：2010年即將到來(lái)了，在未來(lái)的十年之內(nèi)，科學(xué)技術(shù)將會(huì)泛起哪些方面的突破？又會(huì)有哪些新材料泛起在我們的糊口中？《2020科學(xué)》雜志為我們列出了一份猜測(cè)榜單。

 “噴霧船隊(duì)”是最為人知的挽救地球的方法之一

10年前，當(dāng)20世紀(jì)的大門即將封閉的時(shí)候，全世界人民都還在陶醉在千年蟲的恐慌中：據(jù)說(shuō)一次因早期技術(shù)不完善會(huì)帶來(lái)技術(shù)災(zāi)害。然而隨后的一切看上去像一場(chǎng)鬧劇：原認(rèn)為會(huì)掀起滔天巨浪的千年蟲終極演變成一場(chǎng)茶杯里的風(fēng)暴，但接下去的十年卻讓我們目睹了科學(xué)技術(shù)空前絕后的提高——人類基因圖譜、社會(huì)媒體、納米技術(shù)、太空旅游、面部移植手術(shù)、混合動(dòng)力汽車、全球通訊、數(shù)字存儲(chǔ)，等等、等等。回顧過(guò)去，盡管還存在種種顯著不足，但新興技術(shù)層出不窮，涓滴沒(méi)有放慢前進(jìn)的腳步。

因此，當(dāng)我們跨入二十一世紀(jì)第二個(gè)10年的時(shí)候，會(huì)有些什么期待呢？在未來(lái)10年中，哪些新興技術(shù)將領(lǐng)導(dǎo)時(shí)代潮流，并且占據(jù)頭版頭條？

下面，我預(yù)備列舉值得關(guān)注的前十項(xiàng)技術(shù)。固然我們知道，猜測(cè)未來(lái)必?fù)?dān)當(dāng)一定的風(fēng)險(xiǎn)，出點(diǎn)意外也在所難免。不外，當(dāng)我仔細(xì)研究了新興技術(shù)所面對(duì)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)之后，發(fā)現(xiàn)這些領(lǐng)域好像已經(jīng)進(jìn)入了黃金收成期。

挽救地球“地球工程”技術(shù)將引發(fā)爭(zhēng)論

2009年是地球工程從邊沿步入主流的一年。在全球范圍內(nèi)，為天氣量文體衣的想法主意由來(lái)已久。跟著經(jīng)濟(jì)危機(jī)的降臨，我們或許無(wú)力或許不愿為了控制全球變暖而按捺二氧化碳的排放，但是地球工程卻已經(jīng)被提上議程。我猜測(cè)：未來(lái)十年人們會(huì)看到地球工程引發(fā)的爭(zhēng)論更加激烈。一方面，能研究出方法上公道、經(jīng)濟(jì)上可行的方法來(lái)維護(hù)環(huán)境，同時(shí)，為了把計(jì)劃付諸實(shí)施，政治和社會(huì)的壓力也將越來(lái)越大（不論是多方合作，仍是自行其事），迫使對(duì)地球工程學(xué)的運(yùn)用作出種種限制。最大的題目是，我們?cè)诶眠@項(xiàng)技術(shù)時(shí)，畢竟是以負(fù)責(zé)任的立場(chǎng)全球協(xié)調(diào)一致努力，仍是以丑陋的方式引發(fā)可能的災(zāi)害，并且讓所有人承擔(dān)后果？

智能電網(wǎng)：未來(lái)10年內(nèi)最靠譜的東西

它的長(zhǎng)處對(duì)于普通消費(fèi)者可能并不那么顯著，但是電力的天生、存儲(chǔ)和傳輸方式面對(duì)巨大的壓力。跟著對(duì)電力需求的增加，如何在需要的時(shí)候把電力輸送到需要的地方，這就需要對(duì)電網(wǎng)的設(shè)置做出重新思索。智能電網(wǎng)將是未來(lái)10年里最有可能泛起的解決方案。它通過(guò)一個(gè)相互聯(lián)系關(guān)系的“智能”網(wǎng)絡(luò)把電力的出產(chǎn)者與用戶聯(lián)系在一起。智能電網(wǎng)答應(yīng)小規(guī)模風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)和家庭太陽(yáng)能電池板等分布式能源來(lái)擴(kuò)充甚至取代集中式電站，同時(shí)通過(guò)線路把過(guò)剩的電力轉(zhuǎn)移到急需的地方。智能電網(wǎng)還答應(yīng)個(gè)人不僅成為消費(fèi)者，也可以變成供給商，需要時(shí)從網(wǎng)上獲取電力，同時(shí)可以把自己家庭發(fā)出的多余電力送到網(wǎng)上，由此可以極大地促進(jìn)發(fā)電和供電的速度、效率和靈活性的進(jìn)步。在未來(lái)十年中，常規(guī)電網(wǎng)會(huì)受到能源需求增加和溫室氣體排放限制的雙重沖擊，我們但愿看到智能電網(wǎng)受到越來(lái)越多的關(guān)注。

