美《大众科学》盘点 2020年的可能与不可能(图)
2011年07月05日
转载新华网/来源： 科技日报
美《大众科学》盘点2020年可能实现的科技进展，2020年的可能和不可能。
很多科学家认为，2020年将是技术“大爆炸”的一年，很多新兴技术届时将成熟并造福于人类。这包括首个完整的人造大脑已被构建出来；汽车能在天空飞行；阳光、生物燃料以及从月球采来的矿物质携手为城市供电；计算机将比人脑更“给力”；万事万物都将成为触摸屏等。
所有这些美好的愿景都能成为现实吗？美国《大众科学》网站近日与技术专家们携手对这些技术进行了点评。
新视野
位于美国加州的未来研究所资深研究员迈克·立博胡德是一位知识全面的技术专家，他曾是英特尔、苹果和网景公司的雇员。他表示，10年后的世界将比现在的世界更加有趣、精彩。比如，到2020年，世界上的大部分人都能买得起可以上网的智能手机或台式电脑。手机能为人们提供地理位置服务，让人们实时获取世界各地的动态信息。
另外，面孔识别和其他生物统计学技术将“遍地开花”；目前需要超级计算能力的高性能数据可视化将变得非常普遍，驱使技术和科学创新以前所未有的速度快速前进。我们将处处可以见到人工智能的“芳踪”；我们也将拥有潮味十足的增强现实眼镜。
那么，什么技术不会出现呢？美国发明家雷·库兹韦尔表示，到2020年，人类仍将无法用思维控制电脑；我们也不可能坐在自动驾驶的汽车内在大街小巷逡巡；尽管机器人可能已登陆月球，但我们还是无法从外星球开采矿物。库兹韦尔曾发明了盲人阅读机、音乐合成器和语音识别系统，他于1990年出版的《智能机器的时代》成功地预言了电脑将在1998年战胜棋王。
1.日本将建立首个机器人月球基地
今年3月经历过惨绝人寰的地震和海啸以及仍在全球蔓延的核危机之后，日本将面临历时长久且耗资巨大的重建“阵痛”。那么，这会阻挡日本人于2020年之前在月球建立一个机器人前哨基地（该基地主要由机器人建造）的野心吗？从技术角度而言，这个雄心勃勃的计划目前还没有遇到“拦路虎”。
立博胡德表示，尽管日本现在面临很多经济问题，但他相信这项计划不会因此受阻。
《大众科学》点评：技术上可能实现，但是，经济将是决定因素。
2.汽车将能够自行驾驶
能够自行在街上行驶的汽车一直是科幻小说的“常客”，也是谷歌公司、美国国防部高级研究计划局（DARPA）和各大汽车制造商孜孜以求的技术上的“圣杯”。但是，在我们制造出能自己思考的汽车（DARPA希望研制出这种汽车）或所谓步调一致、只需一名驾驶员在前面带路的“汽车列车”之前，我们的汽车必须能相互交谈。
立博胡德表示：“我认为这不可能实现，因为全球各地的所有汽车天生不同，所以很难进行协调。尽管有些人提出为汽车建立通讯网络，但即便我们今天做出这个决定，2020年之前都不会成熟。”
立博胡德解释道，目前全球无线基础设施还无法让所有的计算机、媒体进行联网，因此，为汽车和其他交通工具铺设更复杂的无线网络基础设施在10年内还不太可能实现。
《大众科学》点评：最终一定可以实现，但2020年之前不太可能。
3.生物燃料成本更具竞争优势
这项预测来自美国海军，该部门正会同美国军方的其他机构想方设法让其装置对化石燃料“断奶”。美国军方发誓，2020年之前，要让一半的能源来自可再生能源。美国海军也深信其会做到这一点。
如果他们的判断正确，到2020年，尽管燃烧生物燃料也会排放出二氧化碳，但生物燃料可能取代很多我们从地底下挖出来的石油和天然气。
立博胡德表示：“我认为这合乎情理。”
《大众科学》点评：可行。
4.“飞行汽车”将从天而降
在美国、英国、德国、荷兰、以色列、澳大利亚等国家，有许多公司和个人正在试图研制出适合规模生产的低空飞行汽车，以解决公路拥堵的难题和实现门到门的便捷交通方式。轻质材料和计算机技术的发展让制造出飞行汽车在技术上不再是难题。瑞士著名的疯狂汽车设计公司林斯比得汽车公司就设计出了一款陆海空三栖的汽车。
