未來三十年中，20項(xiàng)影響世界的核心科技趨勢(shì)
通過對(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)。這份報(bào)告是美國陸軍公布的一份長達(dá)35頁的《2016-2045年新興科技趨勢(shì)報(bào)告》。這是美國陸軍研究和技術(shù)部副助理部長（DASAR&T）發(fā)布的關(guān)于科學(xué)和技術(shù)（S&T）新興趨勢(shì)的第三份年度報(bào)告。
它是美國在過去幾年由政府機(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。通過對(duì)近700項(xiàng)科技趨勢(shì)的綜合比對(duì)分析，從這一數(shù)據(jù)集中，確定了20個(gè)未來三十年將影響世界的核心科技趨勢(shì)。
該報(bào)告有兩個(gè)主要目標(biāo)。首先，它旨在通知美國各地的領(lǐng)導(dǎo)人。陸軍和聯(lián)合、跨機(jī)構(gòu)和國際社會(huì)的利益相關(guān)者，關(guān)于可能影響未來作戰(zhàn)環(huán)境和塑造陸軍能力的科技趨勢(shì)。其次，確定未來30年可能影響陸軍能力和未來操作環(huán)境的科學(xué)技術(shù)的主要趨勢(shì)。
機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)
到2045年，機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)很可能會(huì)變得很普遍。自動(dòng)駕駛汽車將使交通更安全、更高效，同時(shí)可能推動(dòng)共享經(jīng)濟(jì)的崛起。機(jī)器人會(huì)照顧老人，運(yùn)送食品雜貨，收割莊稼，維護(hù)公共基礎(chǔ)設(shè)施，并提供許多其他涉及日常生活的服務(wù)。智能軟件代理，或稱“機(jī)器人”，將從tb的數(shù)據(jù)中提取見解，自動(dòng)化業(yè)務(wù)流程，并進(jìn)入客戶服務(wù)、教學(xué)和其他傳統(tǒng)上被視為“以人為中心”的角色。然而，自治制度的興起可能會(huì)使數(shù)億名勞動(dòng)力和服務(wù)人員流離失所，造成經(jīng)濟(jì)不穩(wěn)定和社會(huì)動(dòng)蕩的風(fēng)險(xiǎn)。自動(dòng)化系統(tǒng)也將成為對(duì)手的一個(gè)有吸引力的目標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)防御的一個(gè)新的優(yōu)先事項(xiàng)。隨著機(jī)器人系統(tǒng)獲得機(jī)動(dòng)性、靈活性和智力，機(jī)器人在軍事行動(dòng)中的應(yīng)用將會(huì)擴(kuò)大，使機(jī)器人成為未來戰(zhàn)場(chǎng)上的有效合作伙伴。與此同時(shí)，對(duì)手將使用機(jī)器人和自動(dòng)化系統(tǒng)，在道德和戰(zhàn)術(shù)上挑戰(zhàn)我們。3D打印
增材制造(3D打印)已經(jīng)在工業(yè)中使用了30多年，主要是作為一種有限運(yùn)行的原型設(shè)計(jì)的工具。然而3D打印技術(shù)已經(jīng)有了顯著的創(chuàng)新過去十年。3D打印機(jī)的價(jià)格正在下降，開源工具和在線市場(chǎng)的3D模型的可用性促進(jìn)了一個(gè)充滿活力的愛好者“制造商”社區(qū)的發(fā)展，他們正在推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)的邊界。到2040年，3D打印機(jī)將能夠打印出包含多種材料、電子產(chǎn)品、電池和其他部件的物體。人們將能夠打印工具，電子產(chǎn)品，替換部件，醫(yī)療設(shè)備和其他產(chǎn)品，根據(jù)他們的需要和需要定制。軍事后勤可能會(huì)精簡(jiǎn)，因?yàn)樵O(shè)備和物資將在使用點(diǎn)直接打印。物品將成為信息，而數(shù)字盜版將取代入店行竊?？植婪肿雍头缸锝M織將使用幾乎不可能追蹤的原材料打印武器、傳感器和其他設(shè)備。
