引言：第四次工業(yè)革命的到來(lái)，促使工業(yè)走向更加智能化。那么，哪些技術(shù)將會(huì)是這次工業(yè)革命的發(fā)展動(dòng)力呢?筆者甄選了一些值得關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)。
哪些技術(shù)將成為第四次工業(yè)革命的發(fā)展動(dòng)力呢?基于世界經(jīng)濟(jì)論壇所做的研究和論壇全球議程理事會(huì)的工作成果，我甄選出了一些值得關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)。
所有的新進(jìn)展和新技術(shù)都有一個(gè)重要特點(diǎn)：它們很善于利用數(shù)字化和信息技術(shù)無(wú)所不在的力量。本章提及的所有創(chuàng)新成果，無(wú)一不是借數(shù)字之力得以實(shí)現(xiàn)和發(fā)展的。例如，倘若沒(méi)有計(jì)算能力和數(shù)據(jù)分析的進(jìn)步，基因測(cè)序就不可能成為現(xiàn)實(shí)。同理，要是沒(méi)有人工智能，高級(jí)機(jī)器人就無(wú)從談起，而人工智能本身也高度依賴(lài)計(jì)算能力。
為明確這些大趨勢(shì)，全面反映第四次工業(yè)革命背后的技術(shù)驅(qū)動(dòng)力，我將這些技術(shù)歸為三類(lèi)：物理類(lèi)、數(shù)字類(lèi)和生物類(lèi)。這三個(gè)門(mén)類(lèi)相輔相成，各項(xiàng)技術(shù)均可從彼此的發(fā)明和進(jìn)步中受益。
無(wú)人駕駛交通工具、3D打印、高級(jí)機(jī)器人和新材料、物理方面的技術(shù)大趨勢(shì)主要表現(xiàn)在如下4 個(gè)方面。
無(wú)人駕駛交通工具
無(wú)人駕駛汽車(chē)一直是媒體報(bào)道的熱點(diǎn)話題，但現(xiàn)在人們還開(kāi)發(fā)出很多其他類(lèi)型的無(wú)人駕駛交通工具，包括卡車(chē)、無(wú)人機(jī)、飛行器和船只。隨著傳感器和人工智能等技術(shù)的進(jìn)步，所有這些無(wú)人駕駛設(shè)備的性能將迅速提高，能夠感知、對(duì)環(huán)境做出響應(yīng)(變更飛行路線以避免發(fā)生碰撞)，它們將能勝任電纜檢查和戰(zhàn)地醫(yī)療、物資運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。再比如，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，用戶通過(guò)使用無(wú)人機(jī)，再結(jié)合數(shù)據(jù)分析，便能更加精準(zhǔn)、高效地進(jìn)行施肥和灌溉。
3D打印
3D打印又名增材制造，根據(jù)數(shù)字3D 圖像或模型，一層一層地打印出實(shí)物。這一技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)各類(lèi)產(chǎn)品，大到風(fēng)電機(jī)，小到醫(yī)學(xué)植入材料。未來(lái)3D 打印的應(yīng)用范圍將變得更加廣闊，比如用于制作電路板等集成電子元件，甚至是人體細(xì)胞和器官。事實(shí)上，研究人員已開(kāi)始研究4D (四維)打印，這一工藝將創(chuàng)造出可自我調(diào)整的新一代產(chǎn)品，能夠適應(yīng)溫度和濕度等環(huán)境因素的改變。這一技術(shù)可用于生產(chǎn)服裝、鞋以及醫(yī)療衛(wèi)生相關(guān)產(chǎn)品，比如可適應(yīng)人體個(gè)體差異的植入材料。
高級(jí)機(jī)器人
機(jī)器人技術(shù)的快速進(jìn)步，將使人機(jī)協(xié)作很快成為司空見(jiàn)慣的事。此外，隨著其他技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人的適應(yīng)性和靈活性也會(huì)得到進(jìn)一步提高，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)方面從復(fù)雜的生物結(jié)構(gòu)中獲取靈感(仿生學(xué)工藝的擴(kuò)展，即對(duì)自然世界中的模式和手段進(jìn)行模仿)。
新材料
不少新材料很快都將投放市場(chǎng)，這些新材料具有幾年前人們無(wú)法想象的屬性?？偟膩?lái)說(shuō)，新材料質(zhì)量更輕、硬度更大，其可回收性以及適應(yīng)性也更強(qiáng)。例如，現(xiàn)已投入使用的一些智能材料可以自我修復(fù)、自我清潔;一些金屬具備記憶，可以恢復(fù)到原來(lái)的形狀;有些陶瓷和水晶可以將壓力轉(zhuǎn)化為能源。
有些新材料有望在緩解人類(lèi)所面臨的全球性危機(jī)中發(fā)揮重要作用。例如，對(duì)于一些過(guò)去普遍認(rèn)為無(wú)法回收卻又廣泛用于生產(chǎn)手機(jī)、電路板乃至航空部件的材料而言，熱固性樹(shù)脂的創(chuàng)新有望實(shí)現(xiàn)這些材料的回收利用。
