2045大趋势——未来的交通科技发展

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2018年年末，美国公布了一份长达35页的《2016-2045年新兴科技趋势报告》。该《报告》是美国在过去五年内由政府机构、咨询机构、智囊团、科研机构等发表的32份科技趋势相关研究调查报告的基础上提炼形成的。通过对近700项科技趋势的综合比对分析，最终明确了20项最值得关注的科技发展趋势。本刊从中选择了和交通有关的若干项，逐一解读。

1 物联网

在2045年，最保守的预测也认为将会有超过1千亿个设备连接在互联网上。这些设备包括了移动设备、可穿戴设备、家用电器、工业探测器、监控摄像头、汽车等。与此同时，联网设备也将把目前许多工作，比如监视、管理，以及维修等需要人力的工作自动化。物联网、数据分析，以及人工智能这三大技术之间的合作将会在世界上创造出一个巨大的智能机器网络，在不需人力介入的情况下实现巨量的商业交易。

2 机器人与自动化系统

在2045年的地球上，机器人和自动化系统将无处不在。自动驾驶汽车会使交通更加安全与高效，或许还会给共享经济带来新的动力。机器人则会负责日常生活中大量的任务，以及工业中的职责，比如收获农作物、维护公共设施等。人工智能软件则会被使用到商业上，例如从数百太字节（TB）的数据里面提取有意义的信息，使商业服务自动化，以及替代诸如客服、教师等传统意义上“以人为本”的职业。

3 智能手机与云端计算

智能手机与云端计算正在改变人类与数据相处的方式。比如，目前美国大约有30%的网页浏览和40%的社交媒体是通过手机完成的，原因之一就是具有各种可以测量天气、位置、光度、声音，以及生物特征探测器的智能手机。随着手机的威力越来越大，功能也越来越全面，移动网络的铺展也将加速。在2030年，全球75%的人口将会拥有移动网络连接，60%的人口将会拥有高速有线网络连接。

4 智能城市

在2045年，全世界65%至70%的人口将会居住在城市里。随着城市人口的增加，全球人口超过1千万的超级都市将会从2016年的28座增加至2030年的41座。大量的人口向城市流动将会给这些城市的基础建设，比如城际交通、食物和水源、电力能源、污水处理，以及公共安全系统等带来极大的压力。未来的智能城市将利用信息和通讯技术（ICT），通过大数据及自动化来提高城市的效率和可持续性。比如，通过联网的交通信号系统及自动驾驶系统来减缓车辆堵塞的程度。

5 量子计算

量子计算是通过叠加原理和量子纠缠等次原子粒子的特性来实现对数据的编码和操纵。虽然在过去的几十年里，量子计算只存在于理论上，近些年的研究已经开始出现有意义的结果。在未来的5年至15年里，很有可能制造出一款有实用意义的量子计算机。不过，最令人期待的还是量子密码学。一台量子计算机将可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也将真正无懈可击。

6 混合现实

虚拟现实和增强现实（VR和AR）技术已经在消费电子市场激发了极大的热情，各科技公司也迅速地开始进入这个市场。当然，VR也有在娱乐之外的应用。目前，VR和AR技术在路线规划、桥梁设计、自动驾驶汽车测试等领域均有应用。在未来的30年里，这些技术将成为主流科技。

7 数据分析

在2015年，人类总共创造了4.4ZB（44亿TB）的数据，而这个数字大约每两年就会翻倍。在这些数据中隐藏了各种关于消费习惯、公共健康、全球气候变化、交通量等方面的深刻信息。可惜的是，虽然“大数据”成为了一个热点，但每年只有不到10%的数据会被分析。接下来的30年里，自动人工智能软件将从散乱的数据中，识别并提取有关联的信息。而这种数据分析的能力将会从商业应用扩散到普通人手里。

8 网络安全

网络安全不是一个崭新的话题。事实上，早在1991年就有人提出了“网络上的珍珠港”这一警告。目前，虽然世界上的网络攻击越来越多，但是它们大多数的目标都只是个人或企业。而且这些攻击所造成的损失虽然很大，但是这些损失并不会扩散。而未来的世界将不会如此简单。

9 先进数码设备

移动网络和云计算将会给人们带来几乎无限的内存和计算能力。虚拟技术和基于软件的系统将会允许政府和企业在不需要昂贵的硬件升级的情况下，迅速地调整升级IT系统。同时，新科技将会改变人们与科技之间的交流方式。语音界面已经被广泛应用在智能手机中，而姿势界面则允许人们无声地与计算机通讯。最终，人脑—电脑界面将会允许人们用思想控制数码设备，使它们成为身体的一部分。

10 先进材料

在过去的10年里，材料科学的突破给我们带来了许多种先进的材料。从可以自我恢复和自我清理的智能材料、可以恢复原本形状的记忆金属，到可以利用压力发电的压电陶瓷材料等。尤其是纳米材料，它有着广泛的应用价值。比如，石墨烯，一种由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，强度是钢的100倍，能够高效的传导热和电，并且几乎透明。纳米材料有着无数种应用，比如作为引擎或其他机械表面的低摩擦力镀膜，作为高强度合成材料来建造汽车和飞机等。

11 增材制造

增材制造（3D打印）在近十年里，获得了惊人的发展。随着3D打印机价格的下降及大量开源工具和付费模型的出现，这项技术的极限无时不刻地在被突破。2018年，世界上第一座使用改性塑料进行机器人3D打印的步行桥亮相上海同济大学，打印360小时、1天拼装完成。未来，人们将会利用3D打印技术制造工具、电子产品、备用零件、医疗设备等各种产品。