大數(shù)據(jù)
2015年，全球產(chǎn)生了4.4zb的數(shù)據(jù)（4.4萬億g），這一數(shù)字預(yù)計(jì)大約每兩年翻一番。這大量的數(shù)據(jù)對(duì)消費(fèi)者行為、公共衛(wèi)生、氣候變化以及一系列其他經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和政治挑戰(zhàn)提供了深刻的見解。
然而，雖然“大數(shù)據(jù)”已經(jīng)成為一個(gè)流行詞，但每年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中只有不到10%被分析。在未來的30年里，我們更好地利用大量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集的能力將會(huì)得到提高。自動(dòng)化機(jī)器人將抓取非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，識(shí)別在沉浸式虛擬數(shù)據(jù)場(chǎng)景中可視化的關(guān)系。隨著人們獲得了將大數(shù)據(jù)應(yīng)用到個(gè)人生活中的能力，分析將擴(kuò)展到企業(yè)之外。公民將有能力利用數(shù)據(jù)來讓政府和其他主要機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)訪問方面的緊張局勢(shì)。超個(gè)性化營銷的興起、政府對(duì)公民數(shù)據(jù)跟蹤的監(jiān)控以及高調(diào)的數(shù)據(jù)丟失案例，可能會(huì)加劇人們對(duì)數(shù)據(jù)所有權(quán)的擔(dān)憂。潛在的對(duì)手將利用被竊取、從黑暗網(wǎng)絡(luò)購買或從開源自由訪問的數(shù)據(jù)來危及安全并挑戰(zhàn)美國的防御能力。
人的拓展
在未來的30年里，技術(shù)將使我們能夠超越對(duì)人類潛力的生物限制。通過物聯(lián)網(wǎng)連接的可穿戴設(shè)備將把對(duì)上下文敏感的信息直接覆蓋到我們的感官上。外骨骼和腦接口修復(fù)術(shù)將使我們更強(qiáng)壯，恢復(fù)老年人和虛弱者的活動(dòng)能力。嵌入隱形眼鏡和永久植入物的傳感器和電腦可以讓我們聽到墻后的竊竊私語，給我們自然的夜視覺，并讓我們沉浸在虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中。非營養(yǎng)性藥物將擴(kuò)大我們的認(rèn)知能力，改變工作和教育。當(dāng)然，增強(qiáng)技術(shù)將是有代價(jià)的，那些負(fù)擔(dān)不起升級(jí)“人類底盤”的人可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己無法在增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)中競(jìng)爭(zhēng)。網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)技術(shù)對(duì)于想要控制我們身心的黑客來說，也將是一個(gè)有吸引力的目標(biāo)。而美國。軍隊(duì)將受益于擴(kuò)充士兵，部隊(duì)將面對(duì)同樣擴(kuò)充的對(duì)手，一場(chǎng)擴(kuò)充軍備競(jìng)賽可能會(huì)演變。
移動(dòng)和云計(jì)算
移動(dòng)計(jì)算和云計(jì)算正在改變?nèi)藗兣c數(shù)據(jù)交互的方式。在美國，目前估計(jì)有30%的網(wǎng)絡(luò)瀏覽和40%的社交媒體使用都是在移動(dòng)設(shè)備上完成的。到2030年，全球75%的人口將擁有移動(dòng)連接，60%的人應(yīng)該擁有寬帶接入。移動(dòng)設(shè)備正變得越來越強(qiáng)大和功能豐富，有越來越多的嵌入式傳感器可以測(cè)量天氣、位置、環(huán)境光和聲音，以及生物識(shí)別技術(shù)。云計(jì)算與移動(dòng)數(shù)據(jù)訪問相結(jié)合，提供了幾乎無限的計(jì)算能力，可以無縫擴(kuò)展，而不需要在IT基礎(chǔ)設(shè)施上進(jìn)行大規(guī)模投資。在未來的30年里，基于云的移動(dòng)計(jì)算有潛力轉(zhuǎn)變從醫(yī)療保健到教育的一切。
