第1章
Chapter 1
科技與未來的關繫 //1
01 如何從科技發展預測未來 //2
02 高新技術 //13
03 關於本書 //15
第2章
Chapter 2
人機交互新模式：VR/AR/MR產業逐漸形成//17
01 什麼是虛擬現實、增強現實、混合現實技術 //19
02 虛擬現實、增強現實、混合現實技術可以做些什麼 //19
03 產業發展現狀 //21
04 對經濟和社會的影響 //27
第3章
Chapter 3
量子：未來超乎想像 //30
01 什麼是量子信息技術 //31
02 量子信息技術將如何引發技術變革 //33
03 量子信息技術發展現狀 //35
04 對經濟和社會的影響 //41
第4章
Chapter 4
基因剪刀，剪出生命未來//44
01 什麼是基因剪刀 //45
02 基因剪刀可以做什麼 //47
03 基因剪刀研究進展與應用 //50
04 產業發展 //53
05 對經濟和社會的影響 //55
第5章
Chapter 5
你能做的，機器人也可以//58
01 什麼是機器人 //59
02 機器人涵蓋哪些技術領域 //62
03 應用領域與產業發展現狀 //63
04 對經濟和社會的影響 //68
05 結語 //72
第6章
Chapter 6
神經形態芯片：後摩爾時代的新選擇 //73
01 神經形態芯片是什麼 //74
02 神經形態芯片與傳統芯片的區別 //76
03 國內外研究及產業發展現狀 //78
04 神經形態芯片可能帶來的影響 //84
第7章
Chapter 7
技術日趨成熟，民
用無人機產業開始
起飛//87
01 無人機及相關技術 //88
02 民用無人機的應用領域有哪些 //89
03 無人機產業發展現狀 //93
04 對經濟和社會的影響 //96
第8章
Chapter 8
自動駕駛：技術進步與社會變革//98
01 何為自動駕駛汽車 //99
02 產業發展現狀 //102
03 對經濟和社會的影響 //108
第9章
Chapter 9
移動搜索的未來—視覺搜索 //112
01 什麼是視覺搜索 //113
02 視覺搜索能做些什麼 //116
03 產業發展現狀 //120
04 對經濟和社會的影響 //123
第10章
Chapter 10
區塊鏈：金融服務智能化、安全化的新生力量 //127
01 認識區塊鏈 //128
02 區塊鏈技術的應用與發展 //132
03 區塊鏈技術存在的問題 //135
第11章
Chapter 11
自適應安全架構 //138 01 什麼是自適應安全架構 //139
02 自適應安全架構可以做什麼 //142
03 產業發展現狀及前景 //144
第12章
Chapter 12
能源互聯網：開啟一次工業革命 //155
01 什麼是能源互聯網 //157
02 能源互聯網的實施及特點 //160
03 能源互聯網是產業升級還是一場人類能源利用方式的革命 //161
04 能源互聯網的發展優勢 //163
05 發展前景 //165
第13章
Chapter 13
無線輸電：一項讓距離消失的技術 //169
01 無線輸電技術發展歷程 //170
02 無線輸電基本技術原理 //173
03 無線輸電主要應用領域 //175
04 無線輸電發展趨勢 //179
第14章
Chapter 14
拓展人類生存空間的新能源—海洋能//183
01 海洋能概念及其特點 //184
02 海洋能發展現狀及應用前景 //186
03 對經濟和社會的影響 //190
第15章
Chapter 15
