2100年10個黑科技，準備好你的腦洞了嗎？

在科技飛速發展的今天，能夠做到緊跟時代潮流已經算是不易，若能預測未來就顯得更為困難。就好像在萊特兄弟發明飛機之前，我們只能幻想著嫦娥奔月這樣浪漫的傳說，萬戶也只能是獻身于火箭和煙霧中。如此說來，未來幾年里會有什么科技奇跡發生我們也無從得知，更不用說八十年后了，但這并不妨礙我們發揮豐富的想象力，下面就讓我們一起看看2100年10項最有可能實現的超級先進技術吧！

雖然這些技術還只是停留在想象的層面上，但是我在做出這些預測時相當有信心。就像已經存在的先進科技一樣，現在我們或許覺得理所當然，發明之前人們可能覺得這只是異想天開。我相信，到了22世紀，即使這十項超級先進技術不會全部研發成功，但是大部分還是可以的。這里有一個活生生的例子——超人工智能（Artificial superintelligence），在計算機發明之前，我們根本無法想象如今這般龐大的信息網絡。計算機科學家古德（I. J. Good）曾在20世紀60年代很貼切地形容“第一臺超級智能機器問世，這是人類有史以來最不可能完成的發明”。

一旦研發出超人類智能的機器（最早在21世紀50年代），那么智能機器將取代人類，并作為設計師和工程師，幫助我們實現科技之夢，甚至包括一些我們還沒有想到的技術。以下我們將介紹十項幾乎可以改變一切的技術。

1．腦機連接虛擬現實

像Oculus Rift（一款為電子游戲設計的頭戴式顯示器設備——虛擬現實設備）這樣的可穿戴設備都非常精致先進，但是無論這些小玩意配置多么復雜且精妙，現實生活中的那種真真切切的感覺依然遙不可及。我們需要的是那種能夠給予我們更真實的感官沖擊力的虛擬現實設備，或許到了22世紀初，研究人員就能成功研發這種設備，在體驗虛擬現實時，感受會真實到讓我們無法分辨出虛擬與現實。令人難以置信的是，信息直接由人體的感受器傳遞給大腦，不同于普通的感官輸入模式，這樣我們的感受就更加真切了。

感覺這種東西真的很奇妙！說它是有形的吧，有時卻只可意會不可言傳；說它是無形的吧，我們又能真真切切地感受到自己情緒的變化。要想知道感受到底在我們生活中是個怎樣的存在，還必須從源頭——人類的大腦開始了解。事實上，大腦（在所有器官中）是一種感覺處理器，它對于所有事物的感受都有規律可循，無論是對于玉米餅的味道，還是電腦屏幕上刺眼的光線，都是如此。正如墨菲斯（Morpheus）在電影《黑客帝國》（ The Matrix）中所說的：“到底什么是真實的？如果你指的是那些你能感受到的東西，或者是你可以品嘗的，亦或是你聞得到的、看得見的東西，那么抱歉，這些所謂的‘真實’不過只是你大腦處理的電信號而已。”

《奇點臨近》（The Singularity is Near）的作者雷·庫茲韋爾（Ray Kurzweil）是一位未來主義者，他在書中的問答部分解釋了這是怎么發生的。

“我一開始了解的是可以植入我們體內和大腦中的納米機器人（這是一種在納米尺度上應用生物學原理，研制可編程的分子機器人），它可以幫助我們保持身體健康，在實現神經系統范圍內的全浸入式虛擬現實技術方面也起到一定作用，還能通過互聯網直接實現大腦間的溝通交流。另外，納米機器人還能拯救我們的智商！不過請記住，我們的生物智能（biological intelligence）自出生以來幾乎保持不變，但是非生物智能（nonbiological intelligence）卻可以每年成倍增長！等到了21世紀30年代，我們的非生物智能將占智能的主導地位。”

雖然庫茲韋爾給出的這個時間表未免有點太樂觀，但他的觀點卻是合理的。我們正在努力研究，試圖找到突破血腦屏障的新方法，并發明可在人體內自由移動的微觀機器。與之同樣重要的是，我們正在創建一個詳細的大腦網絡圖，包括負責處理接收到的感覺信息的區域。

一旦墨菲斯的納米機器人植入大腦，它就會找到大腦接收到的各種感官輸入的信息并阻止信息進一步傳遞（例如，拒絕接收有視網膜、耳朵收集到的電子信號），這可以讓我們完全不知道自己周邊的實際環境（完美地屏蔽了外界信息），而此時，納米機器人便取代那些丟失的信號，通過無線傳輸將一些人工模擬的感受信號傳遞給大腦皮層區域，這將是一種全新的主觀體驗。對于一個人來說，或許他們會覺得自己來到了另一個世界。

