對(duì)未來(lái)的展望往往需要建立在對(duì)人類(lèi)發(fā)展趨勢(shì)的觀(guān)察之上，首先，讓我們看看500年前的人類(lèi)社會(huì)是什么樣的。讓我們時(shí)間倒回到公元1500年……
公元1500年世界歷史地圖
公元1500年，世界正處于大航海時(shí)代，歐洲還在探索世界，中國(guó)處于明朝中期大明弘治十三年，在位皇帝為明孝宗朱佑樘，美國(guó)還沒(méi)有建國(guó)，日本還處于室町幕府時(shí)代，朝鮮半島還處于李氏王朝統(tǒng)治之下。在這之前，1488年，迪亞士才剛剛發(fā)現(xiàn)非洲好望角，1492年，哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲大陸；在這之后，1508年，“心學(xué)”開(kāi)創(chuàng)者王陽(yáng)明首次提出“知行合一”的論斷；1519年，麥哲倫開(kāi)啟環(huán)球航行；而直到1543年，哥白尼才發(fā)表革命性的《天體運(yùn)動(dòng)論》，推動(dòng)人類(lèi)宇宙觀(guān)的變革。
公元1500年，中國(guó)的四大發(fā)明——火藥、指南針、印刷術(shù)、造紙術(shù)，還是世界最先進(jìn)的技術(shù)。
縱觀(guān)人類(lèi)歷史，我們可以看到：
火的使用已經(jīng)距今100萬(wàn)年；
農(nóng)耕種植技術(shù)的使用在1萬(wàn)年前；
約5000年前，人類(lèi)進(jìn)入了青銅時(shí)代；
約3000年前，人類(lèi)進(jìn)入鐵器時(shí)代；
中國(guó)四大發(fā)明出現(xiàn)在距今2000年前-1000年前；
蒸汽機(jī)和第一次工業(yè)革命出現(xiàn)在200年前；
緊接著是100年前的第二次電氣革命和50年前開(kāi)始的第三次信息革命；
而互聯(lián)網(wǎng)革命和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)革命是今天發(fā)生的，大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)革命人工智能革命馬上到來(lái)。
如果用圖片表示是這樣的：
科技發(fā)展速度曲線(xiàn)
這說(shuō)明人類(lèi)的科技進(jìn)步速度是一個(gè)日益加速的過(guò)程，或者按照某些理論，是呈指數(shù)發(fā)展的。
當(dāng)然，如果大家細(xì)心一點(diǎn)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)世界很多增長(zhǎng)現(xiàn)象的規(guī)律都符合指數(shù)增長(zhǎng)曲線(xiàn)，比如人口增長(zhǎng)曲線(xiàn)，個(gè)人財(cái)富增長(zhǎng)曲線(xiàn)等等，甚至物理領(lǐng)域，當(dāng)一艘飛船趨近于光速時(shí)，它的動(dòng)質(zhì)量增加也是指數(shù)級(jí)的。下面是根據(jù)愛(ài)因斯坦相對(duì)論繪制的飛船動(dòng)質(zhì)量和速度的關(guān)系：
動(dòng)質(zhì)量和速度的關(guān)系曲線(xiàn)
從理論上來(lái)講，愛(ài)因斯坦的相對(duì)論直接禁止了光速飛船的存在。為什么呢？因?yàn)楣馑亠w船是有靜質(zhì)量的，當(dāng)它的速度加速到光速時(shí)，動(dòng)質(zhì)量和動(dòng)能會(huì)趨于無(wú)窮大，這就需要無(wú)窮無(wú)盡的能量來(lái)支持，所以是不可能的。
同樣的道理，這個(gè)世界上按指數(shù)增長(zhǎng)的現(xiàn)象，往往都無(wú)法達(dá)到最高程度，因?yàn)槔碚撛鲩L(zhǎng)模型和實(shí)際增長(zhǎng)是有區(qū)別的，實(shí)際中，還需要考慮各種制約因素，它們也會(huì)隨之呈指數(shù)增長(zhǎng)，反過(guò)來(lái)制約本體的發(fā)展。
芯片性能演進(jìn)曲線(xiàn)
