。军事后勤可能会精简，因为设备和物资将在使用点直接打印。物品将成为信息，而数字盗版将取代入店行窃。恐怖分子和犯罪组织将使用几乎不可能追踪的原材料打印武器、传感器和其他设备。 3.大数据 2015 年，全球产生了 4.4zb 的数据（4.4 万亿 g），这一数字预计大约每两年翻一番。这大量的数据对消费者行为、公共卫生、气候变化以及一系列其他经济、社会和政治挑战提供了深刻的见解。 然而，虽然「大数据」已经成为一个流行词，但每年产生的数据中只有不到 10% 被分析。在未来的 30 年里，我们更好地利用大量动态数据集的能力将会得到提高。自动化机器人将抓取非结构化数据，识别在沉浸式虚拟数据场景中可视化的关系。随着人们获得了将大数据应用到个人生活中的能力，分析将扩展到企业之外。公民将有能力利用数据来让政府和其他主要机构负责，从而导致数据访问方面的紧张局势。超个性化营销的兴起、政府对公民数据跟踪的监控以及高调的数据丢失案例，可能会加剧人们对数据所有权的担忧。潜在的对手将利用被窃取、从黑暗网络购买或从开源自由访问的数据来危及安全并挑战美国。防御能力。 4.人的拓展 在未来的 30 年里，技术将使我们能够超越对人类潜力的生物限制。通过物联网连接的可穿戴设备将把对上下文敏感的信息直接覆盖到我们的感官上。外骨骼和脑接口修复术将使我们更强壮，恢复老年人和虚弱者的活动能力。嵌入隐形眼镜和永久植入物的传感器和电脑可以让我们听到墙后的窃窃私语，给我们自然的夜视觉，并让我们沉浸在虚拟和增强现实中。非营养性药物将扩大我们的认知能力，改变工作和教育。当然，增强技术将是有代价的，那些负担不起升级「人类底盘」的人可能会发现自己无法在增强经济中竞争。网络增强技术对于想要控制我们身心的黑客来说，也将是一个有吸引力的目标。而美国。军队将受益于扩充士兵，部队将面对同样扩充的对手，一场扩充军备竞赛可能会演变。 5.移动和云计算 移动计算和云计算正在改变人们与数据交互的方式。在美国，目前估计有 30% 的网络浏览和 40% 的社交媒体使用都是在移动设备上完成的。到 2030 年，全球 75% 的人口将拥有移动连接，60% 的人应该拥有宽带接入。移动设备正变得越来越强大和功能丰富，有越来越多的嵌入式传感器可以测量天气、位置、环境光和声音，以及生物识别技术。云计算与移动数据访问相结合，提供了几乎无限的计算能力，可以无缝扩展，而不需要在 IT 基础设施上进行大规模投资。在未来的 30 年里，基于云的移动计算有潜力转变从医疗保健到教育的一切。 手机将监测生命体征，并直接与诊断应用程序通信，人们将使用移动设备的在线教育门户网站学习新技能，应用程序将允许发展中国家的农民连接实时天气数据和工具，以优化他们的收成。与此同时，移动计算和云计算将给网络安全、可靠性和带宽带来巨大压力，消费者和企业都将不得不更适应将数据移交给云计算。 6.医疗进步 在未来的 30 年里，医学将迎来多项技术突破。基因组学将产生个性化医学，包括针对癌症、心血管疾病、阿尔茨海默氏症和其他量身定制的疾病的治疗。人工器官将从 DNA 样本中种植用于移植，消除了救命移植的等待时间和器官排斥的风险。假肢将直接连接到神经系统，并将结合基于生物的传感器，提供接近正常的触觉。机器人急救人员和组织保存技术，如控制低温治疗，将彻底改变创伤护理，并大大延长受伤士兵的「黄金时间」。随着科学家们开启了开启衰老的钥匙，人们将活得更长的时间，保持健康和活跃，直到今天我们所认为的「老年」。与此同时，先进医疗保健的成本将使许多国家卫生保健系统面临压力，并引发在获得救生治疗方面日益加剧的不平等。即将到来的医疗革命还将使人们在未来几十年的时间里保持健康和生产力，扩大老年工人和年轻工人之间的工作竞争，并给社会保障网造成额外的压力。耐药细菌将成为世界许多地区的一个紧迫问题。 7.网络安全 网络防御很难说是关于的新趋势警告「网络珍珠港」都是早在 1991。然而，在未来 30 年的崛起物联网和互联网越来越多的相互依存在连接的方面日常生活将带来网络安全最前部而数字以及网络攻击的范围是在增加，大多数都有针对个人消费者或公司，个人攻击造成的损害虽然广泛，但很容易得到控制。随着汽车、家用电器、发电厂、街灯和数百万个其他物体的联网，一场真正具有毁灭性的网络攻击的可能性将会增加。