据媒体报道，经过6年时间的研制后，2009年3月，荷兰PALV BV公司宣布，他们已在着手准备对其名为“私人空陆两用车”（PAL-V）的飞行汽车进行量产。除此之外，美国莫勒公司生产的“天车系列”（Skycar）也有望实现量产；麻省理工学院的牛人们创办的泰拉福加公司推出的飞行汽车“转变”（Transition）目前已在接受预订。
不过，这些成功的设计现在离市场都还有一步之遥，其“拦路虎”仍是昂贵的成本和未解决的空中管理法规。
立博胡德表示：“到2020年，飞行汽车还不太可能成为现实。现在我们甚至还无法为汽车搭建起让其互联互通的基础设施，又如何为飞行汽车建立空中的基础设施呢？而且，飞行汽车的制造成本也无法让其届时能‘飞入寻常百姓家’。”
《大众科学》点评：2020年，美国军方或许能研制出“空中悍马”的模型，DARPA甚至希望能在2015年前研制出来，但这项技术还无法惠及普罗大众。
5.芯片植入大脑来控制设备
从生物学的角度而言，人脑拥有无与伦比的潜能。尽管将人脑的潜能同电子刺激和应答结合在一起一直是科幻小说长盛不衰的题材，而且，在某种程度上也变成了现实，但是，2020年，人类还是无法做到像英特尔公司预测的那样，用一个想法来控制设备。尽管目前我们能将一块芯片移植入人脑，让人作出反应或刺激大脑的神经活动，但我们仍然没有很好地理解大脑的“细枝末节”，所以我们还无法制造出这种接口，实现仅通过一个想法来调换频道的美好愿景。
立博胡德表示：“神经连接既是化学的，也是电子的。现在我们还不知道神经连接如何工作，或许有些人能将电子设备放入人的颅骨内，但我个人认为，它在治疗领域的应用非常有限。”
《大众科学》点评：到2020年，我们或许能将芯片放入大脑中，但其用途非常有限。
6.显示屏将是超薄的有机发光二极管（OLED）
现在，很多令人惊奇的显示屏技术已从实验室中走出，摆上了货架。在2020年，尽管仍会有一些“古董级”的监视屏在世界各个角落“游荡”，但我们很容易看到，届时，整个显示屏工业都开始生产纤薄如纸的OLED显示屏，其中的很多产品还拥有触控功能。
立博胡德表示：“我认为这是合理的，到那时，显示屏表面将变成拥有计算能力的墙、镜子和窗户。”
7.商业太空旅游登陆月球和小行星
这项预测来自有“域名女主人”之称的IT业观察家埃丝特·戴森；另外也有很多人纷纷表示，到2020年，将会涌现出一个非常稳健的私人太空产业；美国空间技术公司SpaceX也已同美国国家航空航天局（NASA）签署了协议，重新为国际空间站提供补给；维珍银河公司也已证明，其商用宇宙飞船“宇宙飞船二号”能将旅客送往高海拔的亚轨道上。诸多迹象表明，似乎好事将近。
立博胡德表示，当说到商业航空公司将旅客带往月球、在小行星等地球之外的星球上进行开采等美好愿望时，我们还是需要冷静思考一下。首先，人体本身并不适合长时间的太空旅行；而且，我们也需要耗时几十年来解决如何对抗长距离飞行所造成的体力衰竭这个问题。即使派遣机器人前往小行星执行采矿任务可能也还要等上几十年。所以，还是让我们屏息等待太空升降舱首先到来吧。
《大众科学》点评：商业太空旅游在商业上或许很有卖点，但要想超出地球轨道飞行，其难度将呈指数级增长。商业太空旅游登陆月球、小行星，以及完成采矿任务都不可能在2020年实现。
8.一台1000美元计算机的处理能力将超过人脑
美国思科公司的首席未来学家几年前做出了该项预测，立博胡德认为，该公司距离实现这个目标并不遥远。“我认为这完全合乎情理。我们并非要求计算机拥有人脑的智慧，仅仅指计算机拥有人脑的计算能力。只要我们研究一下摩尔定律以及电脑内核（一块芯片上能拥有处理器的数量）的增长速度，我们就会发现，这肯定会实现。”
《大众科学》点评：很有可能。
9.手机程序可翻译任何语言
几十年来，DARPA一直致力于研发出通用翻译器，其中成败参半。科学家的研究证明，语言是一个相当复杂、很难捉摸的事情，尤其是当你到达微观层面，开始探究方言、谚语以及其他语义学上的“细枝末节”时。但随着云计算的不断创新和推广，我们可以通过联机来进行翻译。
在联合国和欧盟等国际组织工作的译者成千上万，他们耗费了无数个日日夜夜翻译的译文现在已经成为了谷歌翻译软件选取的最佳材料。目前，谷歌公司正在核查这些文本，以便弄清楚如何将很少有人说的语言翻译成英语口语以及反过来。翻译一定会变得更加精确，只不过需要时间而已。
