12種改變未來(lái)的顛覆性技術(shù)
麥肯錫全球研究機(jī)構(gòu)的研究人員最近在一項(xiàng)最新研究報(bào)告中稱(chēng),他們對(duì)潛在的12種顛覆性技術(shù)將如何改變?nèi)蚪?jīng)濟(jì)進(jìn)行了量化分析,對(duì)認(rèn)識(shí)顛覆性技術(shù)創(chuàng)新的影響具有重要意義。
麥肯錫機(jī)構(gòu)認(rèn)為,未來(lái)十年里對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著最重要意義的技術(shù),將是那些正在蓬勃發(fā)展的技術(shù),如在發(fā)達(dá)國(guó)家和新興市場(chǎng)快速發(fā)展的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、電腦合成聲音處理客戶(hù)服務(wù)電話(huà)的高度自動(dòng)化系統(tǒng)、將傳感器嵌入物理對(duì)象以監(jiān)控工廠產(chǎn)品流動(dòng)的“物聯(lián)網(wǎng)”以及云計(jì)算等。據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè),這些領(lǐng)域內(nèi)的每一項(xiàng)創(chuàng)新,到2025年至少都將為世界經(jīng)濟(jì)帶來(lái)1萬(wàn)億美元的效益。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)
僅在幾年時(shí)間里,可與互聯(lián)網(wǎng)相連的便攜式設(shè)備就從少數(shù)人手中把玩的奢侈品成為日常生活中的常見(jiàn)物品,如1億多人手中擁有的智能手機(jī)和平板電腦。在美國(guó)估計(jì)30%的網(wǎng)民和40%的媒體人都利用移動(dòng)設(shè)備上網(wǎng)。
2015年,預(yù)計(jì)無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)方式將超過(guò)有線(xiàn)上網(wǎng)。層出不窮的新穎電子產(chǎn)品以爆炸性速度快速融入人們的生活,在享受隨處可上網(wǎng)之便捷的同時(shí),也改變了人們與周?chē)锢硎澜绲慕涣鞣绞健?
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在迅速發(fā)展,包括開(kāi)發(fā)一些擁有直觀界面、新穎的可穿戴設(shè)備。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用,也為商業(yè)企業(yè)和公共部門(mén)創(chuàng)造了更多提高工作效率的機(jī)會(huì)。在快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會(huì)中,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將全球幾十億人緊密聯(lián)系起來(lái)。
知識(shí)型工作自動(dòng)化
人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)能力以及更人性化的用戶(hù)接口(如語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng))等技術(shù)的發(fā)展,令機(jī)器人可以越來(lái)越多地承擔(dān)長(zhǎng)期以來(lái)一直被認(rèn)為無(wú)法實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化工作。例如,一些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以回答一些“非指令化”的問(wèn)題(即:以日常語(yǔ)言,而非軟件設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)的提問(wèn)方式),未經(jīng)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)的員工或客戶(hù)也可通過(guò)這種提問(wèn)方式獲得需要的信息。這將給知識(shí)型工作帶來(lái)巨大的變化,提供更多的可能性。由于機(jī)器可以執(zhí)行更多的智能型任務(wù),未來(lái)將有更多的工作可實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化。
