云賀

今年7月2日，世界經(jīng)濟(jì)論壇發(fā)布了名為《2019年十大新興技術(shù)》的報(bào)告。報(bào)告根據(jù)對(duì)全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)有所助益、對(duì)科研人員和投資者有顛覆性意義、預(yù)計(jì)將在未來(lái)五年產(chǎn)生重大影響等指標(biāo)，評(píng)選出了未來(lái)最有可能在全球范圍內(nèi)得到大規(guī)模普及并顛覆特定行業(yè)或領(lǐng)域的十大前沿科學(xué)技術(shù)。

這十項(xiàng)技術(shù)包括：有助于循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生物塑料、社交機(jī)器人、用于微型設(shè)備的微型透鏡、作為藥物靶標(biāo)的無(wú)序蛋白質(zhì)、可減少環(huán)境污染的智能化肥料、協(xié)作網(wǎng)真視頻、先進(jìn)的食品跟蹤和包裝裝置、更安全的核反應(yīng)堆、DNA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置以及應(yīng)用于公用事業(yè)的可再生能源儲(chǔ)存設(shè)備。

總體來(lái)看，這十項(xiàng)技術(shù)涉及領(lǐng)域廣泛，所影響的地區(qū)和人群也不盡相同。本文將以綠色經(jīng)濟(jì)和社交生活兩大主題為切入點(diǎn)，剖析其中四項(xiàng)前沿技術(shù)的研發(fā)進(jìn)展和應(yīng)用前景。

綠色發(fā)展的技術(shù)保障

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是實(shí)現(xiàn)全球農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的路徑之一，近年來(lái)廣受各國(guó)推崇。借助數(shù)據(jù)分析、人工智能、無(wú)人駕駛運(yùn)輸工具和各類(lèi)傳感器技術(shù)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)可根據(jù)作物生長(zhǎng)狀況和周邊環(huán)境信息，精確控制施肥用量和時(shí)段。

然而，由于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)需要成套裝備，往往耗資不菲，因此只適用于大規(guī)模農(nóng)場(chǎng)模式。對(duì)此，報(bào)告認(rèn)為，對(duì)全球大多數(shù)地區(qū)而言，從采用“智能化肥料”做起，會(huì)是一個(gè)更加經(jīng)濟(jì)適用的選擇。

15% 世界經(jīng)濟(jì)論壇預(yù)測(cè)，目前全球只有約15%的塑料制品是可供回收的，其余的大部分或已積壓成山，或已散落在自然環(huán)境中，需要幾百年時(shí)間才能被降解。

所謂“智能化肥料”，也稱(chēng)控釋肥料，即可通過(guò)包膜技術(shù)來(lái)控制養(yǎng)分釋放的時(shí)長(zhǎng)與強(qiáng)度的肥料。一般而言，農(nóng)作物增產(chǎn)與加大肥料用量有著密切聯(lián)系。而傳統(tǒng)大規(guī)模噴灑的施肥方式，會(huì)使得肥料中的大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)擴(kuò)散到大氣中，加劇溫室效應(yīng)。

而控釋肥料則能有效解決上述問(wèn)題，不僅能大大提高肥料養(yǎng)分的利用率，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥，還可以有效防控肥料中的揮發(fā)物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入大氣，污染環(huán)境。

如今，全球已有部分地區(qū)將控釋肥料應(yīng)用于農(nóng)作物種植過(guò)程中。比如，以色列海法公司可以將肥料養(yǎng)分釋放的頻率與溫度相聯(lián)系。當(dāng)?shù)乇頊囟壬邥r(shí)，作物生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)更多，因而肥料會(huì)自動(dòng)加大釋放力度。

此外，還有一些公司陸續(xù)推出了可根據(jù)土壤酸堿度和濕度而自動(dòng)調(diào)節(jié)的控釋肥料。報(bào)告認(rèn)為，這些技術(shù)如若得到大規(guī)模應(yīng)用，將有可能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和減少溫室效應(yīng)的“雙贏”。

另一個(gè)有利于全球環(huán)保事業(yè)的“福音”，來(lái)自生物塑料技術(shù)。

根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇的預(yù)測(cè)，目前全球只有約15%的塑料制品是可供回收的，其余的大部分或已積壓成山，或已散落在自然環(huán)境中，需要幾百年時(shí)間才能被降解。而可生物降解塑料技術(shù)可以有效解決這一問(wèn)題。

可生物降解塑料的原料為生物質(zhì)，包括玉米、甘蔗、廢油脂等。但是使用這些材料制作的塑料制品，其機(jī)械強(qiáng)度和韌性遠(yuǎn)不及普通塑料，從而限制了使用范圍。

然而，最近生物塑料技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。例如，科研界發(fā)現(xiàn)，使用從植物中提取的纖維素和木質(zhì)素制造可降解塑料，可以有效提高材料的韌性和耐用度。更可喜的是，纖維素和木質(zhì)素的提取來(lái)源廣泛，包括蘆竹、廢棄木頭和多種農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品，這對(duì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)也大有好處。