国家、企业和个人将面临挑战，以确保他们的数据免受更隐蔽的攻击——其中许多攻击可能在数年内都不被发现。最坏的情况是设想一种「电子末日」的形式，即互联网巨大的经济和社会力量在无情的网络攻击的重压下崩溃。 8.清洁能源 在未来 30 年里，全球的能源需求预计将增长 35%。随着水力压裂法和定向钻井等方法的发展，人们已经开辟了大量新的石油和天然气储量。这些技术颠覆了全球石油市场，并使美国成为世界上最大的化石燃料生产国之一。与此同时，太阳能和风能等可再生能源的成本正接近与化石燃料持平。在过去的 20 年里，太阳能电池生产的电力成本已经从每瓦容量的近 8 美元下降到这个数字的不到十分之一。核能虽然仍是公众激烈辩论的主题，但仍在继续增长，新的反应堆设计有望提高安全性和更少的放射性废料。虽然采用更清洁的能源将有助于应对全球气候变化，但在获取电池、太阳能电池和其他能源革命的关键产品中使用的稀有材料方面，将会出现新的摩擦。化石燃料的衰落也带来了整个中东和北非的经济和社会不稳定的重大风险，给美国及其盟友带来了新的安全挑战。 9.智慧城市 到 2045 年，世界上 65-70% 的人口——大约 64 亿人——将居住在城市中。随着城市人口的增加，拥有 1000 万或以上居民的特大城市的数量将会增加，从 2016 年的 28 个增加到 2030 年的 41 个。大规模向城市迁移将给城市交通系统、食品和水供应、电力和能源基础设施、卫生设施和公共安全带来重大压力。信息和通信 (ICT) 技术将支持「智能城市」的发展，后者利用数据和自动化，使城市中心更高效和可持续。分布式传感器系统将监测水和电力的使用情况，并通过智能电网自动平衡分配。网络交通系统和自动交通工具的选择将缓解交通拥堵。新的材料和设计技术将被用于建造智能建筑，以最大限度地提高加热、冷却和照明的效率。屋顶太阳能电池板、微型风力涡轮机、热能和其他可再生能源将提供清洁、分布式的发电。与此同时，那些无力投资这些技术的城市 (或缺乏政治意愿) 可能会变成拥挤、肮脏、危险的不稳定和冲突的引爆点。 10.物联网 据保守估计，到 2045 年，将有超过 1000 亿台设备连接到互联网上。这将包括移动和可穿戴设备、家用电器、医疗设备、工业传感器、安全摄像头、汽车、服装和其他技术。所有这些设备都将产生和分享大量的信息，这将彻底改变我们的工作和生活方式。人们将利用通过物联网 (IoT) 产生的信息，做出更明智的决策，并更深入地了解自己的生活和周围的世界。与此同时，联网设备还将自动化许多目前需要人工劳动的监测、管理和修复任务。物联网、分析学和人工智能的交叉点将创建一个智能机器的全球网络，在没有人工干预的情况下进行大量的关键业务。而物联网将会改善很多方面。在经济效率、公共安全和个人生产力方面，它也将加剧人们对网络安全和隐私的担忧。犯罪组织、恐怖分子和敌对的民族国家将使用物联网作为攻击美国及其盟友的新载体。通过联网设备产生的大量数据也将使各国政府能够对人口进行大规模监测，从而导致数字自由和安全之间持续的紧张关系。 11.食品和水技术 在未来 30 年，食物和淡水的不足将成为世界许多地区的危机点。目前大约 25% 的农田已经因过度耕作、干旱和空气/水污染而退化。根据乐观的预测，主食谷物的价格可能在未来几十年里上涨 30%——如果气候变化、需求模式和资源管理的失败继续遵循当前的发展轨迹，100% 的增长是不可能的。到 2045 年，39 亿人，超过世界人口的 40%，将面临水资源压力。技术为粮食和水危机提供了许多潜在的解决方案。海水淡化、微量灌溉、水回收、雨水收集和其他技术可以缓解淡水供应的压力。转基因作物和自动化可以提高作物产量，并允许农民从更少的土地上生产更多的营养。长期以来，在发达国家被认为是理所当然的食物和水，将成为创新的主要焦点，并可能成为冲突的主要引爆点。 12.量子计算 量子计算利用亚原子粒子的特性，如叠加和纠缠，来编码和操作数据。虽然这项技术已经作为一种理论可能性被讨论了几十年，但最近横跨学术界、工业界和政府的研究努力实验室正开始展示可能在未来 5-15 年有实际应用的量子系统。量子计算可能是一种关键技术，它可以彻底改变多个其他技术领域，如气候建模、药物研究和材料科学。然而，对量子计算的兴趣与它如何改变密码学有关。量子计算机可以破解目前所有的加密方法，而量子密码学可以提供第一个真正牢不可破的编码技术。