【摘 要】：2012年12月，美國國家情報(bào)委員會(huì)發(fā)布《2030年全球趨勢(shì)——不一樣的世界》報(bào)告，認(rèn)為到2030年，信息技術(shù)、自動(dòng)化與制造技術(shù)、資源技術(shù)以及健康技術(shù)將對(duì)全球經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。

一、信息技術(shù)

今后15-20年間，信息技術(shù)的硬件、軟件和連接在性能與復(fù)雜性方面都會(huì)大幅提高，同時(shí)也會(huì)得到更加廣泛的擴(kuò)散。政府和社會(huì)既要尋找途徑來收獲新型信息技術(shù)的效益，同時(shí)還要掌控這些技術(shù)所帶來的威脅。到2030年，對(duì)世界影響最大的三類信息技術(shù)是：大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理方案、社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及涵蓋一系列城市技術(shù)的“智慧城市”。

數(shù)據(jù)解決方案。數(shù)據(jù)解決方案包含一系列新興技術(shù)，用于收集、存儲(chǔ)和管理“大數(shù)據(jù)”，并從中提取價(jià)值。數(shù)據(jù)解決方案將對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大影響，一方面幫助政策制定者解決困難的經(jīng)濟(jì)和管理問題，促進(jìn)更加直觀和人性化的人機(jī)交互，提高知識(shí)的獲取與運(yùn)用，并極大地提高預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。但是另一方面，它可能帶來信息過載和沉重的維護(hù)負(fù)擔(dān)，還可能成為多極信息戰(zhàn)的戰(zhàn)場(chǎng)。目前的數(shù)據(jù)解決方案已經(jīng)對(duì)商業(yè)、大型科研工作和政府服務(wù)十分重要。例如，大型零售商運(yùn)用數(shù)據(jù)解決方案了解客戶的消費(fèi)習(xí)慣、信用記錄、社交網(wǎng)絡(luò)發(fā)帖等信息，以開展精確的定向廣告等活動(dòng)?？蒲袡C(jī)構(gòu)利用數(shù)據(jù)解決方案進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)、物理學(xué)研究和空間探索等。政府依賴特大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫和信息傳遞系統(tǒng)開展服務(wù)。當(dāng)前，數(shù)據(jù)解決方案依賴于傳統(tǒng)計(jì)算方法，但大數(shù)據(jù)集的規(guī)模呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)和軟件工具的發(fā)展跟不上這種增長(zhǎng)速度。理想的情況是，人工智能和數(shù)據(jù)可視化技術(shù)能夠使需要信息的人在正確的時(shí)間獲得正確的信息，但其未來發(fā)展還很難預(yù)料。量子計(jì)算到2030年可能會(huì)開始發(fā)揮效力，對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)、信息搜索和密碼系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生影響，但艱巨的技術(shù)挑戰(zhàn)依然存在。

社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠幫助個(gè)人用戶與其他用戶構(gòu)建社交網(wǎng)絡(luò)。“臉譜”（Facebook）網(wǎng)是當(dāng)前在全球占主導(dǎo)地位的社交網(wǎng)絡(luò)，擁有近十億用戶。社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響巨大，能夠使社會(huì)群體輕易地在傳統(tǒng)媒介和政府渠道之外溝通聯(lián)絡(luò)，以達(dá)到進(jìn)步性、破壞性甚至犯罪性的目的，并造成跨越各種地理界限的影響。很多分析人士認(rèn)為，“推特”（Twitter）對(duì)“阿拉伯之春”抗議事件起到了重大的推動(dòng)作用。由于社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為在線生活的基本形式，因而也會(huì)成為一種重要工具，為企業(yè)和政府提供有關(guān)個(gè)人和團(tuán)體的寶貴信息。社交網(wǎng)絡(luò)還可能取代目前現(xiàn)有企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)所提供的服務(wù)，而代之以抵制集中監(jiān)管和控制的新型服務(wù)。例如，社交網(wǎng)絡(luò)能夠幫助推動(dòng)替代貨幣和虛擬貨幣的使用。未來一些主導(dǎo)的社交網(wǎng)絡(luò)甚至連正式組織都不是，可能是在文件共享技術(shù)基礎(chǔ)上建立的無政府主義的集體，或許發(fā)達(dá)國家和許多發(fā)展中國家的政府對(duì)其都拿不出有用的談判籌碼。

