尖端科技，就在你身边

20世纪被称为“改变人类命运”的一个世纪，蒸汽机、电灯、原子能、计算机、半导体等科学发明改变了我们的生活。21世纪的当下，能够读懂人类语言和情感的软银机器人，已经进入寻常百姓家；Facebook人工智能器能够实现照片以假乱真，可以自动生成图片，显示现实生活中的物体；飞机制造商已开始设计空中旅行巴士。而未来在科学家的设想下，火箭式超音速飞机将连接全球；海藻与DNA结合，人类可以在水下自由呼吸；科学家可以从遗传学和分子学的角度分析梳理出细胞衰老的过程，有望在2070年之前，复活已经灭绝的动物，并将人类寿命延长到200岁；而2100年，有一天你走进太空电梯，只需按下上升按钮就到了外太空，开放宇宙的梦想成为现实……

过去，现在，未来，尖端科技不断改变着我们的生活方式以及对事物的全新认知。

无尽的探索

科学探索，上至浩瀚无垠的宇宙，下至量子力学定义的极微小“诡异”领域；从颠覆时空的互联网，到渗透所有领域的大数据；以及人类对自身的认识，从哲学家的思辨，回归至对生命的科学分析……这一切都极大改变着我们对世界的认识。

宇宙的奥秘

寻找宇宙的起源，了解宇宙中占比重最大的暗物质和暗能量的本质，对太阳系边界甚至对太阳系以外的星系的探索，这都是近些年来科学家们努力研究的科学命题。

著名的哈勃望远镜到今年已经遨游太空25年，使人类的目光触及宇宙边缘。在当时，哈勃发现了太阳系以外的其他星系曾让人类雀跃，而现在，美国正在建造取代哈勃的天文望远镜——Jamesweb天文望远镜，可以让我们看到最早恒星的诞生，也可以帮我们直接探测到人类是否是我们星系中唯一的生命体。而其他国家，如澳大利亚和欧洲的科学家们都在建巨大的天文望远镜，包括目前国际上建成的由3000个望远镜组成的望远镜阵列。中国也加入到了国际上投资14亿美元的TMT超大望远镜项目的建设中。

从近地轨道迈向深空探索成为世界各国航空航天事业发展的战略方向和“新常态”。近日，NASA称“旅行者1号”再次收到来自太阳的太阳海啸波，确认这一飞离地球最远的飞行器已经进入寒冷而黑暗的星际空间。NASA最新选择出“刺猬”探测器到模拟“壁虎”的爪胶，用以测试其未来深空任务。

另一方面，越来越多的科学家认为，要及早建立“外太空”基地。英国的斯蒂芬·霍金，是当代最伟大的物理学家之一，这几年经常催促人类向外太空扩张。“人类未来数百年必须认真考虑生存问题。”他说，“我看到了人类未来的危险。”

2014五星级好评的电影《星际穿越》，这部电影有Kip Thorne这样的物理学巨擘根据现实的物理推理进行一系列的场景塑造。讲述了地球黄沙遍野，小麦、秋葵等基础农作物相继因枯萎病灭绝，人类只有到外太空寻找新家园。NASA发现土星附近出现了一个虫洞，虫洞只能人为制造，尽管不清楚到底谁干的，但是虫洞可以大大缩短宇宙旅行距离，因此人类有了寻找新家园的可能性。宇航员穿越遥远的星系银河，感受了一小时七年光阴的沧海桑田，窥见了未知星球和黑洞的壮伟与神秘。谁知道未来的地球，不会讲电影演变成现实？谁又知道，平行空间的设想究竟是否存在？一一证明这一切的唯有时光。

生命科学——认识“小宇宙”的未来设想

大脑是个极其复杂的系统，它的组成单元一一神经元的数量达到上千亿个，相当于银河系里面的星球的总数，这些神经细胞通过一种彼此之间的特殊的连接点一一“突触”连接起来形成局部的神经环路，这样的局部神经环路是我们脑实施功能的基本单元，而这些局部的神经环路又通过彼此之间相互联系，相互作用最后形成大脑的神经网络，大脑的神经网络就是实施我们脑高级复杂功能，我们的思维，我们的感知，我们的认知，我们的推理决策等等结构基础。所以人的大脑就像是一个“小宇宙”一般，十分复杂，也十分神秘。人类始终把认识自身、认识大脑看作是人类认识自然的终极目标之一。