物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也正在快速發(fā)展之中,通過(guò)在機(jī)器和其他物理對(duì)象中嵌入傳感器和執(zhí)行器,能夠?qū)⑽镔|(zhì)世界融入互聯(lián)網(wǎng)世界。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用廣泛,從工廠監(jiān)測(cè)產(chǎn)品流通、測(cè)量農(nóng)田作物含水量,到跟蹤公用事業(yè)管道分布等,物聯(lián)網(wǎng)可讓企業(yè)和公共部門(mén)更好地管理資產(chǎn),優(yōu)化性能,創(chuàng)造新的商業(yè)模式等。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控,物聯(lián)網(wǎng)在改善病患者健康狀況、監(jiān)測(cè)導(dǎo)致醫(yī)療保健成本不斷上升的慢性疾病等方面,也擁有很好的應(yīng)用前景。
云計(jì)算技術(shù)
有了云計(jì)算技術(shù),任何計(jì)算機(jī)應(yīng)用或服務(wù)都可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提交,只需很少或根本不需要本地軟件或處理能力的配置??筛鶕?jù)需要為人們提供IT資源(如計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力),不需要投資硬件或編程,就可以獲得這種額外能力。
云計(jì)算的出現(xiàn)導(dǎo)致互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)呈爆炸性增長(zhǎng),從信息搜索到離線(xiàn)個(gè)人資料存儲(chǔ)(照片、書(shū)籍、音樂(lè)),其后臺(tái)處理功能使一些移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以做更多的事情,如對(duì)問(wèn)路要求等口頭指令做出回應(yīng)等。云計(jì)算可為企業(yè)和政府節(jié)省在IT上的投資,在應(yīng)對(duì)突發(fā)事件時(shí)擁有更大的靈活性和應(yīng)對(duì)能力。此外,云計(jì)算可產(chǎn)生全新的商業(yè)模式,包括各類(lèi)現(xiàn)收現(xiàn)付制的服務(wù)模式。
先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)
過(guò)去幾十年里,工業(yè)用機(jī)器人通常用于承擔(dān)困難、危險(xiǎn)和骯臟的工作,如焊接和噴涂油漆等。這類(lèi)機(jī)器人通常造價(jià)高昂,體型笨重,而且缺乏靈活機(jī)動(dòng)能力,通常都被固定在地面上,或配以防護(hù)欄,以保護(hù)工人的安全。
如今,人工智能、機(jī)器對(duì)機(jī)器的通信以及傳感器和執(zhí)行器等技術(shù)的飛速發(fā)展,感官能力更強(qiáng)、更敏捷、智能化程度更高的先進(jìn)機(jī)器人正在出現(xiàn)。這類(lèi)機(jī)器人更方便編程,更易與人類(lèi)交流,更小型化,適應(yīng)性更強(qiáng),可以安全地安置在工人附近。
由于機(jī)器人技術(shù)的巨大進(jìn)步,在更多的制造任務(wù)中可用來(lái)代替人類(lèi),還可承擔(dān)更多類(lèi)型的服務(wù)型工作,如清潔和維護(hù)等。先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)還可以設(shè)計(jì)出新穎的外科手術(shù)機(jī)器人、機(jī)器人假肢,以及幫助行動(dòng)困難的病人,設(shè)計(jì)出讓他們恢復(fù)正?;顒?dòng)能力的“外骨骼”,提高患者的生存質(zhì)量。
新一代基因組技術(shù)
得益于新的大流量數(shù)據(jù)分析技術(shù),新一代基因組學(xué)測(cè)序和修改遺傳物質(zhì)的成本越來(lái)越低,速度越來(lái)越快。如今人類(lèi)基因組測(cè)序只需付出幾千美元的代價(jià),幾個(gè)小時(shí)內(nèi)就可以完成,而當(dāng)年人類(lèi)基因組計(jì)劃花了13年時(shí)間和27億美元的代價(jià)才得以完成。
快速測(cè)序手段和先進(jìn)的計(jì)算能力可幫助科學(xué)家迅速確定某種疾病的成因,成本相對(duì)較低的診斷設(shè)備還可廣泛應(yīng)用于常規(guī)診斷。
合成生物學(xué)可通過(guò)DNA“書(shū)寫(xiě)”技術(shù)來(lái)“定制”生物體。基因科學(xué)的發(fā)展對(duì)于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè),甚至如生物燃料等高價(jià)值物質(zhì)的生產(chǎn),都將帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響,并加速藥物開(kāi)發(fā)的過(guò)程。
自動(dòng)或半自動(dòng)交通工具