新材料：碳納米產(chǎn)品將更多被關(guān)注

過(guò)去十年已經(jīng)見證了我們?cè)诰茉O(shè)計(jì)新材料方面的驚人提高。這些都是革命性的，由于它們?cè)趶?qiáng)度、輕度、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等諸多特點(diǎn)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)材料。固然很多材料尚處于研究階段，但因?yàn)閷?duì)高機(jī)能材料的需求在不斷增加，醫(yī)療設(shè)備、提高前輩微處理器、安全高效的汽車以及太空飛行都少不了它們，這些顛覆性的材料將會(huì)變得越來(lái)越普遍。特別值得關(guān)注的是碳納米產(chǎn)品。在過(guò)去的十年中，這種具有貿(mào)易用途的獨(dú)特材料已經(jīng)面對(duì)著諸多挑戰(zhàn)。不外，我期待在未來(lái)10年中，這些挑戰(zhàn)將被逐一攻克，不讓它辜負(fù)眾人的長(zhǎng)久期待。

合成生物學(xué)

10年前，聽說(shuō)過(guò)“合成生物學(xué)”的人一定寥寥無(wú)幾。如今，科學(xué)家能夠白手起家合成一個(gè)新生物的基因組，而且?guī)缀蹩梢杂盟鼇?lái)創(chuàng)造一種活體細(xì)菌。

因?yàn)殚喿x和合成DNA序列的本錢已經(jīng)大幅下降，現(xiàn)在可以像計(jì)算機(jī)程序員編制數(shù)字代碼那樣對(duì)DNA進(jìn)行重組。科學(xué)家和工程師相信，生命系統(tǒng)也可以像其他系同一樣人為地設(shè)計(jì)。在很多方面，合成生物學(xué)就是生物學(xué)的數(shù)字化。我們現(xiàn)在可以把基因序列“上傳”到電腦，然后對(duì)這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行修改。反之，一旦我們擺弄完畢，在感愛(ài)好的現(xiàn)有生物體內(nèi)創(chuàng)造出新的遺傳密碼，或者創(chuàng)造出全新的生物，還可以把數(shù)據(jù)“下載”到現(xiàn)實(shí)當(dāng)中。

不外這樣做的代價(jià)依然高昂，完全不像良多人想象的那么簡(jiǎn)樸。實(shí)際上，對(duì)于掌控遺傳密碼運(yùn)作規(guī)律的了解，我們才開始接觸到一些皮毛。不外，跟著DNA測(cè)序和合成技術(shù)本錢的持續(xù)下降，可以預(yù)見在未來(lái)十年中，該領(lǐng)域會(huì)泛起巨大的發(fā)展。對(duì)于我們能否在2020年前破解遺傳密碼的具體規(guī)律，我并不外分樂(lè)觀，這是由于我們了解得越多，就明白我們不了解的東西也越多。不外，我完全相信，合成生物學(xué)將成為未來(lái)十年中的的熱點(diǎn)話題。我們尤其可以期待，通過(guò)開發(fā)和利用“生物磚塊”——類似于電子元件的東西——誕生出第一個(gè)人造生物。等著生物DIY技術(shù)的崛起吧。

個(gè)體基因組猜測(cè)解讀將會(huì)更快速更低廉

個(gè)體基因組與合成生物學(xué)的發(fā)展緊密親密相關(guān)，它依靠于對(duì)個(gè)人DNA序列的快速測(cè)序和判讀。

完成于2001年的人類基因組計(jì)劃耗資約270億美元，歷時(shí)13年才得以大功告成。2007年，詹姆斯·沃森的全球首個(gè)個(gè)人基因組圖譜耗資200萬(wàn)美元，歷時(shí)兩個(gè)月，而2009年的全基因組對(duì)個(gè)人基因組的測(cè)序本錢不到5000美元。到下個(gè)十年結(jié)束的時(shí)候，該項(xiàng)服務(wù)可能更快捷、更便宜，本錢降至1000美元已經(jīng)近在咫尺。

然而，對(duì)于畢竟如何去處理這一大堆數(shù)據(jù)，目前人們還眾說(shuō)紛紜，由于我們還未能把它們理出個(gè)頭緒。此外，還存在表觀遺傳學(xué)的復(fù)雜狀況。在這里，外部因素導(dǎo)致了代代相傳的遺傳信息發(fā)生了變化，而且還無(wú)法確定在未來(lái)十年中個(gè)人基因組會(huì)進(jìn)展到何種程度。然而，我們絕不懷疑開發(fā)和使用這些信息背后的個(gè)人、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)推動(dòng)力。這些都可能在未來(lái)十年中為個(gè)人的遺傳信息的利用奠定越來(lái)越大的市場(chǎng)，同時(shí)也會(huì)有越來(lái)越多的企業(yè)加入到開發(fā)利用這些數(shù)據(jù)的步隊(duì)中來(lái)。