中国科学院院士、复旦大学神经生物学研究所教授杨雄里对脑科学的前景展开了科学的设想：在将来，我们的科学家首先将更深刻地认知脑的工作原理。近几十年来，科学家从细胞分子水平上对神经系统工作的原理已经有了相当深入的了解，同时还可以通过无创伤脑成像技术来研究大群神经细胞的工作原理。两者的研究相互促进相互发展，但科学家们还是不具备同时检测大群神经细胞和单个神经细胞活动的工具和技术，这是研究脑科学的一个巨大的鸿沟，有待未来的科学研究发现去把它填平。

科学家们在未来将深入阐述脑重大疾病，如阿茨海默病、帕金森症，甚至孤独症或自闭症的发病机制，并研发更有效的治疗对策。接着，科学家们在一定条件下培养“微型大脑”，用来植入中枢神经系统的损伤部位来促使中枢神经系统的自我修复。

大数据时代来临

当我们谈论大数据以及创新的背景时，追溯到百年前，亨利·福特催生了当时的福特车型，启动了汽车的大众生产新时代。这不但改变了汽车制造业，改变了经济，同时也改变了整个社会。之前，我们有亨利·福特以及他的福特车型，而现在，我们有苹果手表最新上市。

大数据首先带给我们对现实的新体验。我们收集分析储蓄数据，再改变数据分析的过程，进而也改变了我们理解世界的方式。其次，大数据帮助我们更好地理解世界。数据和与之相关的问题，是我们观察世界的出发点。换言之，要让数据說话，让数据来帮助人们看世界，更好地理解世界。大数据创新还改变我们生活的方方面面。上世纪50年代，美国国防部想让科学家打造一个软件，能够自动地把俄文翻译成英文。这个项目花费了10亿美金以及15年时间，最后还是以失败告终。而现在加利福尼亚的一个创业公司，利用因特网作为基础，创建统计性、或然性，打造出成功的翻译机器。利用大数据创新后的结果，较之以前所有的对机器翻译的研究都更加出色。

在现代世界里，物理规模已经不是那么重要，重要的是要有能力收集数据，有能力分析数据，从数据当中得出点子。大数据的下一个趋势是什么？有了大数据之后，在未来我们肯定能够学的更多，我们也会变得更健康，寿命会延长，汽车会不需要司机……但是，大数据显而易见也有限制，下一步我们一定要以一种非常审慎的态度来掌握大数据技术。非常重要的一点是，一定从大数据中不断学习，在做大数据分析时，要以人性化态度去分析它。

最普及的科技应用

从北京出发，只需要在飞机上美美睡一觉，就到了纽约；伦敦赶着参加时装周的编辑，用手机拍张图片马上就能与世界任何地方的人们共享；智能机器人正倾听你今天的烦恼与忧愁……我们每个人都享受着科技带来的生活质变。

飞机

1882年，俄国的莫查伊斯基制造过一架机翼像平板似的蒸汽飞机。1886年到1890年，法国阿代尔先后造过4架蒸汽飞机。1893年，英国马克西姆也造过一架大型蒸汽飞机。1896年，美国兰利则造过蒸汽飞机模型。但是，这些飞机都因动力不佳或其他原因而未能飞行成功。尽管俄国、法国和英国声称它们造过最早的飞机，但并未被公认。

真正的飞机发明者是美国的莱特兄弟。哥俩从小对飞行十分感兴趣，他们研究过鸟的飞行，曾用绳子拉着滑翔机，像放风筝那样试飞过。他们自己造出了内燃发动机和螺旋桨，并且将自己制造的带螺旋桨和发动机的飞机模型，放到自制的“风洞”中去模拟飞行。为了试飞飞机，他们还亲自写信给气象局，寻找理想的试飞场地。