對(duì)全球大多數(shù)地區(qū)而言，從采用“智能化肥料”做起，會(huì)是一個(gè)更加經(jīng)濟(jì)適用的選擇。

盡管可生物降解塑料發(fā)展前景光明，但報(bào)告認(rèn)為，它要想實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用還需要跨過(guò)幾個(gè)門(mén)檻。首當(dāng)其沖的是成本問(wèn)題，這不僅包括研發(fā)成本，還包括在生產(chǎn)轉(zhuǎn)化過(guò)程中所耗費(fèi)的土地資源和水資源。

此外，新型塑料制品要被商業(yè)市場(chǎng)和社會(huì)大眾所接納，還需要監(jiān)管部門(mén)和媒體輿論的通力配合與引導(dǎo)。只有這樣，才能讓綠色材料和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念更加深入人心，讓全民參與到可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程中來(lái)。

迎接新社交時(shí)代

目前，在許多工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域，機(jī)器人已經(jīng)可以參與到生產(chǎn)制造或手術(shù)配藥等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，報(bào)告認(rèn)為，這一階段的機(jī)器人更像靈活聰慧的“機(jī)器”，而不是有血有肉、有充沛情感的“人”。

作為十大顛覆性技術(shù)之一，世界經(jīng)濟(jì)論壇認(rèn)為，社交機(jī)器人在未來(lái)人類(lèi)社會(huì)中扮演的角色會(huì)更加多樣，功能意義也將更為豐富。

像目前大多數(shù)機(jī)器人一樣，社交機(jī)器人的基本原理也是利用攝像頭和傳感器感知周邊環(huán)境信息，再借由人工智能技術(shù)進(jìn)行處理并做出反應(yīng)。同時(shí)，設(shè)計(jì)者們還嘗試著將人類(lèi)心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)轉(zhuǎn)換為機(jī)器算法，這樣，社交機(jī)器人就可以準(zhǔn)確識(shí)別人類(lèi)的聲音語(yǔ)調(diào)、面部表情、肢體語(yǔ)言和情感波動(dòng)，并通過(guò)復(fù)雜的語(yǔ)言系統(tǒng)乃至眼神交流做出相應(yīng)反饋。

也正是因具備如此擬人化的功能技術(shù)，社交機(jī)器人已開(kāi)始深入滲透到人類(lèi)社會(huì)的諸多領(lǐng)域。比如，由軟銀集團(tuán)主導(dǎo)研發(fā)的人形機(jī)器人Pepper，可以識(shí)別人臉表情和情緒并進(jìn)行簡(jiǎn)單對(duì)話(huà)。如今，全球已有超過(guò)15000臺(tái)Pepper分布于酒店前臺(tái)、機(jī)場(chǎng)服務(wù)大廳、快餐廳收費(fèi)處等。

面對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家的老齡化趨勢(shì)，社交機(jī)器人也大有可為。日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所開(kāi)發(fā)的機(jī)器人PARO，外形是一頭可愛(ài)的幼年海豹，可回應(yīng)召喚，會(huì)“哭鬧”并索要擁抱。研究顯示，PARO對(duì)于緩解阿爾茨海默癥病患的焦慮心情有顯著效果。

在新社交時(shí)代，除了有更先進(jìn)的機(jī)器人參與到人類(lèi)的社會(huì)生活中，人與人之間的溝通方式也會(huì)因科技而改變。

一直以來(lái)，不論是FaceTime還是Skype，大量視頻聊天軟件都以追求“面對(duì)面”交流為目標(biāo)。然而，這些技術(shù)受限于手機(jī)或電腦屏幕，與真實(shí)社交場(chǎng)景依舊相距甚遠(yuǎn)。

報(bào)告提出，協(xié)作型網(wǎng)真技術(shù)將顛覆傳統(tǒng)的人類(lèi)交流媒介。網(wǎng)真技術(shù)綜合集成了IP網(wǎng)絡(luò)通信、超高清視頻編解碼、空間照明及人體工程學(xué)等領(lǐng)域的一系列技術(shù)創(chuàng)新，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與空間的真實(shí)轉(zhuǎn)換，營(yíng)造出一種跨越時(shí)空的真實(shí)面對(duì)面體驗(yàn)。

舉例而言，在辦公領(lǐng)域，網(wǎng)真技術(shù)是視頻會(huì)議的“升級(jí)版”：來(lái)自不同空間的人們通過(guò)網(wǎng)真技術(shù)的“無(wú)縫對(duì)接”，可呈現(xiàn)出在物理意義上“同處一室”的感覺(jué)，與會(huì)人員甚至還可以感知到對(duì)方的肢體接觸。

世界經(jīng)濟(jì)論壇的研究員們認(rèn)為，雖然網(wǎng)真技術(shù)目前的應(yīng)用領(lǐng)域并不算多，但5G網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等相關(guān)技術(shù)已經(jīng)準(zhǔn)備充分，未來(lái)3～5年，網(wǎng)真技術(shù)有望在全球得到進(jìn)一步普及。