全球WiFi覆蓋，谷歌的“陽謀”與“陰謀”/192
01 什麼是WiFi全球覆蓋 //193
02 谷歌的WiFi全球覆蓋之路 //194
03 WiFi全球覆蓋面臨的問題 //198
04 對經濟和社會的影響 //200
05 結語 //202
第16章
Chapter 16
顛覆硅時代的21世紀神奇材料—石墨烯//203
01 什麼是石墨烯 //205
02 石墨烯的應用與技術發展 //206
03 產業發展現狀 //208
04 對經濟和社會的影響 //214
第17章
Chapter 17
3D打印：制造業未來的技術 //217
01 什麼是3D打印技術 //218
02 3D打印的技術基礎 //219
03 3D打印的應用前景 //221
04 未來市場空間預測 //226
05 典型應用案例 //229
第18章
Chapter 18
直接空氣捕捉：給地球洗肺 //231
01 碳捕捉與封存技術 //232
02 直接空氣捕捉 //234
03 直接捕捉技術應用前景 //237
04 直接捕捉產業發展 //240
第19章
Chapter 19
未來圖景//245
01 設想未來的某個場景 //246
02 人類的想像關乎未來 //248


參考文獻 //249

序言/Preface
 未來是確定的，還是不確定的？我們能否超越時間的羈絆，預覽未來的世界？
我們不妨回顧一下《科學美國人》1991年的秋季特刊，這是一期關於未來通信、計算機和網絡的專刊，探討了未來人類如何在網絡空間中的工作、娛樂及發展狀況，今天的你一定會驚奇地發現，當年的預想在今天幾乎全部實現！在被25年前科學家們精準預測所折服的同時，我們也會感嘆，技術的發展永無止境，科技的發展不斷加速，人類依靠科技改造世界的能力正在增強。虛擬現實、量子、機器人、基因編輯、新能源、3D打印、空氣捕捉等新技術層出不窮，令人眼花繚亂。
那麼，我們能否找出未來科技的發展脈絡，進而描繪未來的世界？
硅谷技術咨詢服務公司恩德勒集團創始人羅布?恩德勒曾斷言：“我們可能即將迎來一場可與30年前的個人電
腦革命相媲美的機器人革命。將來，在我們家中、在我們的汽車裡、在工廠車間，更多的機器將取代我們人類。我認為，我們將看到另一起個人電腦革命式事件，從而淘汰我們現在的人機交互模式。我還認為，在意識到這些繫統能讓多少工作崗位變得過時後，人們將感到震驚。”
未來的技術，必將不斷從前沿基礎研究向宏觀拓展、微觀深入和條件方向交叉融合發展。人類對宇宙起源和演化、人腦與意識、暗物質與暗能量、微觀物質結構、條件下的奇異物理現像、復雜繫統等的認知將越來越深入，把人類對客觀世界與主觀世界的基本認知提升到前所未有的新高度。
這些認識成果的重要表現形式便是信息技術的高度發展。
未來的信息技術將呈現出“網絡極大化、節點極小化”的基本特征，即無所不在的網絡，將實體空間、虛擬空間融為一體，人、機、環境甚至人的意識皆被網絡聯接，虛擬空間和實體空間將因此統一於信息，它們是“空間”概念的一體兩面，是不可分割的，“空間”被感知、控制的基礎則是“空間”被人的意識“信息化”。另一方面，隨著人類技術的不斷演進，作為網絡節點的各類客觀實在，將呈現出越來越小的發展趨勢，納米將成為技術實現的基本尺度，微繫統將成為功能實現的。
 
1．“網羅一切”
未來，網絡將更加深入蓬勃發展，全方位改變人類的生產生活。新一代信息技術將實現從人與人、人與物、物與物、人與服務互聯向“網羅一切”發展，提供豐富高效的工具與平臺。無時不在、無處不在的網絡信息環境，對人們的交流、生活和工作需求做出全方位、智能化的響應，推動人類生產方式、商業模式、生活方式、學習和思維方式等發生深刻變革。