1903年9月，他们将自己制造的“飞行者1号”飞机拉到东海岸的基蒂·霍克海滩，进行了充分的试飞准备。12月17日，弟弟奥维尔·莱特和哥哥威尔伯·莱特分别驾驶着“飞行者1号”飞机，成功地飞行了四次，总共飞了97秒钟，飞了441米远。虽然只有短短时间和距离，但这却是人类第一次真正地乘动力飞机飞行。当最后一次飞行结束时，威尔伯·莱特曾激动地说过一句话：“飞行时代终于来临了。”是的，这的确是一次划时代的飞行。

到现在，拥有四引擎、550座级超大型远程宽体的空客A380客机，已经能够搭载旅客飞往世界任意角落。另外，有分析称，世界豪华的私人飞机数量将在未来十年内实现翻倍。

火车

早在19世纪，欧洲一些大城市内部已经具备相当规模的铁路网，火车不但承担城市、城乡之间的运输，也开始承担市郊、市内甚至下水道里的通勤任务。早期的通勤列车由蒸汽机车牵引，但这种本来在乡间喷云吐雾的“怪物”在城市里陋习难改，着实让住在城市里的人不爽。随着电网在城市里普及，干净的电力机逐步替代了蒸汽机车来牵引通勤列车。但人们很快发现电力机车也不适合牵引通勤列车，于是，动车发明了。

最早的动车于1906年出现在美国。这辆动车装用一台150千瓦汽油机，是通过电力传动装置驱动的。这种动车只用于运输不繁忙的支线区间。中国首列国产化时速300公里“和谐号”动车组列车，2007年12月22日上午在南车四方机车车辆股份有限公司竣工下线，中国也由此成为继日本、法国、德国之后，世界上第四个能够自主研制时速300公里动车组的国家。CRH2-300在经过一系列试验后，于2008年8月1日在京津城际铁路正式投入运营。

核电

世界上一切物质都是由原子构成的，原子又是由原子核和它周围的电子构成的。轻原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量，分别称为核聚变能和核裂变能，简称核能。自1951年12月美国实验增殖堆1号（EBR-1）首次利用核能发电以来，世界核电至今已有60多年的发展历史。中国的核工业已也已有40多年发展历史，建立了从地质勘察、采矿到元件加工、后处理等相当完整的核燃料循环体系，已建成多种类型的核反应堆并有多年的安全管理和运行经验，拥有一支专业齐全、技术过硬的队伍。核电站的建设和运行是一项复杂的技术。中国已经能够设计、建造和运行自己的核电站。秦山核电站就是由中国自己研究设计建造的。日本的核电站数量是55座，核电比例为30%，计划到2030年将核电比例提高到41%。印度有20座，俄罗斯有31座，欧盟有16国拥有核电站，核电站总数158个。法国59座，英国在30座以上，美国最多，达104座。

人工智能机器人

机器人从电影走向现实仅仅用了几十年的时间。国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处

工业方面，英国早在60年代就研制成功排爆机器人和化工机器人。生活方面，机器人应用更为广泛。拖地机器人、足球机器人、提重物机器人、读书机器人等已经进寻常百姓家。6月20日，日本软银宣布，该公司人形机器人“佩珀”（Pepper）剛推向市场，为6月备货的1000台一分钟即告售罄。“佩珀”能够读懂人类的感情和声音，并在此基础上用自然语言和人类展开对话。它的硬件售价为19.8万日元，约合人民币1万元。

智能通信

作为人类通讯史上的重大发明，手机的发展已经经历了几十年。而智能手机的出现，是手机发展历程中的一个重要的里程碑。与传统的功能手机相比，智能手机不仅可以实现短信、通话的功能，更重要的是智能手机可以实现用户随时随地上网的需求，实现更多智能化的应用。

引领智能通信革命性飞跃的苹果在6月初举行了WWDC2015主题演讲，推出了新一代苹果手机操作系统iOS9，结果可以说是让人在不满之中获得了一些惊喜。虽然大部分改进在WWDC之前就已经曝光，但它毕竟带来了更加丰富的内建功能和更智能化的体验。