物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)是借助互聯(lián)技術(shù)和各類(lèi)平臺(tái)，在物(包括產(chǎn)品、服務(wù)與地點(diǎn)等)與人之間建立起來(lái)的一種關(guān)系，是第四次工業(yè)革命中聯(lián)結(jié)物理應(yīng)用與數(shù)字應(yīng)用的重要橋梁和紐帶。
傳感器以及其他可將物理世界中的物品與虛擬網(wǎng)絡(luò)接連起來(lái)的各種方式，正在以驚人的速度傳播開(kāi)來(lái)。我們的住房、服飾、城市、交通、能源網(wǎng)絡(luò)以及生產(chǎn)制造過(guò)程都可以安裝上體積更小、成本更低、更為智能的傳感器。這一過(guò)程會(huì)給各行各業(yè)帶來(lái)革命性影響，不管是制造業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)還是醫(yī)療衛(wèi)生，所有行業(yè)概莫能外。
以在物聯(lián)網(wǎng)中廣泛應(yīng)用的遠(yuǎn)程監(jiān)控為例。如今，所有包裹、貨盤(pán)、集裝箱都可以安裝傳感器——信號(hào)發(fā)射器或射頻識(shí)別標(biāo)簽，有了它們，企業(yè)便可以對(duì)物品在供應(yīng)鏈中的移動(dòng)情況進(jìn)行追蹤，包括追蹤其實(shí)際性能和使用情況等信息。
數(shù)字革命正在徹底改變個(gè)人與機(jī)構(gòu)之間的互動(dòng)與協(xié)作方式。比如，常被稱(chēng)作“已分配分類(lèi)賬”的區(qū)塊鏈就是一種十分安全的交易協(xié)議。在區(qū)塊鏈中，任何交易在獲得記錄與批準(zhǔn)之前，都必須先由一組電腦進(jìn)行集體核查。區(qū)塊鏈采用的技術(shù)無(wú)須尋找保管人或中央分類(lèi)賬等中立部門(mén)作為中介，通過(guò)促成互不認(rèn)識(shí)(沒(méi)有信任基礎(chǔ))的人進(jìn)行協(xié)作，從而建立信用。從本質(zhì)而言，區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N可共享、可編程、安全、可信的分類(lèi)賬，任何單一用戶都無(wú)法控制它，但是所有人都能監(jiān)督它。區(qū)塊鏈技術(shù)最為知名的應(yīng)用當(dāng)屬比特幣，但這一技術(shù)很快將衍生出無(wú)數(shù)其他應(yīng)用。區(qū)塊鏈技術(shù)現(xiàn)在可記錄比特幣等數(shù)字貨幣的財(cái)務(wù)交易，未來(lái)將能為各類(lèi)事物提供登記服務(wù)，包括出生證明、死亡證明、所有權(quán)證明、結(jié)婚證、學(xué)歷證明、保險(xiǎn)權(quán)益證明、醫(yī)療程序和投票等。
在更廣泛的范圍內(nèi)，憑借技術(shù)支持，各類(lèi)平臺(tái)使得如今所說(shuō)的共享經(jīng)濟(jì)(也稱(chēng)按需經(jīng)濟(jì))成為可能。在智能手機(jī)上就可以輕松使用這些平臺(tái)，將人員、資產(chǎn)和數(shù)據(jù)匯集到一起，創(chuàng)造出全新的商品和服務(wù)消費(fèi)方式。它們降低了企業(yè)和個(gè)人創(chuàng)造財(cái)富的門(mén)檻，也改變了個(gè)人環(huán)境和職業(yè)環(huán)境。
優(yōu)步公司的模式反映了此類(lèi)技術(shù)平臺(tái)擁有強(qiáng)大的顛覆力。這些平臺(tái)類(lèi)企業(yè)正在快速成倍地增長(zhǎng)，提供洗衣、購(gòu)物、家務(wù)、停車(chē)、民宿、長(zhǎng)途拼車(chē)等各種服務(wù)。它們有一個(gè)共同點(diǎn)：用十分便捷(低成本)的方式對(duì)供需進(jìn)行匹配，向消費(fèi)者提供多樣化的產(chǎn)品，允許雙方互動(dòng)并給出回饋，這些平臺(tái)通過(guò)這些方式建立信任。
共享經(jīng)濟(jì)給我們提出了一個(gè)根本性問(wèn)題：究竟什么是值得擁有的，是平臺(tái)還是平臺(tái)背后的資產(chǎn)?全球最大的出租車(chē)公司優(yōu)步?jīng)]有一輛車(chē)，最受歡迎的社交媒體公司facebook (臉譜網(wǎng))不制作任何內(nèi)容，最有價(jià)值的零售商阿里巴巴沒(méi)有任何存貨，最大的住宿提供商airbnb 名下沒(méi)有任何房產(chǎn)。在個(gè)人或組織共用資產(chǎn)或提供服務(wù)的過(guò)程中，數(shù)字平臺(tái)極大地減少了交易成本和摩擦成本。
生物基因工程
生物領(lǐng)域尤其是基因方面的創(chuàng)新同樣令人嘆為觀止。