智慧城市。智慧城市運(yùn)用以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的解決方案來最大程度提高人們的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)率和生活品質(zhì)，同時(shí)減少資源消耗和環(huán)境惡化。在智慧城市中，城市規(guī)劃、城市治理、資源管理、物理基礎(chǔ)設(shè)施、通信基礎(chǔ)設(shè)施、建筑設(shè)計(jì)、交通運(yùn)輸系統(tǒng)、安全服務(wù)、應(yīng)急服務(wù)和災(zāi)害響應(yīng)系統(tǒng)都以先進(jìn)的信息技術(shù)能力為基礎(chǔ)。許多這樣的信息技術(shù)能力只能在一體化的系統(tǒng)下才能實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化。未來20年，世界各國政府、尤其是發(fā)展中國家政府在公共工程項(xiàng)目上的支出可能高達(dá)35萬億美元，這為信息技術(shù)、系統(tǒng)集成和可持續(xù)技術(shù)的提供商帶來了巨大市場(chǎng)機(jī)遇。隨著非洲、拉美、尤其是亞洲中心城市對(duì)智能城市基礎(chǔ)設(shè)施的巨額投資，到2030年，智能城市創(chuàng)新的中心將會(huì)開始從歐洲和北美遷走。

二、自動(dòng)化與制造技術(shù)

過去20年，隨著制造業(yè)走向全球，由制造商、供應(yīng)商和物流企業(yè)構(gòu)成的全球生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)形成。而增材制造（又稱添加制造）和機(jī)器人等新型制造技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展將對(duì)當(dāng)前的全球制造業(yè)體系產(chǎn)生影響。對(duì)于發(fā)達(dá)國家，這些技術(shù)有可能提高生產(chǎn)率、解決勞動(dòng)力制約問題，并縮短供應(yīng)鏈長(zhǎng)度，減少外包需求。與此同時(shí)，更多低技術(shù)和半熟練工人將被閑置，這會(huì)加劇國內(nèi)社會(huì)不平等。對(duì)于發(fā)展中國家、尤其是亞洲國家，這些新技術(shù)則能刺激新的制造能力，并進(jìn)一步提高制造商和供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)力。

機(jī)器人。當(dāng)前，機(jī)器人已經(jīng)大量投入民用和軍事用途中。到2030年，許多極具顛覆性的構(gòu)件都會(huì)開發(fā)出來，機(jī)器人的性能將因此得到巨大改進(jìn)。這樣的機(jī)器人能夠完全消除某些制造業(yè)環(huán)境中的人力需求，并且全自動(dòng)化帶來的成本效益還會(huì)高于將制造業(yè)外包給發(fā)展中國家的做法。即使在發(fā)展中國家，機(jī)器人也可能取代某些行業(yè)（如電子行業(yè)）中的一部分手工勞動(dòng)力，從而有可能降低本地勞動(dòng)力的工資水平。預(yù)計(jì)軍方將增加機(jī)器人的使用，以減少高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中的人員暴露和某些軍事行動(dòng)所需要的兵力。此外，機(jī)器人技術(shù)還能夠有效解決老齡化社會(huì)的很多問題。

自動(dòng)駕駛工具。遙控和自動(dòng)駕駛工具大多用于軍方以及偏遠(yuǎn)地區(qū)的特定工業(yè)任務(wù)中，可以徹底改變軍事行動(dòng)、沖突解決、交通運(yùn)輸和地質(zhì)勘探，但同時(shí)也會(huì)帶來新的安全風(fēng)險(xiǎn)。無人機(jī)已經(jīng)用于監(jiān)視或發(fā)射導(dǎo)彈。到2030年，無人機(jī)可能普遍用于監(jiān)控國內(nèi)外沖突，強(qiáng)制推行禁飛區(qū)或監(jiān)視國界。配有攝像頭和其它傳感器的低成本無人機(jī)可以支持大面積的地質(zhì)勘探、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，或檢查偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力線路。自動(dòng)駕駛運(yùn)具可以開啟礦業(yè)和農(nóng)業(yè)新的工業(yè)化時(shí)代，解決發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體需求緊張的問題。自動(dòng)駕駛汽車可能會(huì)解決城市地區(qū)惡化的交通堵塞問題，減少交通事故。不過，如果恐怖分子以民用無人機(jī)為平臺(tái)投遞炸藥或非常規(guī)武器，那將會(huì)造成更多破壞。

