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摘要：对未来的展望往往需要建立在对人类发展趋势的观察之上，首先，让我们看看500年前的人类社会是什么样的。让我们时间倒回到公元1500年……500年前人类社会是什么样的？公元1500年世界历史地图公元1500年，世界正处于大航海时代，欧洲还在探索世界，中国处于明朝中期大明弘治十三年，在位皇帝为明孝宗朱佑樘，美国还没有建国，日本还处于室町幕府时代，...半岛还处于李氏王朝统治之下。
对未来的展望往往需要建立在对人类发展趋势的观察之上，首先，让我们看看500年前的人类社会是什么样的。让我们时间倒回到公元1500年…… 500年前人类社会是什么样的？ 公元1500年世界历史地图 公元1500年，世界正处于大航海时代，欧洲还在探索世界，中国处于明朝中期大明弘治十三年，在位皇帝为明孝宗朱佑樘，美国还没有建国，日本还处于室町幕府时代， ... 半岛还处于李氏王朝统治之下。在这之前，1488年，迪亚士才刚刚发现非洲好望角，1492年，哥伦布发现美洲大陆；在这之后，1508年，「 ”心学”开创者王阳明首次提出「 ”知行合一”的论断；1519年，麦哲伦开启环球航行；而直到1543年，哥白尼才发表革命性的《天体运动论》，推动人类宇宙观的变革。 公元1500年，中国的四大发明—— ... 、指南针、印刷术、造纸术，还是世界最先进的技术。 人类科技发展的规律总结 纵观人类历史，我们可以看到： 火的使用已经距今100万年； 农耕种植技术的使用在1万年前； 约5000年前，人类进入了青铜时代； 约3000年前，人类进入铁器时代； 中国四大发明出现在距今2000年前-1000年前； 蒸汽机和第一次工业革命出现在200年前； 紧接着是100年前的第二次电气革命和50年前开始的第三次信息革命； 而互联网革命和移动互联网革命是今天发生的，大数据物联网革命人工智能革命马上到来。 如果用图片表示是这样的： 科技发展速度曲线 这说明人类的科技进步速度是一个日益加速的过程，或者按照某些理论，是呈指数发展的。 当然，如果大家细心一点就会发现，这个世界很多增长现象的规律都符合指数增长曲线，比如人口增长曲线，个人财富增长曲线等等，甚至物理领域，当一艘飞船趋近于光速时，它的动质量增加也是指数级的。下面是根据爱因斯坦相对论绘制的飞船动质量和速度的关系： 动质量和速度的关系曲线 从理论上来讲，爱因斯坦的相对论直接禁止了光速飞船的存在。为什么呢？因为光速飞船是有静质量的，当它的速度加速到光速时，动质量和动能会趋于无穷大，这就需要无穷无尽的能量来支持，所以是不可能的。 同样的道理，这个世界上按指数增长的现象，往往都无法达到最高程度，因为理论增长模型和实际增长是有区别的，实际中，还需要考虑各种制约因素，它们也会随之呈指数增长，反过来制约本体的发展。 芯片性能演进曲线 比如，「 ”摩尔定律”预测：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。而如今，摩尔定律每年只能增长几个百分点，每 10 年可能只有 2 倍。为什么摩尔定律失效了？因为研究和实验室的成本需求、技术的物理极限、技术复杂性以及一些其他限制因素也呈指数级增加，最终导致摩尔定律在现阶段失效。 同样的道理，科技发展如果完全按照理论预测呈指数级发展，那么其研究和实验室成本、物理极限、技术复杂性、甚至对地球资源消耗等限制因素也会呈指数级发展，最终导致科技发展速度受制于各种因素而逐渐放缓。 如果你细心观察就会感觉到，近几十年，科技发展速度明显有放缓的节奏（除了IT领域一路高歌，势头迅猛，但IT领域的基础理论和架构也诞生于上世纪50年代，现在的发展更多是广度的发展），当然这种情况出现也不能简单理解为是科技进入瓶颈期停滞不前了，请看下图： 科技发展速度在局部会有"S"型波动 科技发展速度虽然总体符合指数曲线，但在细微之处也有可能呈现一个「 ”S”型曲线，把「 ”S”型曲线截取一半观察，其实也类似于一个局部的指数曲线，有缓进和突进的细微波动。由此可见，当前科技发展很有可能没有达到人类科技的整体极限，而是处于一个局部的「 ”S”型曲线的缓进阶段，这个时候，再想提升，必须依赖一种新科技范式的出现，新的范式会推动科技发展沿指数曲线继续向上攀升。 当前几个可能推动科技暴涨的技术 近几十年，除了IT领域，科技发展脚步明显放缓，人类应用技术的进步都是量的积累。