現(xiàn)在已經(jīng)可以制造出全自動(dòng)或半自動(dòng)駕駛的汽車(chē)、卡車(chē)、飛機(jī)、船艦等。從戰(zhàn)場(chǎng)上的無(wú)人機(jī)到谷歌的無(wú)人駕駛汽車(chē),交通工具的機(jī)器視覺(jué)、人工智能、傳感器和執(zhí)行器技術(shù)都在迅速提高。在未來(lái)十年里,低成本、商業(yè)化的無(wú)人駕駛飛機(jī)和潛艇技術(shù)將可得到廣泛的實(shí)際應(yīng)用。
自動(dòng)駕駛汽車(chē)和卡車(chē)將給陸地運(yùn)輸帶來(lái)巨大變革,自動(dòng)化系統(tǒng)在導(dǎo)向能力、剎車(chē)功能和避免碰撞上,都將給司機(jī)提供極大的幫助。自動(dòng)化交通工具的潛在好處還包括提高安全性、減少二氧化碳排放,提高運(yùn)輸效率等。
能量?jī)?chǔ)存技術(shù)
能量?jī)?chǔ)存技術(shù)包括電池和儲(chǔ)存能量以備后用的其他系統(tǒng)。鋰電池和燃料電池已廣泛用于電動(dòng)車(chē)和混合動(dòng)力車(chē)輛,以及數(shù)十億便攜式電子器件上。鋰離子電池在提高性能,降低成本方面表現(xiàn)尤為突出,單位存儲(chǔ)能力成本在過(guò)去十年里也大幅下降。未來(lái)十年里,儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展可令電動(dòng)汽車(chē)具備成本競(jìng)爭(zhēng)力。
先進(jìn)的電池存儲(chǔ)系統(tǒng)還將有助于將太陽(yáng)能和風(fēng)能納入電網(wǎng),處理高峰負(fù)荷,降低成本,提高公用電網(wǎng)效率。電池/太陽(yáng)能系統(tǒng)還可將可靠的電力供應(yīng)輸送到以前難以到達(dá)的偏遠(yuǎn)地區(qū)。
3D打印技術(shù)
之前,3D打印技術(shù)在很大程度上只是產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、興趣愛(ài)好者以及少數(shù)制造應(yīng)用程序的選擇。然而,隨著制造機(jī)械性能的提高,可應(yīng)用材料范圍的擴(kuò)大,以及打印機(jī)器和材料價(jià)格的迅速下降,3D印刷技術(shù)已被越來(lái)越多的消費(fèi)者和生產(chǎn)廠家所接受。利用3D印刷技術(shù),可直接根據(jù)設(shè)計(jì)圖打印出零部件或產(chǎn)品,省掉許多傳統(tǒng)制造步驟。
更重要的是,3D打印技術(shù)可支持按需生產(chǎn),大幅降低制造商庫(kù)存產(chǎn)品的成本。3D打印還可減少產(chǎn)品制造過(guò)程中的大量材料浪費(fèi),打印傳統(tǒng)技術(shù)難以制造或不可能制造出來(lái)的產(chǎn)品??茖W(xué)家們甚至可以利用這一技術(shù),“生物打印”人體器官。
先進(jìn)材料
過(guò)去幾十年里,科學(xué)家研究開(kāi)發(fā)了許多擁有奇特屬性的材料,從擁有自愈功能或自?xún)艄δ艿闹悄懿牧?,到可恢?fù)原有形狀的記憶材料;從可以將壓力轉(zhuǎn)換為電能的壓電陶瓷和壓電晶體,到神奇的納米材料等。
其中納米材料以其廣泛的應(yīng)用前景,以及推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長(zhǎng)期影響,在眾多新材料中更為引人矚目。納米級(jí)(100納米以下)的普通材料擁有強(qiáng)度更大、電性能更佳等新屬性,在新型藥物、超光滑涂層材料和超強(qiáng)化合物等的生產(chǎn)中,都有著廣泛的應(yīng)用前景。
先進(jìn)的納米材料如石墨烯和碳納米管可生產(chǎn)新型顯示器、超高效電池和太陽(yáng)能電池。制藥公司已在利用納米粒子進(jìn)行針對(duì)性更強(qiáng)的靶向藥物的研究,以治療癌癥等疾病。
先進(jìn)油氣田勘采技術(shù)
水平鉆井和水力壓裂技術(shù)的潛在影響已受到了廣泛的關(guān)注,可開(kāi)采常規(guī)鉆井方法無(wú)法開(kāi)采的石油和天然氣資源。
持續(xù)的技術(shù)改進(jìn)可延長(zhǎng)化石燃料的開(kāi)采年限,對(duì)石油化工產(chǎn)品制造等能源密集型行業(yè)具有很大的促進(jìn)作用。石油和天然氣勘探開(kāi)采技術(shù)的提高甚至還可能開(kāi)發(fā)出新的能源,如煤層甲烷、甲烷水合物等,甚至有可能導(dǎo)致下一個(gè)能源革命。
可再生能源
太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力能、波浪能等都是大有發(fā)展前景的可再生能源,這類(lèi)能源不會(huì)產(chǎn)生資源枯竭、氣候變化等問(wèn)題,可緩解人們對(duì)化石燃料前景的擔(dān)憂(yōu)。太陽(yáng)能電池技術(shù)的發(fā)展尤其迅速,在過(guò)去20年里,太陽(yáng)能電池成本大幅下降。與此同時(shí),風(fēng)能在電力生產(chǎn)中所占比率也在迅速增長(zhǎng)。在美國(guó)和歐盟等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)體中,太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源的利用率大幅增長(zhǎng),更重要的是,中國(guó)、印度等經(jīng)濟(jì)崛起國(guó)家為減輕化石燃料污染,也在大力開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能和風(fēng)能技術(shù)。