比如，“摩爾定律”預(yù)測(cè)：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18-24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。而如今，摩爾定律每年只能增長(zhǎng)幾個(gè)百分點(diǎn)，每 10 年可能只有 2 倍。為什么摩爾定律失效了？因?yàn)檠芯亢蛯?shí)驗(yàn)室的成本需求、技術(shù)的物理極限、技術(shù)復(fù)雜性以及一些其他限制因素也呈指數(shù)級(jí)增加，最終導(dǎo)致摩爾定律在現(xiàn)階段失效。
同樣的道理，科技發(fā)展如果完全按照理論預(yù)測(cè)呈指數(shù)級(jí)發(fā)展，那么其研究和實(shí)驗(yàn)室成本、物理極限、技術(shù)復(fù)雜性、甚至對(duì)地球資源消耗等限制因素也會(huì)呈指數(shù)級(jí)發(fā)展，最終導(dǎo)致科技發(fā)展速度受制于各種因素而逐漸放緩。
如果你細(xì)心觀(guān)察就會(huì)感覺(jué)到，近幾十年，科技發(fā)展速度明顯有放緩的節(jié)奏（除了IT領(lǐng)域一路高歌，勢(shì)頭迅猛，但I(xiàn)T領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論和架構(gòu)也誕生于上世紀(jì)50年代，現(xiàn)在的發(fā)展更多是廣度的發(fā)展），當(dāng)然這種情況出現(xiàn)也不能簡(jiǎn)單理解為是科技進(jìn)入瓶頸期停滯不前了，請(qǐng)看下圖：
科技發(fā)展速度在局部會(huì)有'S'型波動(dòng)
科技發(fā)展速度雖然總體符合指數(shù)曲線(xiàn)，但在細(xì)微之處也有可能呈現(xiàn)一個(gè)“S”型曲線(xiàn)，把“S”型曲線(xiàn)截取一半觀(guān)察，其實(shí)也類(lèi)似于一個(gè)局部的指數(shù)曲線(xiàn)，有緩進(jìn)和突進(jìn)的細(xì)微波動(dòng)。由此可見(jiàn)，當(dāng)前科技發(fā)展很有可能沒(méi)有達(dá)到人類(lèi)科技的整體極限，而是處于一個(gè)局部的“S”型曲線(xiàn)的緩進(jìn)階段，這個(gè)時(shí)候，再想提升，必須依賴(lài)一種新科技范式的出現(xiàn)，新的范式會(huì)推動(dòng)科技發(fā)展沿指數(shù)曲線(xiàn)繼續(xù)向上攀升。
近幾十年，除了IT領(lǐng)域，科技發(fā)展腳步明顯放緩，人類(lèi)應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步都是量的積累。基礎(chǔ)理論領(lǐng)域的相對(duì)論和量子理論這兩個(gè)出現(xiàn)于19世紀(jì)末20世紀(jì)初的理論，現(xiàn)在仍然無(wú)法逾越；1969年阿波羅10號(hào)載人登上了月亮，而49年之間人類(lèi)再未拜訪(fǎng)過(guò)月球；從中國(guó)發(fā)明黑火藥到德國(guó)原始的V1、V2火箭再到現(xiàn)在最新型的火箭用的依舊是化學(xué)燃料；可控核聚變技術(shù)在上世紀(jì)50年代就已經(jīng)提出，但直到2018年可控核聚變只持續(xù)了101秒，人類(lèi)制造小型太陽(yáng)夢(mèng)想遙遙無(wú)期……
盡管人類(lèi)科技近幾十年一直緩慢前行，但是卻出現(xiàn)了一些新的科技范式，按照上面的指數(shù)模型預(yù)測(cè)，這個(gè)新的科技范式很有可能在本世紀(jì)內(nèi)出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，那么它們對(duì)科技的推動(dòng)和社會(huì)的改變速率將比上世紀(jì)初的電氣革命和信息革命來(lái)的更迅猛：
1.新的計(jì)算技術(shù)
人類(lèi)之所以能稱(chēng)霸地球，不是因?yàn)殚L(zhǎng)的好看，不是因?yàn)轶w力強(qiáng)悍，主要原因是人有智慧，智慧是所有科技發(fā)展的基礎(chǔ)，而計(jì)算技術(shù)作為人類(lèi)智慧的輔助，已經(jīng)成為科技發(fā)展的最基礎(chǔ)力量，所以計(jì)算技術(shù)的突破將全面推動(dòng)科技的整體前進(jìn)。
