2045大趨勢(shì)
——未來(lái)的交通科技發(fā)展

文

2018年年末，美國(guó)公布了一份長(zhǎng)達(dá)35頁(yè)的《2016-2045年新興科技趨勢(shì)報(bào)告》。該《報(bào)告》是美國(guó)在過(guò)去五年內(nèi)由政府機(jī)構(gòu)、咨詢機(jī)構(gòu)、智囊團(tuán)、科研機(jī)構(gòu)等發(fā)表的32份科技趨勢(shì)相關(guān)研究調(diào)查報(bào)告的基礎(chǔ)上提煉形成的。通過(guò)對(duì)近700項(xiàng)科技趨勢(shì)的綜合比對(duì)分析，最終明確了20項(xiàng)最值得關(guān)注的科技發(fā)展趨勢(shì)。本刊從中選擇了和交通有關(guān)的若干項(xiàng)，逐一解讀。

1 物聯(lián)網(wǎng)

在2045年，最保守的預(yù)測(cè)也認(rèn)為將會(huì)有超過(guò)1千億個(gè)設(shè)備連接在互聯(lián)網(wǎng)上。這些設(shè)備包括了移動(dòng)設(shè)備、可穿戴設(shè)備、家用電器、工業(yè)探測(cè)器、監(jiān)控?cái)z像頭、汽車(chē)等。與此同時(shí)，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也將把目前許多工作，比如監(jiān)視、管理，以及維修等需要人力的工作自動(dòng)化。物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析，以及人工智能這三大技術(shù)之間的合作將會(huì)在世界上創(chuàng)造出一個(gè)巨大的智能機(jī)器網(wǎng)絡(luò)，在不需人力介入的情況下實(shí)現(xiàn)巨量的商業(yè)交易。

2 機(jī)器人與自動(dòng)化系統(tǒng)

在2045年的地球上，機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)將無(wú)處不在。自動(dòng)駕駛汽車(chē)會(huì)使交通更加安全與高效，或許還會(huì)給共享經(jīng)濟(jì)帶來(lái)新的動(dòng)力。機(jī)器人則會(huì)負(fù)責(zé)日常生活中大量的任務(wù)，以及工業(yè)中的職責(zé)，比如收獲農(nóng)作物、維護(hù)公共設(shè)施等。人工智能軟件則會(huì)被使用到商業(yè)上，例如從數(shù)百太字節(jié)（TB）的數(shù)據(jù)里面提取有意義的信息，使商業(yè)服務(wù)自動(dòng)化，以及替代諸如客服、教師等傳統(tǒng)意義上“以人為本”的職業(yè)。

3 智能手機(jī)與云端計(jì)算

智能手機(jī)與云端計(jì)算正在改變?nèi)祟惻c數(shù)據(jù)相處的方式。比如，目前美國(guó)大約有30%的網(wǎng)頁(yè)瀏覽和40%的社交媒體是通過(guò)手機(jī)完成的，原因之一就是具有各種可以測(cè)量天氣、位置、光度、聲音，以及生物特征探測(cè)器的智能手機(jī)。隨著手機(jī)的威力越來(lái)越大，功能也越來(lái)越全面，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的鋪展也將加速。在2030年，全球75%的人口將會(huì)擁有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接，60%的人口將會(huì)擁有高速有線網(wǎng)絡(luò)連接。

4 智能城市

在2045年，全世界65%至70%的人口將會(huì)居住在城市里。隨著城市人口的增加，全球人口超過(guò)1千萬(wàn)的超級(jí)都市將會(huì)從2016年的28座增加至2030年的41座。大量的人口向城市流動(dòng)將會(huì)給這些城市的基礎(chǔ)建設(shè)，比如城際交通、食物和水源、電力能源、污水處理，以及公共安全系統(tǒng)等帶來(lái)極大的壓力。未來(lái)的智能城市將利用信息和通訊技術(shù)（ICT），通過(guò)大數(shù)據(jù)及自動(dòng)化來(lái)提高城市的效率和可持續(xù)性。比如，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的交通信號(hào)系統(tǒng)及自動(dòng)駕駛系統(tǒng)來(lái)減緩車(chē)輛堵塞的程度。

5 量子計(jì)算

量子計(jì)算是通過(guò)疊加原理和量子糾纏等次原子粒子的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的編碼和操縱。雖然在過(guò)去的幾十年里，量子計(jì)算只存在于理論上，近些年的研究已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)有意義的結(jié)果。在未來(lái)的5年至15年里，很有可能制造出一款有實(shí)用意義的量子計(jì)算機(jī)。不過(guò)，最令人期待的還是量子密碼學(xué)。一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)將可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也將真正無(wú)懈可擊。