智能通信还带动了智能手表、智能魔戒、智能手套等一系列智能产品。

科技与时尚的碰撞

“时尚”与“科技”原本就像两条平行线，现在也开始慢慢产生了交集。科技公司认为时尚能为其注入新鲜血液，让科技产品变得更前卫和多样。而一些时尚公司、设计师也开始将将新科技元素带入时尚产品之中。苹果近期聘用了Burberry和Yves St-Laurent等公司的前首席执行官们，此举可能是时尚科技崛起以及未来时尚与科技相互整合的一种初步迹象。

曾经的计步器

佩戴设备在未来移动行业特色的理念已经被广泛认可，就像当年有人说移动产品就是未来的PC一样。生活风格驱动的可穿戴市场如今正由NikeFuelband（耐克腕带）、Jawbone UP智能腕带和Fitbit Flex智能腕带等三大产品主宰，事实上，其中的每一家公司都是在此前的计步器的基础上重新设计而成。业界给予这些领导者大量的赞扬，营销人员也在推广这些品牌，特别是Fitbit，因此，这些品牌都进入了热门消费者生活产品的行列。

生物计量内衣

未来，生物计量将通过袜子、内衣等服装进行。最终，消费者可能会看到，她们购买的Victoria's Secret胸罩、法国鳄鱼衬衣或者阿迪达斯服装都将能够紧密地追踪她们的生理数据，从而帮助消费者更加健康快樂的生活。这种服装的生物传感技术整体追踪技术将最终成为人们的基准目标——就像电子产品一样。

随着传感功能的进化以及生活风格、运动状况、社会和健康相关的应用的变革，生活风格和时尚品牌也将与品牌定位和产品研发等共同进步。

明星追逐的3D礼服

在纽约Ace Hotel举行的3D打印展品大会上，Dita Von Teese身穿一条用3D打印技术制作的长裙，两位设计师Michael Schmidt和Francis Bitonti通过Maya软件为裙子建模，并模拟成形后的动态。然后，使用Rhino来细化裙子表面设计，增加了2633个尼龙网之间的连接。整条裙子分17个部分进行3D打印，再用激光烧结组装。长裙布满了网眼，但镶有Swarovski水晶。整套礼服通过DITA完美的身材显得格外动人，设计师Micheal Schmidt曾经给LADY GAGA、Cher等时尚Icon设计过服装。

Google的高科技时尚眼镜

冷酷的高科技产品融入时尚元素抑或是时尚的单品加入科技含量，科技与时尚的联姻为我们的生活带来了更多色彩和可能性。在9月8号开幕的纽约时装周上，靓丽的模特就上演了一场时尚与科技结合的盛宴，著名时尚品牌Dianevon Furstenberg的模特在这次的时装周上带着Google新推出的Google Glass登上T台，尽显科技时尚。

极具未来感的科技秀场

时尚圈估计已经对于一尘不变的T台走秀有些审美疲劳，我们都渴望着一场新兴革命的到来。所以现在的秀场出现了越来越多的元素，像Burberry2011年在北京为我们带来了一场前所未有高科技数字影像FASHIONSHOW，全场仅有6位真人模特，通过先进的投影技术，在碰撞的刹那完成换装，这是一次全新的视觉体验。

用最新的高科技来武装自己是每个时尚品牌未来的走向，已故的鬼才设计师MCOUEEN，曾在巴黎的时装周上，用3D激光成像技术在舞台上虚拟出一个亦真亦幻的凯特莫斯，这是时装史上最经典的三分钟，是开启3D时尚之门的里程碑。他在最后一场秀上，再次上演了科技与时尚的碰撞，模特们化身为深海动物，通过巨大的投影幕和和巨型摄像机，游离于真实与幻想间。