手機(jī)將監(jiān)測(cè)生命體征，并直接與診斷應(yīng)用程序通信，人們將使用移動(dòng)設(shè)備的在線教育門戶網(wǎng)站學(xué)習(xí)新技能，應(yīng)用程序?qū)⒃试S發(fā)展中國家的農(nóng)民連接實(shí)時(shí)天氣數(shù)據(jù)和工具，以優(yōu)化他們的收成。與此同時(shí)，移動(dòng)計(jì)算和云計(jì)算將給網(wǎng)絡(luò)安全、可靠性和帶寬帶來巨大壓力，消費(fèi)者和企業(yè)都將不得不更適應(yīng)將數(shù)據(jù)移交給云計(jì)算。
醫(yī)療進(jìn)步在未來的30年里，醫(yī)學(xué)將迎來多項(xiàng)技術(shù)突破?；蚪M學(xué)將產(chǎn)生個(gè)性化醫(yī)學(xué)，包括針對(duì)癌癥、心血管疾病、阿爾茨海默氏癥和其他量身定制的疾病的治療。人工器官將從DNA樣本中種植用于移植，消除了救命移植的等待時(shí)間和器官排斥的風(fēng)險(xiǎn)。假肢將直接連接到神經(jīng)系統(tǒng)，并將結(jié)合基于生物的傳感器，提供接近正常的觸覺。機(jī)器人急救人員和組織保存技術(shù)，如控制低溫治療，將徹底改變創(chuàng)傷護(hù)理，并大大延長受傷士兵的“黃金時(shí)間”。隨著科學(xué)家們開啟了開啟衰老的鑰匙，人們將活得更長的時(shí)間，保持健康和活躍，直到今天我們所認(rèn)為的“老年”。與此同時(shí)，先進(jìn)醫(yī)療保健的成本將使許多國家衛(wèi)生保健系統(tǒng)面臨壓力，并引發(fā)在獲得救生治療方面日益加劇的不平等。即將到來的醫(yī)療革命還將使人們?cè)谖磥韼资甑臅r(shí)間里保持健康和生產(chǎn)力，擴(kuò)大老年工人和年輕工人之間的工作競(jìng)爭(zhēng)，并給社會(huì)保障網(wǎng)造成額外的壓力。耐藥細(xì)菌將成為世界許多地區(qū)的一個(gè)緊迫問題。
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)珍珠港”這一警告。但是在未來的30年里，隨著物流網(wǎng)的發(fā)展以及日常生活中越來越多的連接，網(wǎng)絡(luò)安全將會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)行業(yè)首要的話題。網(wǎng)絡(luò)攻擊的范圍在增加，大多數(shù)都有針對(duì)個(gè)人消費(fèi)者或公司，個(gè)人攻擊造成的損害雖然廣泛，但很容易得到控制。隨著汽車、家用電器、發(fā)電廠、街燈和數(shù)百萬個(gè)其他物體的聯(lián)網(wǎng)，一場(chǎng)真正具有毀滅性的網(wǎng)絡(luò)攻擊的可能性將會(huì)增加。國家、企業(yè)和個(gè)人將面臨挑戰(zhàn)，以確保他們的數(shù)據(jù)免受更隱蔽的攻擊——其中許多攻擊可能在數(shù)年內(nèi)都不被發(fā)現(xiàn)。最壞的情況是設(shè)想一種“電子末日”的形式，即互聯(lián)網(wǎng)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)力量在無情的網(wǎng)絡(luò)攻擊的重壓下崩潰。清潔能源
在未來30年里，全球的能源需求預(yù)計(jì)將增長35%。隨著水力壓裂法和定向鉆井等方法的發(fā)展，人們已經(jīng)開辟了大量新的石油和天然氣儲(chǔ)量。這些技術(shù)顛覆了全球石油市場(chǎng)，并使美國成為世界上最大的化石燃料生產(chǎn)國之一。與此同時(shí)，太陽能和風(fēng)能等可再生能源的成本正接近與化石燃料持平。在過去的20年里，太陽能電池生產(chǎn)的電力成本已經(jīng)從每瓦容量的近8美元下降到這個(gè)數(shù)字的不到十分之一。核能雖然仍是公眾激烈辯論的主題，但仍在繼續(xù)增長，新的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)有望提高安全性和更少的放射性廢料。雖然采用更清潔的能源將有助于應(yīng)對(duì)全球氣候變化，但在獲取電池、太陽能電池和其他能源革命的關(guān)鍵產(chǎn)品中使用的稀有材料方面，將會(huì)出現(xiàn)新的摩擦?；剂系乃ヂ湟矌砹苏麄€(gè)中東和北非的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)不穩(wěn)定的重大風(fēng)險(xiǎn)，給美國及其盟友帶來了新的安全挑戰(zhàn)。智慧城市