最近的研究已经开始克服许多限制了实际量子计算机发展的技术问题。虽然量子计算的现实应用可能直到 20 世纪 40 年代中期才会出现，但政府和行业的大量投资的涌入表明，量子计算可能正在接近一个临界点。 13.社会赋权 目前，大约有 65% 的美国成年人使用社交媒体，这高于 2005 年的 7%。社交媒体无疑已经改变了人们的在线连接方式，但在未来的 30 年里，社交技术将成为授权个人塑造自己形象的引擎微文化。许多传统的权力结构将被推翻，因为人们形成了基于互联网的社区，由技术中介的社会契约来定义。各国政府将会发现，如果没有大众媒体的过滤，人们就会直接分享目击者对腐败和压迫的描述，因此越来越难控制政治叙事。虽然企业将学习通过社交渠道与消费者接触的新技术，但这些消费者也将利用社交平台来减少广告噪音，并让企业对自己的产品和行为负责。众包和内容流媒体将进一步使内容创作大众化，并模糊媒体创造者和消费者之间的界限。比特币和其他加密货币可能导致基于社会共识而不是政府控制的货币和贸易的定义。对美国来说。军队、社会赋权将从根本上改变年轻人对服兵役的看法。例如，那些首先将自己定义为……的成员的人网络社区可能不太容易被对爱国主义和公共服务的呼吁所吸引。社交媒体分享也将使军队在未来的冲突中赢得叙事的战斗更具挑战性。 14.先进的数字 在过去的 60 年里，计算机和其他数字设备已经彻底地改变了生活，以至于人们几乎不可能记住这些技术是相对较新的。第一台个人电脑直到 1975 年才售出，而且只能作为客户必须自己组装和编程的套件出售。然而，仅仅 40 年后，68% 的美国人拥有的智能手机的处理能力比 1969 年送宇航员上月球时还要强。3 未来 30 年可能会继续提高计算能力和更广泛的数字资源可用性。移动计算和云计算将提供几乎无限的内存和处理速度。虚拟化和软件定义的系统将允许政府和企业快速适应 IT 基础设施，而不需要昂贵和浪费的硬件升级。数字产品将融入到更广泛的日常用品中，从服装到建筑材料。与此同时，技术正在出现，这将改变我们与设备的交互方式。语音接口在智能手机中已经很常见，并将继续改进。手势界面将使我们能够通过非语言行为与计算机进行交流。最终，脑机接口将允许我们控制设备通过思考，使数字系统成为我们身体的自然延伸，作为我们自己的四肢。所有这些发展都将为军队带来新的机遇和挑战。例如，嵌入式数字系统将使士兵彼此连接，并支持维持、火力协调和智能分析。另一方面，先进计算能力的激增将增加严重网络攻击的风险。 15.混合现实 虚拟现实和增强现实 (VR 和 AR) 已经在消费电子行业产生了很大的热情。Facebook 今年将推出一个由 OculusVR 开发的 VR 头盔市场，并于 2014 年收购了该系统。包括三星、索尼和 HTC 在内的其他主要电子公司今年都在发布虚拟现实产品，这标志着虚拟现实作为主流娱乐技术的一次重大突破。应用程序正在娱乐领域之外出现。例如，家居装修连锁店 Lowes 正在开发全息房间——一个 3D 增强现实房间，允许购物者设计一个生活区，然后走进这个空间的虚拟模型，以更好地感受它的外观。而虚拟现实和增强现实技术的历史夸大的期望将改变媒体在 1990 年代的超高分辨率显示，低成本的位置和位置跟踪，和高清晰度视频内容奠定了坚实的基础「混合现实」技术合并现实世界与数字信息。在未来的 30 年里，这些技术应该会变得更加普遍。AR 显示器将提供实时的、上下文感知的数据覆盖，而 VR 将深入启用沉浸式体验集成视觉，声音，气味和触摸。为 U.S. 军队、虚拟现实和增强现实都有应用程序从培训战斗行动。 16.气候变化技术 目前的数据显示，到 2050 年，全球地表温度将上升 2.5 至 5.4 华氏度。即使今天采取了戏剧性的措施来减少温室气体的排放，气候惯性也保证了一些气候变暖将是不可避免的。因此，海平面可能会上升，威胁到沿海城市；作物产量可能会下降，导致发展中国家部分地区出现饥荒；干旱可能会威胁到数百万缺乏淡水的人，而洪水可能会威胁到他们对家庭、企业和公共基础设施造成数十亿美元的损失。在未来 30 年里，这些风险将推动对技术解决方案的投资，以缓解气候变化的潜在影响。在短期内，气候变化技术将包括洪水灾害测绘系统和抗旱转基因作物。