過(guò)去幾十年就是計(jì)算技術(shù)的大發(fā)展時(shí)期，芯片規(guī)模越做越小、計(jì)算能力越來(lái)越強(qiáng)，借助于計(jì)算技術(shù)的提升，人類(lèi)連核實(shí)驗(yàn)、宇宙演化都能通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬和推算。但是傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)架構(gòu)如今似乎已經(jīng)步入暮年，CPU工藝在量子效應(yīng)的干擾下，已經(jīng)無(wú)法再密集，目前有幾種計(jì)算機(jī)技術(shù)似乎能夠帶來(lái)曙光：超導(dǎo)計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、DNA計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)。
知識(shí)鏈接：
超導(dǎo)計(jì)算機(jī)是利用超導(dǎo)技術(shù)生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)及其部件，其開(kāi)關(guān)速度達(dá)到幾微微秒，運(yùn)算速度比現(xiàn)在的電子計(jì)算機(jī)快，電能消耗量少。
納米計(jì)算機(jī)是利用納米技術(shù)制造的計(jì)算機(jī)，通過(guò)研制“納米晶體管”，并用其來(lái)制作“納米計(jì)算機(jī)”。據(jù)估計(jì)納米計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度將是現(xiàn)在的硅芯片計(jì)算機(jī)的1.5萬(wàn)倍。
光子計(jì)算機(jī)是一種由光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計(jì)算機(jī)。以光子代替電子，光運(yùn)算代替電運(yùn)算。光的并行、高速，天然地決定了光子計(jì)算機(jī)的并行處理能力很強(qiáng)，具有超高運(yùn)算速度。
DNA計(jì)算機(jī)是一種生物形式的計(jì)算機(jī)。它是利用DNA（脫氧核糖核酸）建立的一種完整的信息技術(shù)形式，以編碼的DNA序列（通常意義上計(jì)算機(jī)內(nèi)存）為運(yùn)算對(duì)象，通過(guò)分子生物學(xué)的運(yùn)算操作以解決復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題。一萬(wàn)億個(gè)這樣的計(jì)算機(jī)僅一滴水那樣大，目前的運(yùn)算速度達(dá)到每秒10億次，準(zhǔn)確率為99.8%，DNA計(jì)算還有一個(gè)最大的優(yōu)勢(shì)是可以和人類(lèi)完美結(jié)合。
量子計(jì)算機(jī)是一類(lèi)遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。
以上幾種計(jì)算技術(shù)雖然目前都還在實(shí)驗(yàn)室研究階段，但是喜訊也不時(shí)傳來(lái)，一旦能夠進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用，那么新的計(jì)算技術(shù)必然能夠推動(dòng)人類(lèi)科技大步向前進(jìn)。
2.萬(wàn)物互聯(lián)和信息傳輸技術(shù)
從人類(lèi)歷史來(lái)看，人類(lèi)的發(fā)展就是一部思想交流碰撞的歷史，向外探索永遠(yuǎn)是人類(lèi)發(fā)展的主題：歷史上，從驛寄梅花、魚(yú)傳尺素，到鄭和下西洋、麥哲倫航行、絲綢之路等都是人類(lèi)交流融合的需求推動(dòng)下完成的，從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后，人類(lèi)就思考如何把計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，從起初的幾臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，到現(xiàn)在全球聯(lián)網(wǎng)，人類(lèi)的融合互聯(lián)已經(jīng)高度發(fā)達(dá)，但卻遠(yuǎn)沒(méi)有停止，未來(lái)所有的物體都將被融入到網(wǎng)絡(luò)中，萬(wàn)物互聯(lián)才是終極目標(biāo)，甚至這種互聯(lián)還有可能走出地球，走向太陽(yáng)系邊疆。萬(wàn)物互聯(lián)要建立在快速的信息傳輸技術(shù)之上，從1G到5G，信息傳輸技術(shù)也經(jīng)歷了多次迭代更新，相信未來(lái)還有更快的6G、7G等信息傳輸技術(shù)被推出，目前光通信是最快的通信，但量子通信才是通信的終極未來(lái)。