基础理论领域的相对论和量子理论这两个出现于19世纪末20世纪初的理论，现在仍然无法逾越；1969年阿波罗10号载人登上了月亮，而49年之间人类再未拜访过月球；从中国发明黑 ... 到德国原始的V1、V2火箭再到现在最新型的火箭用的依旧是化学燃料；可控核聚变技术在上世纪50年代就已经提出，但直到2018年可控核聚变只持续了101秒，人类制造小型太阳梦想遥遥无期…… 尽管人类科技近几十年一直缓慢前行，但是却出现了一些新的科技范式，按照上面的指数模型预测，这个新的科技范式很有可能在本世纪内出现，一旦出现，那么它们对科技的推动和社会的改变速率将比上世纪初的电气革命和信息革命来的更迅猛： 1.新的计算技术 人类之所以能称霸地球，不是因为长的好看，不是因为体力强悍，主要原因是人有智慧，智慧是所有科技发展的基础，而计算技术作为人类智慧的辅助，已经成为科技发展的最基础力量，所以计算技术的突破将全面推动科技的整体前进。 过去几十年就是计算技术的大发展时期，芯片规模越做越小、计算能力越来越强，借助于计算技术的提升，人类连核实验、宇宙演化都能通过计算机进行模拟和推算。但是传统的计算机架构如今似乎已经步入暮年，CPU工艺在量子效应的干扰下，已经无法再密集，目前有几种计算机技术似乎能够带来曙光：超导计算机、纳米计算机、光子计算机、DNA计算机和量子计算机。 知识链接： 超导计算机是利用超导技术生产的计算机及其部件，其开关速度达到几微微秒，运算速度比现在的电子计算机快，电能消耗量少。 纳米计算机是利用纳米技术制造的计算机，通过研制「 ”纳米晶体管”，并用其来 ... 「 ”纳米计算机”。据估计纳米计算机的运算速度将是现在的硅芯片计算机的1.5万倍。 光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。以光子代替电子，光运算代替电运算。光的并行、高速，天然地决定了光子计算机的并行处理能力很强，具有超高运算速度。 DNA计算机是一种生物形式的计算机。它是利用DNA（脱氧核糖核酸）建立的一种完整的信息技术形式，以编码的DNA序列（通常意义上计算机内存）为运算对象，通过分子生物学的运算操作以解决复杂的数学难题。一万亿个这样的计算机仅一滴水那样大，目前的运算速度达到每秒10亿次，准确率为99.8%，DNA计算还有一个最大的优势是可以和人类完美结合。 量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。 以上几种计算技术虽然目前都还在实验室研究阶段，但是喜讯也不时传来，一旦能够进入商业应用，那么新的计算技术必然能够推动人类科技大步向前进。 2.万物互联和信息传输技术 从人类历史来看，人类的发展就是一部思想交流碰撞的历史，向外探索永远是人类发展的主题：历史上，从驿寄梅花、鱼传尺素，到郑和下西洋、麦哲伦航行、丝绸之路等都是人类交流融合的需求推动下完成的，从第一台计算机出现后，人类就思考如何把计算机联网，从起初的几台计算机联网，到现在全球联网，人类的融合互联已经高度发达，但却远没有停止，未来所有的物体都将被融入到网络中，万物互联才是终极目标，甚至这种互联还有可能走出地球，走向太阳系边疆。万物互联要建立在快速的信息传输技术之上，从1G到5G，信息传输技术也经历了多次迭代更新，相信未来还有更快的6G、7G等信息传输技术被推出，目前光通信是最快的通信，但量子通信才是通信的终极未来。 一旦万物互联在超快的信息传输技术的助力下成功实现，那么整个地球将成为一个巨大的「 ”智脑”，任何地方的任何一点的风吹草动都将被送入大数据库进行分析研判，届时人类对世界的感知和探索将更加快捷和方便，人们将可以获得前所未有的更智能的对世界的洞察力。 3.生物技术 生物技术依靠对生命理论的探索以及对生命过程的研究，试图还原生命诞生和发展的过程，从而对生命的诞生和发展过程进行控制，以便服务于人类。一旦人类掌握了生命技术，那么也就事实上成为了地球生命的上帝。 目前，人类已经能够对DNA进行操纵，把基因片段进行拼接重构，产生有特异性状的动物和植物，未来可以预见，人类将可以任意拼接基因，进而将现有地球生命进行彻底改造或者创造出自然中没有的新生命。 4.人工智能技术 如果说新的计算技术的发展是对人类智能辅助技术的重大发展，将对整个社会科技的发展产生全面的推动作用，那么人工智能技术将是对计算技术本身的颠覆，因为人工智能技术的突破将智能这种人类特有的能力转移到了硅基设备上，从此智能发展将按照指数曲线迅速升级，人类智能将再也无法理解机器智能，智能的发展也将逐渐与人类渐行渐远。