6 混合現(xiàn)實(shí)

虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR和AR）技術(shù)已經(jīng)在消費(fèi)電子市場(chǎng)激發(fā)了極大的熱情，各科技公司也迅速地開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。當(dāng)然，VR也有在娛樂(lè)之外的應(yīng)用。目前，VR和AR技術(shù)在路線規(guī)劃、橋梁設(shè)計(jì)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)測(cè)試等領(lǐng)域均有應(yīng)用。在未來(lái)的30年里，這些技術(shù)將成為主流科技。

7 數(shù)據(jù)分析

在2015年，人類總共創(chuàng)造了4.4ZB（44億TB）的數(shù)據(jù)，而這個(gè)數(shù)字大約每?jī)赡昃蜁?huì)翻倍。在這些數(shù)據(jù)中隱藏了各種關(guān)于消費(fèi)習(xí)慣、公共健康、全球氣候變化、交通量等方面的深刻信息。可惜的是，雖然“大數(shù)據(jù)”成為了一個(gè)熱點(diǎn)，但每年只有不到10%的數(shù)據(jù)會(huì)被分析。接下來(lái)的30年里，自動(dòng)人工智能軟件將從散亂的數(shù)據(jù)中，識(shí)別并提取有關(guān)聯(lián)的信息。而這種數(shù)據(jù)分析的能力將會(huì)從商業(yè)應(yīng)用擴(kuò)散到普通人手里。

8 網(wǎng)絡(luò)安全

網(wǎng)絡(luò)安全不是一個(gè)嶄新的話題。事實(shí)上，早在1991年就有人提出了“網(wǎng)絡(luò)上的珍珠港”這一警告。目前，雖然世界上的網(wǎng)絡(luò)攻擊越來(lái)越多，但是它們大多數(shù)的目標(biāo)都只是個(gè)人或企業(yè)。而且這些攻擊所造成的損失雖然很大，但是這些損失并不會(huì)擴(kuò)散。而未來(lái)的世界將不會(huì)如此簡(jiǎn)單。

9 先進(jìn)數(shù)碼設(shè)備

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算將會(huì)給人們帶來(lái)幾乎無(wú)限的內(nèi)存和計(jì)算能力。虛擬技術(shù)和基于軟件的系統(tǒng)將會(huì)允許政府和企業(yè)在不需要昂貴的硬件升級(jí)的情況下，迅速地調(diào)整升級(jí)IT系統(tǒng)。同時(shí)，新科技將會(huì)改變?nèi)藗兣c科技之間的交流方式。語(yǔ)音界面已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在智能手機(jī)中，而姿勢(shì)界面則允許人們無(wú)聲地與計(jì)算機(jī)通訊。最終，人腦—電腦界面將會(huì)允許人們用思想控制數(shù)碼設(shè)備，使它們成為身體的一部分。

10 先進(jìn)材料

在過(guò)去的10年里，材料科學(xué)的突破給我們帶來(lái)了許多種先進(jìn)的材料。從可以自我恢復(fù)和自我清理的智能材料、可以恢復(fù)原本形狀的記憶金屬，到可以利用壓力發(fā)電的壓電陶瓷材料等。尤其是納米材料，它有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值。比如，石墨烯，一種由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體，強(qiáng)度是鋼的100倍，能夠高效的傳導(dǎo)熱和電，并且?guī)缀跬该?。納米材料有著無(wú)數(shù)種應(yīng)用，比如作為引擎或其他機(jī)械表面的低摩擦力鍍膜，作為高強(qiáng)度合成材料來(lái)建造汽車(chē)和飛機(jī)等。

11 增材制造

增材制造（3D打?。┰诮昀?，獲得了驚人的發(fā)展。隨著3D打印機(jī)價(jià)格的下降及大量開(kāi)源工具和付費(fèi)模型的出現(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)的極限無(wú)時(shí)不刻地在被突破。2018年，世界上第一座使用改性塑料進(jìn)行機(jī)器人3D打印的步行橋亮相上海同濟(jì)大學(xué)，打印360小時(shí)、1天拼裝完成。未來(lái)，人們將會(huì)利用3D打印技術(shù)制造工具、電子產(chǎn)品、備用零件、醫(yī)療設(shè)備等各種產(chǎn)品。