一旦萬(wàn)物互聯(lián)在超快的信息傳輸技術(shù)的助力下成功實(shí)現(xiàn)，那么整個(gè)地球?qū)⒊蔀橐粋€(gè)巨大的“智腦”，任何地方的任何一點(diǎn)的風(fēng)吹草動(dòng)都將被送入大數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析研判，屆時(shí)人類(lèi)對(duì)世界的感知和探索將更加快捷和方便， 人們將可以獲得前所未有的更智能的對(duì)世界的洞察力。
3.生物技術(shù)
生物技術(shù)依靠對(duì)生命理論的探索以及對(duì)生命過(guò)程的研究，試圖還原生命誕生和發(fā)展的過(guò)程，從而對(duì)生命的誕生和發(fā)展過(guò)程進(jìn)行控制，以便服務(wù)于人類(lèi)。一旦人類(lèi)掌握了生命技術(shù)，那么也就事實(shí)上成為了地球生命的上帝。
目前，人類(lèi)已經(jīng)能夠?qū)NA進(jìn)行操縱，把基因片段進(jìn)行拼接重構(gòu)，產(chǎn)生有特異性狀的動(dòng)物和植物，未來(lái)可以預(yù)見(jiàn)，人類(lèi)將可以任意拼接基因，進(jìn)而將現(xiàn)有地球生命進(jìn)行徹底改造或者創(chuàng)造出自然中沒(méi)有的新生命。
4.人工智能技術(shù)
如果說(shuō)新的計(jì)算技術(shù)的發(fā)展是對(duì)人類(lèi)智能輔助技術(shù)的重大發(fā)展，將對(duì)整個(gè)社會(huì)科技的發(fā)展產(chǎn)生全面的推動(dòng)作用，那么人工智能技術(shù)將是對(duì)計(jì)算技術(shù)本身的顛覆，因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)的突破將智能這種人類(lèi)特有的能力轉(zhuǎn)移到了硅基設(shè)備上，從此智能發(fā)展將按照指數(shù)曲線(xiàn)迅速升級(jí)，人類(lèi)智能將再也無(wú)法理解機(jī)器智能，智能的發(fā)展也將逐漸與人類(lèi)漸行漸遠(yuǎn)。所以說(shuō)，人工智能將很有可能是人類(lèi)最后的一項(xiàng)重大發(fā)明，因?yàn)槲磥?lái)的科技進(jìn)步很有可能將由人工智能代替人類(lèi)完成。
5.量子技術(shù)
量子糾纏
量子技術(shù)最引人注目的就是這個(gè)名詞——量子糾纏（處于糾纏態(tài)的兩個(gè)微觀(guān)粒子，無(wú)論距離多遠(yuǎn)都能瞬間相互感應(yīng)對(duì)方狀態(tài)并進(jìn)行變化），目前圍繞量子糾纏有多種應(yīng)用前景，量子計(jì)算機(jī)、量子通訊、量子傳輸?shù)鹊取?/p>
因?yàn)榱孔佑?jì)算需要直接處理量子比特，于是“量子隱形傳態(tài)”這種直接傳的量子比特傳輸將成為未來(lái)量子計(jì)算之間的量子通信方式，未來(lái)量子隱形傳態(tài)和量子計(jì)算機(jī)終端可以構(gòu)成純粹的量子信息傳輸和處理系統(tǒng)，即量子互聯(lián)網(wǎng)。
而量子互聯(lián)網(wǎng)或者更進(jìn)一步的量子物聯(lián)網(wǎng)，將標(biāo)志著量子時(shí)代的到來(lái)，通過(guò)量子物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建起來(lái)的世界將足可以支撐跨恒星系或者跨星系的信息傳輸和處理，也就足以支撐相應(yīng)的文明擴(kuò)張。
而量子技術(shù)最大的王牌就是量子傳輸（類(lèi)似于現(xiàn)在的傳真機(jī)），既然量子可以傳輸信息，那么我們可以在這邊測(cè)量一個(gè)物體的信息，并通過(guò)量子通訊發(fā)送到任意遠(yuǎn)的地方，然后再利用這些信息將該物體在遠(yuǎn)程構(gòu)建出來(lái)，這就完成了量子傳輸。