2．時空壓縮
未來世界的基本規律，在以光速傳播的數據和信息作用下，實體空間和網絡空間之間，以及兩個空間之間內部的溝通將會越來越便捷、越來越迅速，傳統意義上的“時間”的概念因感知、聯接、數據和計算的大大發展等被不斷“壓縮”。也許那時候，過去、未來和現在都將成統一到“實時”的概念裡，這裡、那裡的區別都將不再重要。工業社會的很多既有概念都將因此發生質的變化。
3．虛實融合
未來世界關於“人”的基本定義將更加豐富，存在即有痕跡、聯繫即有信息，實體空間可觀察痕跡；虛擬空間
可搜索信息。未來世界的人類的活動、人類的財富、甚至社會關繫，不僅僅在實體空間，更在虛擬空間得到極大擴充，實是“存在”，虛是“聯繫”，虛實融合是“關繫”。人作為社會關繫的總和，“虛實融合”的人類定義，必然生發出虛實融合的未來世界。
4．協同共享
未來世界人的活動形式將更加深入地融入社會，信息時代已經使得人類進入了化和權力分散化的階段，未來社會的各個領域，都將形利益主體密切協同的新型合作機制。這一方面有賴於各主體共享共通的價值觀念；另一方面又取決於各主體通過合作關繫實現各自的利益追求，而其根本實現手段將高度依賴信息技術的發展。
5．深入智能
未來世界的繁榮將體現在更加深入的智能，這種智能，不僅僅是傳統意義上生物智能的邏輯化和符號化，也不僅僅是人工智能的精確化和擬人化，而是人、機器、社會同在回路的群體性智能、體繫性智能，我們將不再隻是“站在巨人的肩膀上”，而是“站在全人類的智慧深處” 。
細讀本書，很多景像令人振奮，想必也會有人對此心懷忐忑。未來的不確定性使人惶恐，通過技術預見未來更
令人著迷。但重要的，是用科技的進步創造未來。“如果現在你不創造未來，那麼未來你將生活在過去。”讓我們一起擁抱科學、創造未來！
中國工程院院士：吳曼青 
二〇一六年十二月二十日於北京

前言 / Foreword
由於在科技公司工作的原因，筆者經常接觸和討論當前的科技發展動態。當聽說某項科技又取得重大進展的時候，高興之餘，也常常思考這項科技成果會對我們未來的生活產生怎樣的影響，並急切地想與讀者分享我們的想法，讓更多的讀者參與到我們的討論中。於是《科技預見未來》一書面世了。我們希望將這樣的分享繼續下去，以後再出版第二版、第三版……希望讀者和我們一起探討科技與未來，同時分享日新月異的科技帶給我們的無盡想像與希望。
本書是一本高度濃縮的科普讀本，選取信息技術、量子技術、機器人技術、生物技術（基因編輯）、新能源技術（如海洋能、核能）、新材料（如石墨烯）、先進制造技術（如3D打印）、環境科學技術（如空氣捕捉）等技術領域，從技術的定義與進展、相關產業發展趨勢、技術對經濟和社會的影響等幾個角度進行分析、預測和描繪我們的未來。采用通俗的語言，讓普通讀者無須耗費太多腦力也能看懂。讀者在閱讀之餘，不妨大膽想像一下，10年、20年、50年後的你將會生活在一個什麼樣的世界。你也可以把這些想法記錄下來，等10年後再打開看看，或許你現在的想像就是未來的現實。
本書由李睿深、解紅雨、郝英好主編，嚴曉芳、趙楠、曾倬穎、計宏亮、商志剛、缐珊珊、白蒙、陳茜等人參與編寫。第1章由李睿深負責，郝英好、陳茜參與編寫。第2～5、7、14、15、19章由郝英好負責。第6、11、12章由曾倬穎負責。第8、10章由趙楠負責。第13、17章由計宏亮負責。第9、16章由商志剛負責。第18章由白蒙負責。嚴曉芳、缐珊珊對本書進行了初審，李睿深、解紅雨對本書進行了全面指導。另外，在本書的編寫中得到了很多領導和同事的大力支持，在此表示衷心感謝！
由於時間、精力和能力有限，本書難免有錯誤和不足之處，還請讀者不吝賜教。
編者