增材制造。增材制造（如三維打?。┘夹g(shù)以一次增加一層材料的方式制造物件。當(dāng)前，消費(fèi)品部門、汽車和航空航天產(chǎn)業(yè)都已經(jīng)使用增材制造技術(shù)來制作塑料模型。到2030年，增材制造預(yù)計(jì)會(huì)取代一些常規(guī)的批量生產(chǎn)，尤其是小批量生產(chǎn)或價(jià)值高的大批量定制。增材制造技術(shù)可能引發(fā)大量本地化的微型工廠，它們能夠制造大量產(chǎn)品，尤其是運(yùn)輸成本歷來較高或交貨時(shí)間較長(zhǎng)的產(chǎn)品，同時(shí)在這一過程中還能縮短并簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈。發(fā)展中國家可能是主要的受益者，因?yàn)樵霾闹圃旒夹g(shù)能夠針對(duì)本地消費(fèi)來設(shè)計(jì)并打印產(chǎn)品，從而減少對(duì)昂貴進(jìn)口商品的依賴。增材制造還能為在先前錯(cuò)失機(jī)會(huì)的國家或組織創(chuàng)造公平競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，因?yàn)樵霾闹圃旒夹g(shù)所需的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施少于常規(guī)制造技術(shù)。與此同時(shí)，增材制造也可能減少某些常規(guī)制造的就業(yè)崗位。增材制造技術(shù)生產(chǎn)的材質(zhì)相對(duì)不精，限制了工業(yè)部門對(duì)這種技術(shù)的接受程度?，F(xiàn)在已經(jīng)有標(biāo)價(jià)500美元的低價(jià)三維打印機(jī)供應(yīng)，但是它們生產(chǎn)的物品質(zhì)量相對(duì)較低。工業(yè)三維打印機(jī)造價(jià)在3萬美元以上，而制造高品質(zhì)金屬產(chǎn)品的激光三維打印機(jī)造價(jià)可能高達(dá)百萬美元。目前增材制造僅限于生產(chǎn)沒有電子、光學(xué)等功能的結(jié)構(gòu)件。到2030年，制造商或許能夠?qū)崿F(xiàn)某些電氣元件和結(jié)構(gòu)件的一體成形。到2030年，有可能打印出動(dòng)脈血管或簡(jiǎn)單器官，但是以生物打印方式來制造復(fù)雜器官還需要重大技術(shù)突破。

三、資源技術(shù)

要滿足世界人口對(duì)糧食、水和能源不斷增長(zhǎng)的需求，就必須在這些關(guān)鍵資源的安全供應(yīng)方面取得技術(shù)突破。除已經(jīng)取得很大成功的油氣水力壓裂開采技術(shù)外，今后15-20年重要的資源技術(shù)還包括轉(zhuǎn)基因作物、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、水資源管理、太陽能和生物燃料。

轉(zhuǎn)基因作物。轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以將某一植物物種的基因轉(zhuǎn)移到另一植物物種中，以產(chǎn)生具有新的或改良的農(nóng)藝性狀的植物。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，研究人員已經(jīng)識(shí)別出了作物中數(shù)百種最終能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的基因以及對(duì)應(yīng)的有益性狀。這種技術(shù)為今后15-20年實(shí)現(xiàn)糧食安全提供了最光明的前景。雖然一些轉(zhuǎn)基因作物取得了監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)，監(jiān)管機(jī)構(gòu)也采取了安全措施，但世界各地許多消費(fèi)者和政治代表仍然不相信轉(zhuǎn)基因作物的危險(xiǎn)降到了最低程度。因而，轉(zhuǎn)基因作物未來仍將面臨重大障礙。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)有望在減少種子、化肥和水等投入的同時(shí)提高作物產(chǎn)量，而且能盡量減少農(nóng)耕對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，并提高作物品質(zhì)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的趨勢(shì)是提高農(nóng)用車輛和工具的自動(dòng)化程度。由于發(fā)展中國家大多是小塊耕地，因而問題就在于使用小型自動(dòng)化農(nóng)用工具是否實(shí)惠。

水資源管理。目前農(nóng)業(yè)淡水消耗量約占全球淡水供應(yīng)量的70%，農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費(fèi)達(dá)60%。隨著水資源日益緊張，唯一的辦法將是采用提高用水效率的技術(shù)。這類技術(shù)既包括精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、轉(zhuǎn)基因耐旱耐堿作物，也包括微灌系統(tǒng)和溫室水培技術(shù)。微灌技術(shù)在過去三十年間取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，很可能成為改善農(nóng)業(yè)水資源管理的關(guān)鍵技術(shù)。采用領(lǐng)先微灌技術(shù)的農(nóng)田灌溉用水效率大約是90-95%，而溝灌只有35-60%，噴灌是60-80%。不過這樣的高效用水也需要較高代價(jià)（每公頃大約2500-5000美元，使用壽命10-15年）。免耕和覆蓋保濕等方法能夠?qū)⑺嗟毓┙o植物，其成本也不高，但目前在旱作農(nóng)業(yè)地區(qū)未得到廣泛采用。