到2045年，世界上65-70%的人口——大約64億人——將居住在城市中。隨著城市人口的增加，擁有1000萬或以上居民的特大城市的數(shù)量將會(huì)增加，從2016年的28個(gè)增加到2030年的41個(gè)。大規(guī)模向城市遷移將給城市交通系統(tǒng)、食品和水供應(yīng)、電力和能源基礎(chǔ)設(shè)施、衛(wèi)生設(shè)施和公共安全帶來重大壓力。信息和通信(ICT)技術(shù)將支持“智能城市”的發(fā)展，后者利用數(shù)據(jù)和自動(dòng)化，使城市中心更高效和可持續(xù)。分布式傳感器系統(tǒng)將監(jiān)測(cè)水和電力的使用情況，并通過智能電網(wǎng)自動(dòng)平衡分配。網(wǎng)絡(luò)交通系統(tǒng)和自動(dòng)交通工具的選擇將緩解交通擁堵。新的材料和設(shè)計(jì)技術(shù)將被用于建造智能建筑，以最大限度地提高加熱、冷卻和照明的效率。屋頂太陽能電池板、微型風(fēng)力渦輪機(jī)、熱能和其他可再生能源將提供清潔、分布式的發(fā)電。與此同時(shí)，那些無力投資這些技術(shù)的城市(或缺乏政治意愿)可能會(huì)變成擁擠、骯臟、危險(xiǎn)的不穩(wěn)定和沖突的引爆點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)
據(jù)保守估計(jì)，到2045年，將有超過1000億臺(tái)設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上。這將包括移動(dòng)和可穿戴設(shè)備、家用電器、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)傳感器、安全攝像頭、汽車、服裝和其他技術(shù)。所有這些設(shè)備都將產(chǎn)生和分享大量的信息，這將徹底改變我們的工作和生活方式。人們將利用通過物聯(lián)網(wǎng)(IoT)產(chǎn)生的信息，做出更明智的決策，并更深入地了解自己的生活和周圍的世界。與此同時(shí)，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備還將自動(dòng)化許多目前需要人工勞動(dòng)的監(jiān)測(cè)、管理和修復(fù)任務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)、分析學(xué)和人工智能的交叉點(diǎn)將創(chuàng)建一個(gè)智能機(jī)器的全球網(wǎng)絡(luò)，在沒有人工干預(yù)的情況下進(jìn)行大量的關(guān)鍵業(yè)務(wù)。而物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)改善很多方面。在經(jīng)濟(jì)效率、公共安全和個(gè)人生產(chǎn)力方面，它也將加劇人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全和隱私的擔(dān)憂。犯罪組織、恐怖分子和敵對(duì)的民族國家將使用物聯(lián)網(wǎng)作為攻擊美國及其盟友的新載體。通過聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)也將使各國政府能夠?qū)θ丝谶M(jìn)行大規(guī)模監(jiān)測(cè)，從而導(dǎo)致數(shù)字自由和安全之間持續(xù)的緊張關(guān)系。食品和水技術(shù)