从科幻走向现实的高科技武器

战场的变化反复无常难以把握，但未来战争的发展规律是能通过不断进步的科技与知识促进武器和作战方式的不断进步来成功掌握的。第一次世界观大战到第二次世界大战，出现了坦克、飞机、航空母舰、潜艇等以及由此而导致的战略与战术的变化为第一次军事革命，随后出现雷达、电子计算机、核武器、微型芯片等高科技武器，即信息技术军事革命。谁能够充分利用军事新技术发展规律，充分动用于和平时期的军队建设，就能达到科技强军之效。

航空母舰

依靠航空母舰，一个国家可以在远离其国土的地方、不依靠当地的机场情况施加军事压力和进行作战，大部分现代航母的武装除了舰载机就只有保护自身最低限度的武器，包括各式防空导弹、近程防御武器系统以及电子战武器设施。之所以发展至如此，其肇因于航母角色的转换与雷达设备的进步，启蒙时期时，航母舰载机的对舰打击能力还在不明了的状态，定位为海上为战列舰侦查的工具。时至今日，航空母舰已是现代海军不可或缺的利器，也成为了一个国家综合国力的象征。世界现役航母总计23艘，其中美国11艘，是世界上航空母舰数量最多、吨位最大、技术最先进的国家。

隐形武器

美国隐形飞机在海湾战场大显身手，在科索沃战争中被“萨姆”导弹击落。未来隐形飞机采用更先进的隐形技术，只需在机身贴上薄薄一层等离子体发生器，就能使雷达波发生绕射作用，机身周围电场作用形成电子“陷阱”。各种雷达波进入“陷阱”就自动偏转方向。未来隐形武器将朝多样化、立体化、系列化方向发展，使整个战场成为捉摸不定的隐形世界。一种供特种部队用的军服正在试验。它能随着环境变化改变颜色和温度，防御雷达、红外侦察仪的探测。士兵如在面部也涂上抑制热辐射的涂料，就成了真正的“隐形人”。

无人武器

随着人工智能、机器人技术的迅速发展，大批无人操作的武器平台和军用机器人即将驰骋在未来战场。未来的无人操作武器和军用机器人将更广泛地应用各种高新技术，从以往的遥控式战斗保障工具向独立自主的作战兵器发展。无人驾驶的战略侦察机采用合成孔径雷达等先进传感器和侦察设备，并采用隐形结构和太阳能作动力，可从12千米高空对重要战略目标进行长时间监控。无人驾驶攻击机携带高能激光武器或反导弹导弹，对刚从发射阵地升起的地地弹道导弹在助推段就予以摧毁。无人深潜器可航行4000千米后潜入数千米海底，发现敌核潜艇等重要目标后即发射导弹实施攻击。无数陆、海、空、天机器人角逐逞雄，将使未来高技术战场变得更加扑朔迷离。

空间战武器

自从第一颗人造卫星升空后就有人预言，谁控制外层空间就控制了战争主动权。美国早在43年前就提出“月球应能成为美国军事基地”，近年在《2025年空军》等报告中再次强调掌握制空权和发展空间战武器。随着航天技术的发展及其同其他作战力量更密切的结合，形形色色的新概念高技术武器将在浩瀚太空展开激烈较量。

纳米武器

纳米技术的发展引起许多国家的密切关注。纳米武器的出现将引起一场军事技术革命。虽然媒体已对“珍珠”卫星、“蚊子”导弹、“蚂蚁”士兵、“间谍”小草作了大量报道，但要制成真正实用的纳米武器还要克服许多困难。美国一种微型侦察装置体积只有苍蝇大小，可在空中飞行、地面爬行或跳跃前进，装有微型传感器、信息处理和导航器件，能在敌人阵地四周悬停、爬行，潜入建筑物内窃听或窥探敌情，通过通信系统将信息发送到控制中心。

科学试验站

潘洛斯阶梯

由英国著名数学物理学家、牛津大学数学系名誉教授罗杰·潘洛斯（Roger Penrose）提出。潘洛斯阶梯是：四条楼梯，四角相连，但是每条楼梯都是向上的，因此可以无限延伸发展。