生物界面或?qū)⑴c生命工程

人和機(jī)器之間的界限變得恍惚，我們對(duì)此見怪不怪已經(jīng)有些年頭。不管是創(chuàng)造出人與機(jī)器混合的怪物，設(shè)計(jì)出高機(jī)能的人體器官，仍是人與電腦的直接連接，生物界面不僅是人類的異想天開，也是我們的噩夢(mèng)。幸運(yùn)的是，我們與科幻小說(shuō)中最離奇的想象仍舊相隔遙遠(yuǎn)，由于我們暫時(shí)還造不出的星際旅行者九之七。不外，開發(fā)出可能與人體銜接的復(fù)雜界面，應(yīng)當(dāng)是指日可待了。不信你瞧瞧迪恩·卡門創(chuàng)建的Luke Arm from Deka，或者本田公司在大腦與機(jī)接口方面的工作，便可察覺(jué)到些許蛛絲馬跡。

在未來(lái)十年中，信息技術(shù)、納米工程、生物技術(shù)和神經(jīng)技術(shù)之間的融合很可能誕生出高度復(fù)雜的生物接口。

我們可以看到提高有：插入大腦的傳感器、用意念控制的假肢、甚至直接植入大腦的接口。我以為，生物接口方面更多的奔騰性發(fā)展可能會(huì)泛起在2020年以后，但是良多的基礎(chǔ)工作將在未來(lái)十年中完成。

2010年即將到來(lái)了，在未來(lái)的十年之內(nèi)，科學(xué)技術(shù)將會(huì)泛起哪些方面的突破？又會(huì)有哪些新材料泛起在我們的糊口中？《2020科學(xué)》雜志為我們列出了一份猜測(cè)榜單。

互聯(lián)網(wǎng)：將更加人道化處理海量信息

在以往的十年中，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲取的信息已經(jīng)泛起了爆炸性增長(zhǎng)。在過(guò)去十年里，利用互聯(lián)網(wǎng)主要是獲守信息，我相信在未來(lái)十年中，將轉(zhuǎn)變?yōu)槿绾卫眠@些信息。假如沒(méi)有能力從信息的汪洋大海找到需要的東西，我們將絕不留情地被數(shù)據(jù)的海水吞沒(méi)。盡管谷歌那樣的搜索引擎可以助我們一臂之力，我們?nèi)耘f需要使出渾身解數(shù)把有意義的信息同垃圾信息分開。因此在未來(lái)十年中，我們將見證網(wǎng)民與互聯(lián)網(wǎng)的互動(dòng)泛起一些重大變化。實(shí)際上，我們已經(jīng)在類似Wolfram Alpha的網(wǎng)站看到了端倪，它們會(huì)“計(jì)算”題目的謎底，而不是簡(jiǎn)樸地返回搜索點(diǎn)擊處。還有微軟的Bing，也會(huì)對(duì)搜索結(jié)果做些推測(cè)。我們?cè)诼槭±砉W(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室還見識(shí)了諸如第六感工程那樣的設(shè)想，它利用交互式界面查找與上下文相關(guān)的信息。電話、相機(jī)、投影儀、電視機(jī)、電腦、汽車、購(gòu)物手推車等東西，已經(jīng)與我們的糊口越來(lái)越密不可分，因此我們也將看到，人類利用網(wǎng)絡(luò)的方式必將發(fā)生翻天覆地的變化。

太陽(yáng)能動(dòng)力：將會(huì)無(wú)處不在

未來(lái)10年將是太陽(yáng)能動(dòng)力處處兌現(xiàn)的時(shí)代嗎？非常有可能。

大環(huán)境迫使我們朝著可持續(xù)能源的方向邁進(jìn)，在未來(lái)幾年里會(huì)有多項(xiàng)太陽(yáng)能技術(shù)得到發(fā)展。首先是可印刷太陽(yáng)能電池的問(wèn)世。固然它們?cè)谛噬喜灰欢〞?huì)大大超過(guò)傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池，但假如該技術(shù)擴(kuò)大了出產(chǎn)規(guī)模，同時(shí)解決了一些暫時(shí)性難題，可能會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)能發(fā)電的本錢直線下降。該技術(shù)在概念上相稱簡(jiǎn)樸：使用比較傳統(tǒng)的印刷工藝和特種油墨，把太陽(yáng)能電池印刷到廉價(jià)、易于彎曲的基板上，其本錢也許是傳統(tǒng)硅基電池的一個(gè)零頭，于是為太陽(yáng)能的廣泛使用敞開了一道大門。第二個(gè)可以預(yù)見的技術(shù)是太陽(yáng)能輔助反應(yīng)堆。它通過(guò)把集中的太陽(yáng)輻射與某種精彩的催化劑組合起來(lái)，切實(shí)可行地讓陽(yáng)光轉(zhuǎn)化成其他形式的高效能源。想象一下，添加適當(dāng)?shù)拇呋瘎藐?yáng)光把水分解成氫和氧，然后在把兩者重組的過(guò)程中回收所需要的能量，而且能量的損失微乎其微。這兩項(xiàng)太陽(yáng)能技術(shù)一定會(huì)對(duì)未來(lái)的十年產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