2. 實用霧

納米技術先驅約·斯托爾斯·霍爾（J. Storrs Hall）曾設計了一種實用霧（ utility fogs），實則是一群納米機器人或者可以說是“小霧塊”，它可以復制任何實物的真實形狀，也能在移動的過程中改變形狀。斯托爾斯從未來安全帶的概念中獲得啟發，假如保護我們的安全帶不再是靜態的也不再是充氣氣囊，而是彼此之間相互聯系的呈雪花狀智能霧塊，隨著周圍環境的改變如乘客的座位移動，它們也變換自己的形狀，從而保護大家。

這種實用霧要求研究人員要擁有較豐富的想象力來實現復雜的技術。每個小霧塊大概只有10微米長（大概跟一個人類細胞的大小差不多），它的運動一般由一個可隨車攜帶的微型電腦控制，也就是通過人工智能系統從外部控制。同時還配置有十二個伸縮臂，可向外擠壓成一個十二面體的形狀。兩個小霧塊相遇時就會形成一個電路，如此便可實現這個網絡能量和信息的傳遞和有效分布。但是這些小霧塊并不能自由浮動，當他們在十二個方向互相連接時會形成晶格結構——八位組桁架。

實用霧使用起來就像程序化的物質，可以在一個物體或者人的周圍四處移動，也可以包圍住他們，甚至可作為一種運輸工具。更讓人激動的是，實用霧還可以為我們創造一個虛擬的世界，甚至在一個人身處納米霧中的時候主導他的思想（類似于沃倫·埃利斯（Warren Ellis）的《穿越大都市》（Transmetropolitan）一書中描寫的小霧塊）。

3. 太空太陽能

目前我們一直努力減輕氣候變化對全球生態環境和人類生活造成的影響，并試圖過渡到一個更加可持續發展的能源經濟社會。從目前看來，地球上的現有資源永遠無法滿足我們無休止的能源需求。自20世紀60年代以來，太空太陽能這個想法就不斷有人提起，稱其可以一次性解決所有能源問題。

大概60年前，皮特·格拉澤（Peter Glaser）設想太陽能衛星能夠將其捕獲的太陽能通過微波的形式傳輸到地球表面的接受盤上。從這以后，相關研究人員相繼提出很多不同的方案，日本首先為此做了一個完整的實施計劃——SBSP系統，其實就是日本太空軌道電站在赤道上方約22400英里的固定軌道運動，然后通過激光束將能量傳遞到地球上。每個衛星都對應有一個1.8英里寬的接收站，其接收到的太陽能能夠產生十億瓦特的電力，這足以供五十萬套住房用電了。當然，為了安全起見，接收站應該建在遠離人類居住區的地方，比如沙漠或者島嶼上。

4. 意識上傳

到了22世紀，每個人的存在都可以用以純粹的數字形式表示出來，不受任何生物學的限制。所謂的思想上傳（mind uploading），或者稱為全腦仿真（whole brain emulation），這都需要我們掌握并復制現有生物大腦的所有細節。掃描儀器能夠捕捉到大腦的每一個精確到分子水平的細節，包括記憶、聯想甚至一個人的性格怪癖。

雖然未來學家也并不完全知道到底應該怎樣獲取人類思想意識方面的信息，但是關鍵的一步還是要保證能夠很好地復制大腦的重要區域，尤其是那些與個人認同感【即海馬旁回（位于枕葉和顳葉下方的內側）和扣帶皮層（位于扣帶回的大腦皮層）】相關的信息。這個過程可能有點“破壞性”，為了能夠更好地記錄大腦的狀態和記憶，最好將大腦切片或者以其他方式分開（只是模擬操作），這有利于記錄各個細節方面的信息。另外，我們還可以用一個功能足夠強大的大腦掃描儀來拍攝大腦的快照，然后將其傳到電腦，再由電腦將照片上的信息通過分析翻譯成一個正常思考運轉的大腦。為了讓上傳的人的各個功能行為表現地正常點，一個虛擬的身體和環境也必不可少。

但是，有一個重要的科學和哲學問題，這是否能代表真正的思想意識的轉移，而不僅僅是簡單地復制一個人的大腦？同時，清晰的自我意識到底能不能在數字基板上復制這一點也還不是完全很清楚。令人恐懼的是，每個上傳的人在某種意義上或許并不能真正地稱之為“人”，說得更直接點，就是如同行尸走肉般，其行為表現都是按照已存在的人的思想進行的，實際上稱其為“腳本驅動的機器人”或許更合適。