生物燃料。如果非糧生物燃料能夠在成本上取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，那么今后15-20年內(nèi)至少能部分替代石油，這既能改變世界能源市場(chǎng)，也將提高糧食安全。纖維素乙醇來自農(nóng)林剩余物中的生物質(zhì)、專用能源作物和市政固體廢棄物，是近期內(nèi)最有希望的先進(jìn)生物燃料。能夠進(jìn)入市場(chǎng)的其它生物燃料還有完全替代型生物燃料，包括通過發(fā)酵生產(chǎn)的生物丁醇、從藻類和轉(zhuǎn)基因生物中生產(chǎn)的可再生碳?xì)浠衔?。相?duì)于化石燃料和電動(dòng)交通技術(shù)，生物能源技術(shù)的成本競(jìng)爭(zhēng)力是其取得商業(yè)成功的首要障礙。

太陽能。太陽能有巨大增長(zhǎng)潛力。由于政府補(bǔ)貼和成本迅速下降，光伏技術(shù)如今已經(jīng)廣泛用于電力生產(chǎn)。太陽能盡管是最豐富的可再生能源，但要完全發(fā)揮其潛力，卻有一些艱難的障礙。如果政府因預(yù)算制約而取消太陽能激勵(lì)措施，那么今后20年內(nèi)太陽能或許不能在成本上與燃煤發(fā)電和天然氣發(fā)電相競(jìng)爭(zhēng)。太陽能面臨的另一個(gè)障礙是它屬于間歇性資源，只能在陽光照射時(shí)發(fā)電。如果沒有高效蓄能裝置，太陽能就不能完全取代其它能源生產(chǎn)系統(tǒng)，而只能作為依賴其它能源（如天然氣）的混合系統(tǒng)來運(yùn)行。此外，要廣泛使用太陽能技術(shù)進(jìn)行分布式發(fā)電，還需要大規(guī)模的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投資，以駕馭配電網(wǎng)中電力的多向流動(dòng)。

四、健康技術(shù)

疾病管理技術(shù)為大幅提高全球人口壽命帶來了希望，而人體機(jī)能增強(qiáng)技術(shù)則很可能會(huì)改變?nèi)藗?，尤其是老年人和行?dòng)能力受限人口的生活。至2030年，發(fā)展中國家人口壽命有望取得長(zhǎng)足進(jìn)步，許多疾病管理方面的領(lǐng)先創(chuàng)新中心可能出現(xiàn)在東方。

疾病管理。診斷裝置和病原檢測(cè)裝置將是疾病管理的關(guān)鍵技術(shù)。未來精確的分子診斷技術(shù)有望徹底改變醫(yī)學(xué)，其目標(biāo)包括取得關(guān)于疾病或易患病體質(zhì)的基因信息?；驒z測(cè)技術(shù)不僅將加速疾病診斷，還將幫助醫(yī)生判定每名患者的最佳治療方案。治療診斷學(xué)將診斷與治療結(jié)合到同一項(xiàng)治療方案中，將加快患者康復(fù)。合成生物學(xué)的進(jìn)步將很可能帶來新穎療法和診斷制劑的生產(chǎn)。再生醫(yī)學(xué)幾乎肯定會(huì)與上述進(jìn)展相比肩，例如，到2030年可能會(huì)研制出腎臟、肝臟等替代器官。

人體機(jī)能增強(qiáng)。人體機(jī)能增強(qiáng)技術(shù)是個(gè)廣泛的技術(shù)范疇，包括從植入物、假肢到動(dòng)力外骨骼。它能增強(qiáng)人的先天能力，替換缺損或有缺陷的肢體?，F(xiàn)今假肢已具備與人的肢體相同、甚至略有改進(jìn)的功能。大腦植入物中的腦機(jī)接口則證實(shí)，大腦和機(jī)器之間可以無縫聯(lián)接。軍方組織正在試驗(yàn)各種人體機(jī)能增強(qiáng)技術(shù)，包括提高載重能力的外骨骼，延長(zhǎng)工作時(shí)間的精神刺激劑。隨著肢體置換技術(shù)的進(jìn)步，人們也許會(huì)選擇增強(qiáng)自己的身體機(jī)能。未來視網(wǎng)膜植入物讓人們具備夜視能力，而神經(jīng)增強(qiáng)技術(shù)則能提供超人的記憶力或思考速度。神經(jīng)藥物將使人們能夠更長(zhǎng)時(shí)間地集中注意力，提高學(xué)習(xí)能力。人體機(jī)能增強(qiáng)技術(shù)成本高昂，將把社會(huì)分化為增強(qiáng)人和普通人兩個(gè)階層，這需要在管制方面采取措施。這類技術(shù)還必須有足夠的可靠性，以防受到駭客入侵和干擾。

（作者：程如煙，中國科學(xué)技術(shù)信息研究所研究員，戰(zhàn)略研究中心副主任，主要從事科技戰(zhàn)略與政策研究。劉潤(rùn)生 ，中國科學(xué)技術(shù)信息研究所助理研究員參考研究室負(fù)責(zé)人，主要從事科技戰(zhàn)略與政策研究。）