黑林错觉

平行的黑线完全是笔直而平行的，放射线会歪曲人对线条和形状的感知，这种经典幻觉由19世纪初德国心理学家艾沃德·黑林首先发现。

二十六维空间

当代物理中弦理论认为：空间是十维或十一维空间，除了已知的三维，剩余的维数都在量子力学的量度下（10的负十几次方）卷缩。该理论只是假想，虽有严密理论依据但并未得到试验证实。根据爱因斯坦的广义相对论，我们之外有着更多的空间，因为时空不是绝对的，而是相对的，空间是可以被改变的，所以，从我们生活的四维时空衍生出其它的空间也是有可能的。

不可能图形

不可能图形，是在现实世界中，不可能客观存在的事物，只会在二维世界存在的一种图形。它是由人类的视觉系统瞬间意识地对一个二维图形的三维投射而形成的光学错觉，在几何意义上它不可能存在，但研究它将会对人脑图像形成提供医学上的帮助。

超级黑洞

说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞。然而，可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。超级黑洞的质量是十万至十万亿倍的太阳质量。

时间倒流

相对论里提到过时间倒流的概念，给定一个四维空间，坐标系内两点的距离为0，在欧几里得空间中，距离为0的两点重合，但在四维空间中普遍认为有一个时间轴，即这两点在空间上重合，但仍有时间距离，即在同一点的两个不同的时间，这时坐标系内会形成一個类似圆锥的新的空间，俗称“光锥”，即两点在空间上重合的点在时间上可以进行光传递，如果我们在“光锥”内，就称为“类时”，时光机就是构造一个闭合类时曲线，实现在时间轴上的反向传递，理论上是存在的，但根据计算，此时各个坐标都为无理数，即存在强烈的时空振荡，造成时空不稳定，无法完成传输，所以时间倒流不能实现。

虽然4K已经不是什么新鲜概念，但2015年将会是超高分辨率电视价格大跳水的一年，许多普通消费者都将开始真正的接触这项未来的趋势。而LG的4K超高清OLED曲面电视已经开始吸引了全世界的目光。目前很少会有像4K电视这样吸引普通消费者的眼球，而4K与OLED的融合，将会征服所有消费者的心。

5、Steam Machines及游戏控制器

Steam Machines将会在今年11月重新亮相，而同时也伴随着不少第三方的游戏配件。如果Steam Machines真的能够带来与传统游戏机相似的体验，那么对于用户客厅的争夺，也是一股非常重要的力量。

6、索尼PlayStation Morpheus

虽然Steam和HTC都加入到了虚拟现实领域，但是绝对不要忘记索尼在GDC上的表现。2015年，开发者将进一步针对Morpheus进行深层次的开发，而未来的几个月我们将会看到更多Morpheus与PS4的融合。通过PlayStationMove服务，玩家将会拥有更高融合度的虚拟现实沉浸式体验。

7、HTC One M9

虽然与One M8相比变化不多，但必须要承认M9依然是一部出色的智能手机。在整个旗舰机型队伍中，M9将与Galaxy S6展开激烈的竞争。不过与Galaxy S6 Edge相比，虽然M9同样精美，但是还是似乎缺少了一些影响力。

3、社比虚拟现实Atmos声效

许多音响发烧友都是杜比的忠实粉丝，而如果将杜比音效融入到虚拟现实领域，显然是非常让人兴奋的组合。

9、LG Watch Urbane

苹果Apple Watch也许是大明星，但是LG仍然捕获了不少人的芳心。圆形的表盘看起来非常接近传统手表的风格，同时在功能上也丝毫不逊色。另外华为在智能手表领域也将会有不错的表现。显然与Apple Watch相比，LG Watch Urbane看起来更温文尔雅，接近传统手表。这对于比较传统的用户来说，是不错的选择。

10、Source 2

当Valve宣布进军游戏领域的时候，每个人都要引起足够的重视。而Source 2引擎的亮相，绝对可以让视频游戏流更加吸引人，再加上对于虚拟现实技术的支持，云视频游戏在画质上将会进一步提升。