从长远来看，可能会出现更多雄心勃勃的技术，比如碳封存方法这可以将二氧化碳和甲烷等温室气体排出大气中，并将它们安全地储存在地下。如果气候变化似乎遵循 4-5 度或更多的变暖情况，那么可能会对地球气候产生不可能减轻的不稳定影响。在这种情况下，对地球工程的认真努力可能成为避免灾难性气候变化的唯一解决方案。例如，科学家们估计，在大气中播种硫磺或氧化铝颗粒，以减少撞击地球的太阳辐射量。这些干预措施仍然是高度理论性的，而且风险可能非常大。 17.先进的材料 在过去的十年里，材料科学取得了令人印象深刻的进步，比如自愈和自清洁的智能材料；可以恢复原始形状的记忆金属；压电陶瓷，可以用来从压力中获取能量；以及具有显著结构和电学特性的纳米材料。纳米材料在广泛的应用中具有巨大的潜力。在纳米尺度 (小于 100 纳米)，普通材料具有独特的性能。例如，石墨烯是一种由单个碳原子形成的晶格，它比钢强 100 倍，能有效地传导热量和电力，而且几乎是透明的。纳米材料在发动机和其他机器的超光滑涂层、飞机和汽车的坚固复合材料、轻型防弹衣和高效光电方面都有应用。除了工业应用之外，制药公司正在开发治疗性纳米颗粒，有一天可以提供针对癌症的靶向药物治疗，大大减少副作用，同时提高治疗结果。在接下来的 30 年里，纳米材料和其他材料新型材料，如金属泡沫和陶瓷复合材料，将会在服装、建筑材料、车辆、道路和桥梁，以及无数其他物品中找到。美国陆军将能够利用先进的材料来生产更轻、更坚固的的电池和可再生能源系统。 18.新型武器 在未来的 30 年里，许多新的武器技术可能会在未来的战场上激增。除了目前正在开发的技术，如非致命武器和定向能源系统，一些国家正在投资反进入区域拒绝 (A2AD) 技术，这些技术可能会严重影响美国陆军在未来操作环境中自由机动的能力。新兴的 A2AD 技术包括反舰弹道导弹；精确制导反车辆和杀伤弹药；反火箭、火炮和迫击炮 (CRAM) 系统、反卫星武器；以及电磁脉冲 (EMP) 系统。其中一些技术，如精确制导弹药，将反映出基于现有技术的创新。例如，中国正在开发有可能摧毁航空母舰的先进反舰弹道导弹。其他技术将反映全新的概念，如 2015 年 DARPA 展示的自导子弹，作为其极端精确任务弹药 (EXACTO) 计划的一部分。随着中国、俄罗斯和其他国家在军事现代化方面的投资。很可能会面对有能力接近并在某些情况下可能超过我们自己的对手。 19.空间 航天工业已经进入了一个自 20 世纪 60 年代太空竞赛以来从未见过的创新和进步时期。机器人技术、先进的推进系统、轻质材料、增材制造和微型化等新技术，都极大地降低了将人和材料送入太空的成本，并为太空探索开辟了新的可能性。太空市场的新进入者，包括 SpaceX 公司、阿丽亚娜空间公司和蓝色起源公司，正在颠覆停滞不前的商业发射部门，并推动诸如可重复使用的运载火箭等创新。在未来的 30 年里，研究和开发将使人类能够重返月球，并可能导致更多戏剧性的探索，包括人类探索火星和开始全新的天基工业，如小行星采矿。虽然对太空的探索和潜在的殖民化长期以来一直吸引着我们的想象力，但对太空基础设施的日益依赖可能会导致地球上出现新的摩擦。随着越来越多的国家开始依赖太空资产，对太空的控制可能成为一个重要的闪点。太空的军事化并不是不可能的，而反卫星战争可能会对美国产生深远的影响。陆军严重依赖卫星来安全全球通信、情报收集和协调联合机动。 20.合成生物学 几千年来，人类通过选择性育种和杂交，早在孟德尔确定遗传的基本定律或艾弗里-麦克劳德-麦卡蒂实验确定之前，就操纵了动植物的遗传密码。然而，随着我们对遗传学的理解的加深，通过从头开始构建新的 DNA 序列来设计定制的生物体正成为可能。转基因作物代表了这项技术的先锋，但我们正处于一场更广泛的革命的边缘，这场革命将把生命本身变成可以像计算机代码一样编写和重写的信息。科学家们已经在设计能够分泌生物燃料的藻类，并利用 DNA 编码数千千兆字节的数据。在未来的 30 年里，合成生物学将产生工程生物体，它们可以检测毒素，从工业废物中创造生物燃料，并通过与人类宿主的共生关系提供药物。与此同时，合成生物学代表着巨大的风险，包括工程生物武器和可能破坏自然生态系统的入侵合成生物。
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