所以說(shuō)，量子技術(shù)是未來(lái)足以支撐一個(gè)星系文明的技術(shù)。
6.反引力技術(shù)
懸浮建筑
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)宇宙中的所有現(xiàn)象都可以劃歸為四種基本力。這四種基本力量從一開(kāi)始就不同，但本質(zhì)上是不可缺少的，它們是電磁力、強(qiáng)核力、弱核力和引力。引力自從從被牛頓發(fā)現(xiàn)之后，就一直成為人類(lèi)走出地球的最大障礙，人類(lèi)要走出地球，需要克服巨大的地球引力，人類(lèi)要離開(kāi)太陽(yáng)系，同樣要克服太陽(yáng)的引力。所以，科學(xué)家一直致力于研究反引力技術(shù)，一旦反引力技術(shù)得到突破，那么未來(lái)的建筑將可以自由漂浮在空中，人類(lèi)的宇宙飛船將可以自由穿梭于所有的星球。
7.微觀(guān)粒子操縱技術(shù)
微觀(guān)粒子操縱技術(shù)，就是通過(guò)操縱微觀(guān)粒子制造物質(zhì)的技術(shù)，目前這項(xiàng)技術(shù)被稱(chēng)為納米技術(shù)，因?yàn)楝F(xiàn)階段的技術(shù)只能操縱1至100納米范圍內(nèi)的微觀(guān)粒子，如單個(gè)原子或者分子，未來(lái)人類(lèi)甚至有可能操控更加微小的粒子——夸克，如果人類(lèi)能夠操縱夸克進(jìn)行自由的拼裝，那么點(diǎn)土生金也指日可待！
通過(guò)上面對(duì)人類(lèi)科技的發(fā)展規(guī)律的分析，我們似乎可以大概描繪出一個(gè)500年后的世界：
第一種可能：人工智能已經(jīng)突破“奇點(diǎn)”，通過(guò)自我迭代，人工智能在短期內(nèi)就超越人類(lèi)智能幾個(gè)級(jí)數(shù)級(jí)，人類(lèi)和人工智能比智能，就像現(xiàn)在動(dòng)物和人類(lèi)比智能一樣，人類(lèi)在人工智能面前淪為“嬰孩”。人類(lèi)或者被滅絕，但更有可能會(huì)被圈養(yǎng)起來(lái)作為人工智能懷舊的對(duì)象。
第二種可能：人工智能無(wú)法突破“奇點(diǎn)”，人類(lèi)仍然是地球主宰，如果以上所述幾種技術(shù)全部高度發(fā)展，那么地球呈現(xiàn)一種非?？苹霉之惖木跋?。
懸浮城市
人類(lèi)的建筑、車(chē)輛飄在半空中，所有的飛船都能在太陽(yáng)系暢通無(wú)阻，人類(lèi)已經(jīng)在整個(gè)太陽(yáng)系建立了無(wú)數(shù)個(gè)行星表面居住區(qū)和環(huán)行星太空城；
人類(lèi)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)高度發(fā)達(dá)，所有人都能通過(guò)在大腦里面植入DNA計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)和外界網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，快速獲取被授權(quán)的一切外界物體的狀態(tài)參數(shù)和實(shí)時(shí)圖像，并進(jìn)行計(jì)算和決策，然后對(duì)物體進(jìn)行控制，也就是說(shuō)基本可以達(dá)到“萬(wàn)物即我、我即萬(wàn)物”的狀態(tài)；
人類(lèi)制造的材料可以根據(jù)需要自由變換形狀，對(duì)材料進(jìn)行控制，就可以讓其變成桌子、椅子等任何物體，所以人類(lèi)居室以及其他活動(dòng)的空間都將高度簡(jiǎn)潔，因?yàn)椤?strong>一即萬(wàn)物”；
人類(lèi)壽命已經(jīng)可以無(wú)限延長(zhǎng)甚至永生，人類(lèi)可以自由創(chuàng)作各種生物，以及通過(guò)創(chuàng)作的生物來(lái)制造所需的產(chǎn)品，工廠(chǎng)甚至通過(guò)批量定制的生物生產(chǎn)特定的產(chǎn)品，家庭也有各種定制的生物寵物、生物照明、生物產(chǎn)奶箱、生物產(chǎn)糧箱等等……
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