在未來30年，食物和淡水的不足將成為世界許多地區(qū)的危機(jī)點(diǎn)。目前大約25%的農(nóng)田已經(jīng)因過度耕作、干旱和空氣/水污染而退化。根據(jù)樂觀的預(yù)測(cè)，主食谷物的價(jià)格可能在未來幾十年里上漲30%——如果氣候變化、需求模式和資源管理的失敗繼續(xù)遵循當(dāng)前的發(fā)展軌跡，100%的增長是不可能的。到2045年，39億人，超過世界人口的40%，將面臨水資源壓力。技術(shù)為糧食和水危機(jī)提供了許多潛在的解決方案。海水淡化、微量灌溉、水回收、雨水收集和其他技術(shù)可以緩解淡水供應(yīng)的壓力。轉(zhuǎn)基因作物和自動(dòng)化可以提高作物產(chǎn)量，并允許農(nóng)民從更少的土地上生產(chǎn)更多的營養(yǎng)。長期以來，在發(fā)達(dá)國家被認(rèn)為是理所當(dāng)然的食物和水，將成為創(chuàng)新的主要焦點(diǎn)，并可能成為沖突的主要引爆點(diǎn)。量子計(jì)算
量子計(jì)算利用亞原子粒子的特性，如疊加和糾纏，來編碼和操作數(shù)據(jù)。雖然這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)作為一種理論可能性被討論了幾十年，但最近橫跨學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和政府的研究實(shí)驗(yàn)室正開始展示可能在未來5-15年有實(shí)際應(yīng)用的量子系統(tǒng)。量子計(jì)算可能是一種關(guān)鍵技術(shù)，它可以徹底改變多個(gè)其他技術(shù)領(lǐng)域，如氣候建模、藥物研究和材料科學(xué)。然而，對(duì)量子計(jì)算的興趣與它如何改變密碼學(xué)有關(guān)。量子計(jì)算機(jī)可以破解目前所有的加密方法，而量子密碼學(xué)可以提供第一個(gè)真正牢不可破的編碼技術(shù)。最近的研究已經(jīng)開始克服許多限制了實(shí)際量子計(jì)算機(jī)發(fā)展的技術(shù)問題。雖然量子計(jì)算的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用可能直到20世紀(jì)40年代中期才會(huì)出現(xiàn)，但政府和行業(yè)的大量投資的涌入表明，量子計(jì)算可能正在接近一個(gè)臨界點(diǎn)。社會(huì)賦權(quán)
目前，大約有65%的美國成年人使用社交媒體，這高于2005年的7%。社交媒體無疑已經(jīng)改變了人們的在線連接方式，但在未來的30年里，社交技術(shù)將成為授權(quán)個(gè)人塑造自己形象的引擎微文化。許多傳統(tǒng)的權(quán)力結(jié)構(gòu)將被推翻，因?yàn)槿藗冃纬闪嘶诨ヂ?lián)網(wǎng)的社區(qū)，由技術(shù)中介的社會(huì)契約來定義。各國政府將會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果沒有大眾媒體的過濾，人們就會(huì)直接分享目擊者對(duì)腐敗和壓迫的描述，因此越來越難控制政治敘事。雖然企業(yè)將學(xué)習(xí)通過社交渠道與消費(fèi)者接觸的新技術(shù)，但這些消費(fèi)者也將利用社交平臺(tái)來減少廣告噪音，并讓企業(yè)對(duì)自己的產(chǎn)品和行為負(fù)責(zé)。眾包和內(nèi)容流媒體將進(jìn)一步使內(nèi)容創(chuàng)作大眾化，并模糊媒體創(chuàng)造者和消費(fèi)者之間的界限。比特幣和其他加密貨幣可能導(dǎo)致基于社會(huì)共識(shí)而不是政府控制的貨幣和貿(mào)易的定義。對(duì)美國來說。軍隊(duì)、社會(huì)賦權(quán)將從根本上改變年輕人對(duì)服兵役的看法。例如，那些首先將自己定義為……的成員的人網(wǎng)絡(luò)社區(qū)可能不太容易被對(duì)愛國主義和公共服務(wù)的呼吁所吸引。社交媒體分享也將使軍隊(duì)在未來的沖突中贏得敘事的戰(zhàn)斗更具挑戰(zhàn)性。先進(jìn)的數(shù)字