(本版文章由方陵生編譯)
其他五種廣受關(guān)注的技術(shù)
除了上述12種將對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生顛覆性影響的技術(shù)之外,以下5種技術(shù)也受到廣泛的關(guān)注:
●下一代核裂變技術(shù)將可能改變?nèi)蚰茉礃?gòu)成格局,但在2025年前不太可能對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響。
●核聚變技術(shù)同樣潛力巨大,但無(wú)論從技術(shù)成熟度,還是從時(shí)間框架角度考慮,與核裂變技術(shù)相比,核聚變技術(shù)目前還只是停留在構(gòu)想階段。
●碳封存技術(shù)對(duì)降低大氣中二氧化碳濃度將產(chǎn)生重要影響,但盡管有著持續(xù)的研發(fā)投資,在2025年前可能也無(wú)法開(kāi)發(fā)出符合成本效益的相關(guān)技術(shù)。
●先進(jìn)的水凈化技術(shù)將使數(shù)百萬(wàn)面臨水資源短缺的人們受益,但比目前水凈化技術(shù)更經(jīng)濟(jì)的方法在2025年前不可能得到大規(guī)模實(shí)施。
●量子計(jì)算機(jī)有可能替代數(shù)字計(jì)算機(jī),但其適用性的廣泛程度以及影響力目前還不清楚,實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的商業(yè)化時(shí)間框架目前也不確定。
未入選榜單的五項(xiàng)技術(shù)
●私人太空飛行在2025年之前主要限于太空旅游和私人衛(wèi)星發(fā)射,但在2025年之后,其他一些項(xiàng)目,如小行星采礦可對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生較大影響。
●OLED/LED照明對(duì)人們的生活有潛在的廣泛影響,但除了影響范圍較小的一些行業(yè)之外,在2025年之前似乎不太可能對(duì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值產(chǎn)生影響。
●無(wú)線(xiàn)充電具有某些應(yīng)用前景,但因其應(yīng)用成本較高,總體影響有限。目前還不清楚這項(xiàng)技術(shù)的重要性是否能與其他替代技術(shù)相比,如改良后的能量?jī)?chǔ)存技術(shù)。
●柔性顯示技術(shù)(或稱(chēng)折疊顯示技術(shù))一直在發(fā)展之中,可為移動(dòng)設(shè)備和移動(dòng)電視提供新的令人興奮的可能性,但其本身似乎不太可能在2025年之前成為影響廣泛的顛覆性技術(shù)。
●三維立體顯示已受到大量關(guān)注,但目前還不清楚這類(lèi)技術(shù)在2025年前是否會(huì)產(chǎn)生推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的廣泛影響。
數(shù)字 顛覆性技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響
500萬(wàn)美元∶400美元
1975年速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)的價(jià)格與如今擁有同等性能的iPhone4的價(jià)格對(duì)比
27億美元,13年
2003年完成的人類(lèi)基因組計(jì)劃所花經(jīng)費(fèi)和時(shí)間
30萬(wàn)英里
谷歌自動(dòng)駕駛汽車(chē)安全行駛里程,只有1例事故(因人為失誤造成)
3倍
2007年至2011年,北美天然氣井開(kāi)采效率增長(zhǎng)3倍
85%
從2000年開(kāi)始,太陽(yáng)能光伏電池成本下降85%
2025年前顛覆性技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)的潛在影響
20~30億人
2025年上網(wǎng)人數(shù)
5~7萬(wàn)億美元
知識(shí)型工作自動(dòng)化產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益
100美元,1小時(shí)
未來(lái)10年里人類(lèi)基因組測(cè)序費(fèi)用和所需時(shí)間
150萬(wàn)美元
至2025年因自動(dòng)行駛車(chē)輛降低交通事故死亡率可減少的經(jīng)濟(jì)損失
16%
2025年,太陽(yáng)能和風(fēng)能產(chǎn)量將占全球電力生產(chǎn)總量的百分比