5. 控制天氣

到21世紀末為止，我們還是不可能完全控制天氣，但是至少我們可以試著利用科技，讓天氣按照我們所想的變化。目前，我們已經可以利用由特殊粒子（如干冰）制成的云塊來刺激降雨，常年缺水的加利福尼亞（California）已經人工降雨將近五十年了。在2008年北京奧運會期間，中國政府在風暴前向北京上空發射了1100枚火箭實行人工降雨，甚至試圖通過向雷云層發射激光脈沖以可控制的方式來觸發閃電以達到降雨的目的。

展望未來，氣象工程師可以建造一個巨大的墻狀結構的建筑，以防止破壞性龍卷風的形成。同時，為了從颶風中捕獲可用能量作為清潔資源供社會使用，也可以建造一個體型巨大功率強大的海上渦輪機陣列。2014年的一項研究表明，風能發電廠一般包括成千上萬的渦輪機，這樣能夠將高峰風速減小到92英里每小時（即148公里每小時），同時風暴潮也減少百分之二十一。實際上，這會使得颶風的能量減小一個數量級，當然，減少的能量可轉化為可供人類利用的能量。

更激動人心的是，最終我們可以研發一個天氣機器，它可以通過編程模擬大氣環境。目前有一個特別有趣的計劃，主要是利用透明的小型氣球拼成全球云區，然后上升到平流層，從而在一定程度上阻止太陽光入射。在每個氣球里面放上一面鏡子，同時還配有GPS（監控位置）、執行器（控制方向）以及一個微型電腦，然后在氫氣的幫助下向上移動，這個具有編程功能的的溫室氣體在到達離地面大約二十英里的位置后會停下來。當數以萬計的鏡子正面背對地球表面時，陽光通過鏡面反射返回太空。這個系統由人工智能操縱，對全世界的天氣模式都會產生一定影響，并將無人居住區變為宜人居住的溫帶區域。

6. 分子裝配機

3D打印機很神奇？比它更神奇的還在后面，那就是分子裝配機（Molecular Assemblers）。這是納米技術之父埃里克·德雷克斯勒（K. Eric Drexler）在其著作《造物引擎》（ Engines of Creation）中提設想出的一種裝配機。德雷克斯勒描繪出的這種設備可以將單個原子組裝成任何你想要的樣子。《星際迷航》（Star Trek）中有一集，一名船員用一種復制機打印出了一杯熱氣騰騰的伯爵茶，如果你看過這里，那基本上就會明白這種分子裝配機如何工作了。很多未來學家也將它稱為fabricators，簡稱fabs。

^{《星際迷航》中出現的復制機基本就相當于一部分子裝配機}

德雷克斯勒認為，生物裝配機早已存在，它可以生成很多復雜且精妙的生物結構，比如細菌、樹木，甚至你和我。而以相同的邏輯來看，我們最終也能深入了解到極小物質的力學性能，從而利用相似的原理制造出任意大小、形狀和密度的物體。

fabs有望為世界開啟一個“固有的富足”的新紀元（譯者注：Radical Abundance《固有的富足》是德雷克斯勒一本書的名字）。它可以讓我們制造出用其它方式無法制造的物品和材料，完全從無到有，或者更確切地說，從分子開始。但是，這樣的設備只能用于制造我們熟悉的東西，比如食物。如果制作一塊牛排，首先，分子裝配機會采集原材料，包括碳、氫、氮等，接著將它們制成氨基酸和蛋白質，最后再做成牛排的形狀。

7. 地理工程學

很遺憾，氣候變化所帶來的負面影響似乎已無法逆轉。從現在起到2100年，無論我們怎樣努力，大氣中大量的溫室氣體都會繼續讓地球變暖。

^{一搜無人駕駛“造云船”的概念圖，這艘船正在制造云層，并將陽光反射回太空。}

從海平面上升和特大干旱再到超級風暴和物種滅絕，氣候變化帶來了各種環境災害，為了阻止這種危害繼續蔓延，我們不得不開始小心翼翼地運用地理工程學來拯救地球。

有一些呼聲較高的解決方法，包括通過卷云造雨來降低反射率、在平流層注入微粒進行太陽輻射管理、通過注入硫氣溶膠減緩全球暗化，以及基本地通過熱帶造林恢復碳平衡。此外還有一些其它方法，比如布置一個巨大的太空反射鏡（雖然可能到了2100年我們的技術能力也無法到達這個水平），或是給海洋施肥用以消除大量水華，以及增強海洋堿度來降低海水酸性。很顯然，解決辦法層出不窮，我們并不需要局限于某一個。

然而，地理工程學存在的問題在于，如果這些辦法朝著錯誤的方向發展的話，那么我們可能會變成打著科學的名義將地球破壞得更嚴重。此后我們對這些方法只會越來越依賴，無法再回頭。但是非常時期就需要有非常手段，也許為了確保最終結果的安全性和功效，我們除了依靠復雜的氣候模型和超級計算機也幾乎別無他法。