在過去的60年里，計(jì)算機(jī)和其他數(shù)字設(shè)備已經(jīng)徹底地改變了生活，以至于人們幾乎不可能記住這些技術(shù)是相對(duì)較新的。第一臺(tái)個(gè)人電腦直到1975年才售出，而且只能作為客戶必須自己組裝和編程的套件出售。然而，僅僅40年后，68%的美國人擁有的智能手機(jī)的處理能力比1969年送宇航員上月球時(shí)還要強(qiáng)。3未來30年可能會(huì)繼續(xù)提高計(jì)算能力和更廣泛的數(shù)字資源可用性。移動(dòng)計(jì)算和云計(jì)算將提供幾乎無限的內(nèi)存和處理速度。虛擬化和軟件定義的系統(tǒng)將允許政府和企業(yè)快速適應(yīng)IT基礎(chǔ)設(shè)施，而不需要昂貴和浪費(fèi)的硬件升級(jí)。數(shù)字產(chǎn)品將融入到更廣泛的日常用品中，從服裝到建筑材料。與此同時(shí)，技術(shù)正在出現(xiàn)，這將改變我們與設(shè)備的交互方式。語音接口在智能手機(jī)中已經(jīng)很常見，并將繼續(xù)改進(jìn)。手勢(shì)界面將使我們能夠通過非語言行為與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流。最終，腦機(jī)接口將允許我們控制設(shè)備通過思考，使數(shù)字系統(tǒng)成為我們身體的自然延伸，作為我們自己的四肢。所有這些發(fā)展都將為軍隊(duì)帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。例如，嵌入式數(shù)字系統(tǒng)將使士兵彼此連接，并支持維持、火力協(xié)調(diào)和智能分析。另一方面，先進(jìn)計(jì)算能力的激增將增加嚴(yán)重網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。混合現(xiàn)實(shí)
虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(VR和AR)已經(jīng)在消費(fèi)電子行業(yè)產(chǎn)生了很大的熱情。Facebook今年將推出一個(gè)由OculusVR開發(fā)的VR頭盔市場(chǎng)，并于2014年收購了該系統(tǒng)。包括三星、索尼和HTC在內(nèi)的其他主要電子公司今年都在發(fā)布虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品，這標(biāo)志著虛擬現(xiàn)實(shí)作為主流娛樂技術(shù)的一次重大突破。應(yīng)用程序正在娛樂領(lǐng)域之外出現(xiàn)。例如，家居裝修連鎖店Lowes正在開發(fā)全息房間——一個(gè)3D增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)房間，允許購物者設(shè)計(jì)一個(gè)生活區(qū)，然后走進(jìn)這個(gè)空間的虛擬模型，以更好地感受它的外觀。而虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的歷史夸大的期望將改變媒體在1990年代的超高分辨率顯示，低成本的位置和位置跟蹤，和高清晰度視頻內(nèi)容奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)“混合現(xiàn)實(shí)”技術(shù)合并現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字信息。在未來的30年里，這些技術(shù)應(yīng)該會(huì)變得更加普遍。AR顯示器將提供實(shí)時(shí)的、上下文感知的數(shù)據(jù)覆蓋，而VR將深入啟用沉浸式體驗(yàn)集成視覺，聲音，氣味和觸摸。為U.S.軍隊(duì)、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)都有應(yīng)用程序從培訓(xùn)戰(zhàn)斗行動(dòng)。氣候變化技術(shù)