益智藥

能夠進(jìn)步智力的藥物，即所謂的益智藥，并不是什么新玩意兒。但是它們的式樣卻是全新的。為了在智力上領(lǐng)先一步，諸如利他林、多奈哌齊和莫達(dá)非尼等藥物正在被越來(lái)越多的學(xué)生、學(xué)者和其他人群使用。令人驚疑的是，一般人以為這種做法可以接受。

在未來(lái)十年中，益智藥題目會(huì)愈演愈烈。由此會(huì)產(chǎn)生如下的題目，人們是否可認(rèn)為所欲為地使用這些藥物，個(gè)人利益是否大于社會(huì)利益？使用者考取更高分?jǐn)?shù)、找到更好的工作、賺到更多錢的會(huì)不會(huì)把其他人置于不公平的地位？而且，假如泛起了一個(gè)強(qiáng)盛的益智藥市場(chǎng)，會(huì)不會(huì)有新的、更有效的藥物相繼而來(lái)？后面的題目是，誰(shuí)會(huì)得到“好”東西，誰(shuí)會(huì)品嘗苦果？不管從哪個(gè)角度來(lái)看，對(duì)于增強(qiáng)腦力的物質(zhì)，接下去的10年肯定會(huì)變得非常有趣。

藥用化妝品

跟著合成化學(xué)和納米技術(shù)的提高，具有“美容”功能的產(chǎn)品正在它變得越來(lái)越有可能。

以上是未來(lái)十年我非常看好的十大新興技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。有人會(huì)問(wèn)，納米技術(shù)怎么啦？這個(gè)短小的名單上還有什么其他技術(shù)？納米技術(shù)在過(guò)去的十年中曾經(jīng)獨(dú)領(lǐng)風(fēng)流。不外，從很多方面來(lái)看，它是個(gè)假貨。納米技術(shù)被人為操作已是不爭(zhēng)的事實(shí)，很多科學(xué)上的早期成果都沒(méi)有逃脫這樣的命運(yùn)。但納米技術(shù)實(shí)際上就是一種便利的速記符號(hào)，它像一只裝載了從半導(dǎo)體到防曬霜的木筏，而且經(jīng)常把介于1至100納米規(guī)模的人造物一并收入筏中。因此，與其把目光投向納米技術(shù)，不如去關(guān)注那些我以為會(huì)在未來(lái)十年中產(chǎn)生重大影響的詳細(xì)技術(shù)。盡管它們并不驚世駭俗，但從某種程度上看還得在納米標(biāo)準(zhǔn)的前提下才能展現(xiàn)它們的身手。

      在新興技術(shù)的名錄上，要列舉10項(xiàng)主要趨勢(shì)決非易事。我在第一份清單中包括了電池、分散計(jì)算技術(shù)、生物燃料、干細(xì)胞、克隆技術(shù)、人工智能、機(jī)器人技術(shù)、地球低軌道飛行、清潔技術(shù)、神經(jīng)科學(xué)和憶阻器。毫無(wú)疑問(wèn)，能進(jìn)入該名錄的東西還有不少。其中有些將在未來(lái)10年之后才能進(jìn)入黃金發(fā)展期，有些因缺少潛力而上不了榜單。不外，這確實(shí)是一個(gè)非常主觀和個(gè)人的過(guò)程，而且我相信，假如由別人來(lái)挑選，其結(jié)果會(huì)大相徑庭。

最后不得不提到一個(gè)詞：融合技術(shù)。它凸起地反映了一個(gè)總的趨勢(shì)。在未來(lái)的10年中假如沒(méi)有不同知識(shí)領(lǐng)域和技術(shù)之間的協(xié)同融合，任何一項(xiàng)單獨(dú)的技術(shù)毫不可能獨(dú)領(lǐng)風(fēng)流。這就意味著，不管我在猜測(cè)時(shí)如何決心信念滿滿，某種全然不同、異乎平常并且令人目瞪口呆的技術(shù)脫穎而出，其機(jī)率仍舊是相稱高的！