8. 心靈感應

目前，通訊技術和神經科學領域取得的一系列成果，讓人與人之間的心靈感應成為可能。

^{《攻殼機動隊2:無罪》}

人與人之間實現心靈感應，這不僅拉近了彼此的距離，無疑也促進了“蜂巢思維”早日到來。“蜂巢思維”是指在未來，每一個分散的個體的思維都可以通過互聯網連接在一起。那時我們會發現，個體的力量逐漸消融，而群體意識的力量卻不斷壯大。

值得注意的是，這樣的情景會比我們想象的來得更早。早在2014年，一個國際研究團隊就展示了一個完全非侵入式腦對腦交流系統，這算得上是人類首次直接通過大腦收發信息。在這項實驗中，兩名志愿者相隔幾百英里，卻通過腦海中的念頭進行了交流。一年以后，另一個研究團隊也取得了一項突破性進展，他們讓兩個志愿者合作去玩同一個電腦游戲，其中一方通過互聯網將腦中的信號傳遞給另一方，并指揮他做出動作。這些系統雖然都處于起步階段，卻指明了未來行業發展的方向，未來我們可以僅僅通過意念就與另一個人進行交流，還可以通過“意念取物”來控制我們周圍的智能設備。

9. 聚變能量

今年年初，德國的物理學家們用2兆瓦特的微波脈沖加熱氫氣到8000萬度，最后其轉化為一種密度極低的氫等離子體。整個實驗沒有產生任何能量，并且整個過程只持續了1/4秒，但是它卻讓人們在實現終極目標的道路上又邁進了重要的一步，也就是實現能量產生的方式：核聚變。

^{加熱、加熱、再加熱：氫等離子加熱至8000萬度}

核裂變又稱核分裂，指由重的原子核，主要是鈾核或钚核，分裂成兩個或多個質量較小的原子的一種核反應形式，而與之不同，核聚變指的是兩個質量較小的原子核發生聚合作用最終生成一個質量更重的原子核。科學家們認為，核聚變最終的結果是釋放出巨大的能量，這也將成為未來切實可行的清潔能源的來源。最終，聚變能量可以代替化石燃料和傳統的核反應堆。

但是為了實現這一目標，科學家們還需要找到更加安全可靠的方法，尤其是針對太陽進行實驗時。其中的難度在于，聚變等離子體很難“裝在一個容器里”，因為這些質子流和電子流很難控制。太陽因為有巨大的引力足以將離子體約束在一起，但是我們在地球上，所以必須要依靠磁體或激光約束的方法來達到相同的效果。一旦有一個極小的等離子分離出來，機器壁都會有所損壞，致使核反應堆停止運作。

10. 人工生命

未來的科學家們并不會滿足于基因工程，而是從無到有設計和制造新生命 ——從最微觀的合成細菌到《銀翼殺手》（Blade Runner）里重新設計的與人類有相同感覺的復制人。這門新興的學科就是人工生命（artificial life）也叫Alife，它指的是通過計算機和其它合成生物學技術人工改造生物。

^{JCVI-syn3.0，由473個基因構成的人工合成細菌}

科學家們對于合成生命形式的探索早已經展開。今年年初，合成基因組學公司（Synthetic Genomics ）和美國克雷格·文特爾研究所（ J. Craig Venter Institute）的研究人員們成功制造出了一個合成基因組，這種細菌只有473個基因，比目前已知的任何其它細菌的基因都要少。未來，該領域取得的進展將幫助生物學家探索生命的核心功能，以及給細胞內最重要的基因分類。研究人員還能夠以此為基礎制造出自然界中不存在的有機體，比如吃塑料和有毒垃圾的細菌、以及有一定藥效的微生物。

與此相關的還有另一項重大突破，哈佛醫學院（Harvard Medical School）的喬治·丘奇（George Church）同時也是這項新計劃的組織者之一，他正在嘗試合成人類基因組。研究人員稱，他們的目標只為合成一個細胞里的完整人類基因組。但是一旦成功，這項技術也會應用于合成人工有機體，甚至是合成人。

以上列舉出的任意一項科技都有可能重塑人類的文明歷程。只是目前我們還不清楚，這些不凡的成就將來要如何相互協作，不同的科技融合所產生的疊加效應總是難以預測。比如，腦機連接的虛擬現實、意識上傳和人工智能三者的融合可能會產生一種可能，那就是以計算機為基礎的世界同真實世界的人相融合，仿真大腦和人工智能同時存在。而未來的地理工程學系統則會同時融合氣候控制系統和人工納米顆粒（engineered nanoparticles），諸如此類。

我們對未來科技的預測越多，未來真實的樣子就越顯得撲朔迷離。

^{蝌蚪五線譜編譯自gizmodo，譯者一粒宸、sunshine，轉載須授權}