目前的數(shù)據(jù)顯示，到2050年，全球地表溫度將上升2.5至5.4華氏度。即使今天采取了戲劇性的措施來減少溫室氣體的排放，氣候慣性也保證了一些氣候變暖將是不可避免的。因此，海平面可能會(huì)上升，威脅到沿海城市；作物產(chǎn)量可能會(huì)下降，導(dǎo)致發(fā)展中國家部分地區(qū)出現(xiàn)饑荒；干旱可能會(huì)威脅到數(shù)百萬缺乏淡水的人，而洪水可能會(huì)威脅到他們對(duì)家庭、企業(yè)和公共基礎(chǔ)設(shè)施造成數(shù)十億美元的損失。在未來30年里，這些風(fēng)險(xiǎn)將推動(dòng)對(duì)技術(shù)解決方案的投資，以緩解氣候變化的潛在影響。在短期內(nèi)，氣候變化技術(shù)將包括洪水災(zāi)害測(cè)繪系統(tǒng)和抗旱轉(zhuǎn)基因作物。從長遠(yuǎn)來看，可能會(huì)出現(xiàn)更多雄心勃勃的技術(shù)，比如碳封存方法這可以將二氧化碳和甲烷等溫室氣體排出大氣中，并將它們安全地儲(chǔ)存在地下。如果氣候變化似乎遵循4-5度或更多的變暖情況，那么可能會(huì)對(duì)地球氣候產(chǎn)生不可能減輕的不穩(wěn)定影響。在這種情況下，對(duì)地球工程的認(rèn)真努力可能成為避免災(zāi)難性氣候變化的唯一解決方案。例如，科學(xué)家們估計(jì)，在大氣中播種硫磺或氧化鋁顆粒，以減少撞擊地球的太陽輻射量。這些干預(yù)措施仍然是高度理論性的，而且風(fēng)險(xiǎn)可能非常大。
先進(jìn)的材料
在過去的十年里，材料科學(xué)取得了令人印象深刻的進(jìn)步，比如自愈和自清潔的智能材料；可以恢復(fù)原始形狀的記憶金屬；壓電陶瓷，可以用來從壓力中獲取能量；以及具有顯著結(jié)構(gòu)和電學(xué)特性的納米材料。納米材料在廣泛的應(yīng)用中具有巨大的潛力。在納米尺度(小于100納米)，普通材料具有獨(dú)特的性能。例如，石墨烯是一種由單個(gè)碳原子形成的晶格，它比鋼強(qiáng)100倍，能有效地傳導(dǎo)熱量和電力，而且?guī)缀跏峭该鞯?。納米材料在發(fā)動(dòng)機(jī)和其他機(jī)器的超光滑涂層、飛機(jī)和汽車的堅(jiān)固復(fù)合材料、輕型防彈衣和高效光電方面都有應(yīng)用。除了工業(yè)應(yīng)用之外，制藥公司正在開發(fā)治療性納米顆粒，有一天可以提供針對(duì)癌癥的靶向藥物治療，大大減少副作用，同時(shí)提高治療結(jié)果。在接下來的30年里，納米材料和其他材料新型材料，如金屬泡沫和陶瓷復(fù)合材料，將會(huì)在服裝、建筑材料、車輛、道路和橋梁，以及無數(shù)其他物品中找到。美國陸軍將能夠利用先進(jìn)的材料來生產(chǎn)更輕、更堅(jiān)固的的電池和可再生能源系統(tǒng)。
新型武器
在未來的30年里，許多新的武器技術(shù)可能會(huì)在未來的戰(zhàn)場(chǎng)上激增。除了目前正在開發(fā)的技術(shù)，如非致命武器和定向能源系統(tǒng)，一些國家正在投資反進(jìn)入?yún)^(qū)域拒絕(A2AD)技術(shù)，這些技術(shù)可能會(huì)嚴(yán)重影響美國陸軍在未來操作環(huán)境中自由機(jī)動(dòng)的能力。新興的A2AD技術(shù)包括反艦彈道導(dǎo)彈；精確制導(dǎo)反車輛和殺傷彈藥；反火箭、火炮和迫擊炮(CRAM)系統(tǒng)、反衛(wèi)星武器；以及電磁脈沖(EMP)系統(tǒng)。其中一些技術(shù)，如精確制導(dǎo)彈藥，將反映出基于現(xiàn)有技術(shù)的創(chuàng)新。例如，中國正在開發(fā)有可能摧毀航空母艦的先進(jìn)反艦彈道導(dǎo)彈。其他技術(shù)將反映全新的概念，如2015年DARPA展示的自導(dǎo)子彈，作為其極端精確任務(wù)彈藥(EXACTO)計(jì)劃的一部分。隨著中國、俄羅斯和其他國家在軍事現(xiàn)代化方面的投資。很可能會(huì)面對(duì)有能力接近并在某些情況下可能超過我們自己的對(duì)手。
空間