立博胡德表示：“语言翻译并不会发生在单个设备上，它将发生在云中。要想让一台计算机捕捉到你话语中的意思，它必须要将你说的话语同数百万个其他例子进行比较，这一点在云中可以做到。因此，在这个意义上，我们可以说，拥有网络连接的任何设备都能翻译语言。”
但他也提醒说，到2020年，尽管我们能使用手机来翻译主流语言（谷歌翻译软件现在就能做到），但要想让少数语言也做到这一点，还有很长的路要走，不过，谷歌等公司和政府正在想法设法让它变为现实。谷歌翻译软件迄今已能应付52种语言，然而，它并没有触及语言学中的理论问题，例如语言的定义及其在人脑中的工作机理。
《大众科学》点评：可能，但精确度主要依赖语言本身。
10.精确的增强现实眼镜
增强现实（AR）是在虚拟现实技术基础上发展起来的一种新兴计算机应用和人机交互技术。它借助计算机和可视化技术将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到同一个画面或空间同时存在，简单地说就是虚实结合。
多年来，人们对增强现实的美好愿景一直垂涎三尺，但现实生活中，增强现实还真是有点“雷声大，雨点小”，目前智能手机拥有的增强现实应用程序能给人提供一些帮助，但人们通过它们获得的数据还不太多，而且，你必须通过手机显示屏让信息叠加在其上来观看世界。
我们真正需要的是增强现实能直接覆盖到我们正在查看的物体之上，我们希望数据非常丰富、专门为自己定做、相关数据也很容易获得。到2020年，我们或许可以做到。
增强现实技术的进步发生在两个相辅相成的技术领域。其中之一是，眼镜本身正变得越来越好。目前的增强现实应用程序和眼镜在真实世界和图像重叠时常常会有不一致的状况发生，这样的失准可能会让人如坠云雾之中。立博胡德表示，到2020年，方位传感、全球定位以及图像定位技术应该非常成熟，即使移动速度很快，这些系统也能准确地指明位置，届时，增强现实技术能与真实世界同步。
另外一方面是空间网络技术的突飞猛进。随着更多网站和数字服务都配备了地理位置数据，空间网络会变得更加强健。立博胡德表示：“届时，我们将发现，你周围世界中的数据变得如此丰富以至于世界本身变得不言而喻。事情和位置将有与之相关的丰富的细节。”
该技术发展的下一步将是增强现实隐形眼镜。到2020年前，这种隐形眼镜还不会商业化，但立博胡德认为，到2020年，这种眼镜模型肯定会走出实验室，随后的几年将遍及全球。
《大众科学》点评：我们已在半路。
11.接近真实大脑的人造大脑
现在，我们已确信能建造出处理能力可与人脑相媲美的计算机，但我们能从头开始合成出一个人脑吗？
2009年8月11日，瑞士洛桑理工学院的科学家亨利·马克拉姆宣称，有望在2020年左右制造出科学史上第一台会“思考”的机器，其由硅、金和铜等金属制成。这项旨在复制人脑的蓝脑计划（Blue Brain Project）试图利用IBM拥有的超级计算机“蓝色基因”的高速度，来虚拟人类大脑的多种功能，比如认知、感觉、记忆等，最终达到治疗阿尔茨海默氏症和帕金森氏症的目的。
迄今为止，马克拉姆利用源自人脑组织切片的信息，模拟了大约1万个神经细胞——相当于单个老鼠的“新皮层单元”（新皮层单元是大脑的一部分，被认为是理性思维的中心）的工作机制。
据英国《每日邮报》报道，英国曼彻斯特大学的科学家正在进行的“大脑盒子”计划也试图模仿人脑功能。参与该计划的科学家戴维·莱斯特说，他们实际上正在同马克拉姆的团队展开竞争。曼彻斯特大学希望尽量简化大脑的重要元素，以大大降低复制它们运算能力的难度。
然而，人脑包含数以亿亿计的神经元，而且很多神经元的工作原理我们知之甚少，虽然我们对大脑的了解会越来越多，但仍然有很多未解之谜，因此，我们很难乐观地表示，天才的科学家和天才的电脑携手能很快地建造出人工大脑。
另外，据英国《每日邮报》报道，英国帝国理工学院教授伊格尔·亚历山大也表示，虽然马克拉姆可以建立人脑的模型，但它就像“一个空壳”，完全没有意识。