所以说，人工智能将很有可能是人类最后的一项重大发明，因为未来的科技进步很有可能将由人工智能代替人类完成。 5.量子技术 量子纠缠 量子技术最引人注目的就是这个名词——量子纠缠（处于纠缠态的两个微观粒子，无论距离多远都能瞬间相互感应对方状态并进行变化），目前围绕量子纠缠有多种应用前景，量子计算机、量子通讯、量子传输等等。 因为量子计算需要直接处理量子比特，于是「 ”量子隐形传态”这种直接传的量子比特传输将成为未来量子计算之间的量子通信方式，未来量子隐形传态和量子计算机终端可以构成纯粹的量子信息传输和处理系统，即量子互联网。 而量子互联网或者更进一步的量子物联网，将标志着量子时代的到来，通过量子物联网构建起来的世界将足可以支撑跨恒星系或者跨星系的信息传输和处理，也就足以支撑相应的文明扩张。 而量子技术最大的王牌就是量子传输（类似于现在的传真机），既然量子可以传输信息，那么我们可以在这边测量一个物体的信息，并通过量子通讯发送到任意远的地方，然后再利用这些信息将该物体在远程构建出来，这就完成了量子传输。 所以说，量子技术是未来足以支撑一个星系文明的技术。 6.反引力技术 悬浮建筑 科学家们发现宇宙中的所有现象都可以划归为四种基本力。这四种基本力量从一开始就不同，但本质上是不可缺少的，它们是电磁力、强核力、弱核力和引力。引力自从从被牛顿发现之后，就一直成为人类走出地球的最大障碍，人类要走出地球，需要克服巨大的地球引力，人类要离开太阳系，同样要克服太阳的引力。所以，科学家一直致力于研究反引力技术，一旦反引力技术得到突破，那么未来的建筑将可以自由漂浮在空中，人类的宇宙飞船将可以自由穿梭于所有的星球。 7.微观粒子操纵技术 微观粒子操纵技术，就是通过操纵微观粒子制造物质的技术，目前这项技术被称为纳米技术，因为现阶段的技术只能操纵1至100纳米范围内的微观粒子，如单个原子或者分子，未来人类甚至有可能操控更加微小的粒子——夸克，如果人类能够操纵夸克进行自由的拼装，那么点土生金也指日可待！ 500年后的人类社会畅想 通过上面对人类科技的发展规律的分析，我们似乎可以大概描绘出一个500年后的世界： 第一种可能：人工智能已经突破「 ”奇点”，通过自我迭代，人工智能在短期内就超越人类智能几个级数级，人类和人工智能比智能，就像现在动物和人类比智能一样，人类在人工智能面前沦为「 ”婴孩”。人类或者被灭绝，但更有可能会被圈养起来作为人工智能怀旧的对象。 第二种可能：人工智能无法突破「 ”奇点”，人类仍然是地球主宰，如果以上所述几种技术全部高度发展，那么地球呈现一种非常科幻怪异的景象。 悬浮城市 人类的建筑、车辆飘在半空中，所有的飞船都能在太阳系畅通无阻，人类已经在整个太阳系建立了无数个行星表面居住区和环行星太空城； 人类互联网络高度发达，所有人都能通过在大脑里面植入DNA计算机实时和外界网络进行连接，快速获取被授权的一切外界物体的状态参数和实时图像，并进行计算和决策，然后对物体进行控制，也就是说基本可以达到「 ”万物即我、我即万物”的状态； 人类制造的材料可以根据需要自由变换形状，对材料进行控制，就可以让其变成桌子、椅子等任何物体，所以人类居室以及其他活动的空间都将高度简洁，因为「 ”一即万物”； 人类寿命已经可以无限延长甚至永生，人类可以自由创作各种生物，以及通过创作的生物来制造所需的产品，工厂甚至通过批量定制的生物生产特定的产品，家庭也有各种定制的生物宠物、生物照明、生物产奶箱、生物产粮箱等等…… 如果让小编去想象，能和大家聊一整天，但是限于篇幅，还是到这里吧。未来以来，大家拭目以待吧。 关注《未来科技社》，一起眺望未来！ -----青云计划获奖文章---- 这个世界似乎是被精心调校过的…… 人类再这样败地球这个家，当真是作死的节奏呀！ 人类的感觉有没有可能被伪造？ 宇宙到底有多不真实！一文让你怀疑人生 我们能否判断宇宙是否在旋转？ 意识是什么？这篇文章也许能给你答案 我们怎么知道银河系是一个螺旋星系？ 这视频能刷新你三观，太阳系运行的最真实还原 旅行到宇宙的边缘到底要多久？ 基因修改不算什么，基因编程已经到来！ 光给了我们感知宇宙的力量，但也蒙蔽了宇宙的真相！ 可怕的真相：我们终生被囚禁在自己的颅骨之中 了解更多……
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