航天工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)自20世紀(jì)60年代太空競(jìng)賽以來從未見過的創(chuàng)新和進(jìn)步時(shí)期。機(jī)器人技術(shù)、先進(jìn)的推進(jìn)系統(tǒng)、輕質(zhì)材料、增材制造和微型化等新技術(shù)，都極大地降低了將人和材料送入太空的成本，并為太空探索開辟了新的可能性。太空市場(chǎng)的新進(jìn)入者，包括SpaceX公司、阿麗亞娜空間公司和藍(lán)色起源公司，正在顛覆停滯不前的商業(yè)發(fā)射部門，并推動(dòng)諸如可重復(fù)使用的運(yùn)載火箭等創(chuàng)新。在未來的30年里，研究和開發(fā)將使人類能夠重返月球，并可能導(dǎo)致更多戲劇性的探索，包括人類探索火星和開始全新的天基工業(yè)，如小行星采礦。雖然對(duì)太空的探索和潛在的殖民化長期以來一直吸引著我們的想象力，但對(duì)太空基礎(chǔ)設(shè)施的日益依賴可能會(huì)導(dǎo)致地球上出現(xiàn)新的摩擦。隨著越來越多的國家開始依賴太空資產(chǎn)，對(duì)太空的控制可能成為一個(gè)重要的閃點(diǎn)。太空的軍事化并不是不可能的，而反衛(wèi)星戰(zhàn)爭(zhēng)可能會(huì)對(duì)美國產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。陸軍嚴(yán)重依賴衛(wèi)星來安全全球通信、情報(bào)收集和協(xié)調(diào)聯(lián)合機(jī)動(dòng)。合成生物學(xué)
幾千年來，人類通過選擇性育種和雜交，早在孟德爾確定遺傳的基本定律或艾弗里-麥克勞德-麥卡蒂實(shí)驗(yàn)確定之前，就操縱了動(dòng)植物的遺傳密碼。然而，隨著我們對(duì)遺傳學(xué)的理解的加深，通過從頭開始構(gòu)建新的DNA序列來設(shè)計(jì)定制的生物體正成為可能。轉(zhuǎn)基因作物代表了這項(xiàng)技術(shù)的先鋒，但我們正處于一場(chǎng)更廣泛的革命的邊緣，這場(chǎng)革命將把生命本身變成可以像計(jì)算機(jī)代碼一樣編寫和重寫的信息?？茖W(xué)家們已經(jīng)在設(shè)計(jì)能夠分泌生物燃料的藻類，并利用DNA編碼數(shù)千千兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。在未來的30年里，合成生物學(xué)將產(chǎn)生工程生物體，它們可以檢測(cè)毒素，從工業(yè)廢物中創(chuàng)造生物燃料，并通過與人類宿主的共生關(guān)系提供藥物。與此同時(shí)，合成生物學(xué)代表著巨大的風(fēng)險(xiǎn)，包括工程生物武器和可能破壞自然生態(tài)系統(tǒng)的入侵合成生物。
-
imagination
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
562瀏覽量
61117
原文標(biāo)題：未來三十年中，20項(xiàng)影響世界的核心科技趨勢(shì)
文章出處：【微信號(hào)：Imgtec，微信公眾號(hào)：Imagination Tech】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
嵌入式系統(tǒng)的未來趨勢(shì)有哪些?
同心共筑三十載 識(shí)變謀勢(shì)新質(zhì)力高峰論壇暨中穎成立三十周年慶典
亞馬遜豪擲千億美元，未來十年加速數(shù)據(jù)中心建設(shè)
聯(lián)發(fā)科談未來十年的戰(zhàn)略布局
力合微亮相2024年中國家電及消費(fèi)電子博覽會(huì)
NVIDIA路徑優(yōu)化引擎創(chuàng)下23項(xiàng)世界紀(jì)錄
制冷劑的發(fā)展歷程與發(fā)展趨勢(shì)
探討Matter的生態(tài)構(gòu)筑及未來發(fā)展
2023年中國芯片進(jìn)出口出現(xiàn)下降，本土芯片產(chǎn)業(yè)逆境中崛起
跨周期，創(chuàng)未來！華秋喜獲中國產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)十周年-杰出企業(yè)
未來十年不變的AI是什么？吳恩達(dá)等專家關(guān)于2024年AI發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)
2024年中國監(jiān)控?cái)z像頭市場(chǎng)產(chǎn)品趨勢(shì)預(yù)判
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論