過(guò)去，“人類(lèi)基因組項(xiàng)目”花了10年以上的時(shí)間才完成，耗資高達(dá)27億美元。今天，一個(gè)基因組的排序僅需數(shù)小時(shí)便可完成，花費(fèi)不超過(guò)1000美元。隨著計(jì)算能力的提高，科學(xué)家們?cè)僖膊恍枰磸?fù)試錯(cuò)，他們可以直接測(cè)試特定的基因變異會(huì)引起哪些癥狀和疾病。
下一步是合成生物學(xué)的發(fā)展。通過(guò)編寫(xiě)DNA(脫氧核糖核酸)，合成生物學(xué)將賦予我們定制有機(jī)體的能力。這些技術(shù)進(jìn)步不論是對(duì)醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)還是生物燃料的生產(chǎn)，都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)而直接的影響。
包括心臟病和癌癥在內(nèi)的許多醫(yī)學(xué)難題都有基因的因素，因此，如果我們能以高效、低成本的方式確定一個(gè)人的基因構(gòu)成(將測(cè)序設(shè)備用到常規(guī)診斷之中)，就會(huì)徹底變革個(gè)性化醫(yī)療和治療效果。
事實(shí)上，基因編輯技術(shù)可應(yīng)用于一切類(lèi)型的細(xì)胞，可幫助人們創(chuàng)造出轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物，改良成年有機(jī)體(包括人類(lèi))的細(xì)胞。這門(mén)科學(xué)發(fā)展非?？?，限制其應(yīng)用的并非是技術(shù)，而是法律、監(jiān)管和倫理方面的阻力。該技術(shù)可以用于改良動(dòng)物基因，以降低飼養(yǎng)成本或更好地適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件，還可以培育出能耐受極端溫度或干旱的糧食作物。
不同技術(shù)之間會(huì)相互融合、相互促進(jìn)。未來(lái)，3D制造將會(huì)與基因編輯相結(jié)合，用于制造活體組織，以實(shí)現(xiàn)組織的修復(fù)和再生。我們將這一工藝稱(chēng)為生物打印，該技術(shù)已經(jīng)用于制作皮膚、骨骼、心臟和心血管組織。最終，打印出來(lái)的肝細(xì)胞層將用于制作移植器官。
我們正在開(kāi)發(fā)將設(shè)備植入人體的新方法，以監(jiān)測(cè)我們的活動(dòng)水平和血液化學(xué)值，了解這些因素與我們的身體健康、精神健康以及工作效率之間存在怎樣的關(guān)聯(lián)。此外，我們對(duì)人腦功能的認(rèn)知也有了極大的提高，在神經(jīng)技術(shù)領(lǐng)域取得了鼓舞人心的進(jìn)展。
如今，在可存活胚胎內(nèi)精準(zhǔn)操縱人類(lèi)基因組比過(guò)去要容易很多。這也就意味著，未來(lái)很可能誕生一些人為設(shè)計(jì)出來(lái)的嬰兒，他們擁有某些特質(zhì)或者對(duì)某些疾病有免疫力。不用說(shuō)，人們正就這些技術(shù)帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)進(jìn)行討論。值得一提的是，2015 年12 月，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院和國(guó)家醫(yī)學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院、英國(guó)皇家學(xué)會(huì)共同召開(kāi)了一場(chǎng)“人類(lèi)基因編輯國(guó)際峰會(huì)”。面對(duì)即將成為現(xiàn)實(shí)的基因技術(shù)，我們雖然已經(jīng)有了一些思考，但究竟該如何應(yīng)對(duì)最新基因技術(shù)所帶來(lái)的現(xiàn)實(shí)和后果，我們?nèi)晕醋龊脺?zhǔn)備。這些技術(shù)給社會(huì)、醫(yī)學(xué)、倫理和心理帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，需要我們著手應(yīng)對(duì)，至少應(yīng)予以充分討論。
創(chuàng)新的活力
創(chuàng)新是一個(gè)復(fù)雜的社會(huì)過(guò)程，我們不能認(rèn)為創(chuàng)新是理所當(dāng)然的。因此，盡管這部分著重介紹了一系列有望改變世界的技術(shù)進(jìn)步，我們?nèi)砸⒁獯_保此類(lèi)進(jìn)步能夠繼續(xù)推進(jìn)，并引導(dǎo)其朝著最佳結(jié)果發(fā)展。
人們往往認(rèn)為，學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)是探索前沿理念的主要陣地。然而，新的證據(jù)表明，受職業(yè)激勵(lì)機(jī)制和資金條件所限，如今的大學(xué)更偏重漸進(jìn)式的保守研究，而不是大膽的創(chuàng)新項(xiàng)目。
要破除學(xué)術(shù)研究上的保守主義，鼓勵(lì)更多的商業(yè)性研究不失為一劑良方。然而，這么做也會(huì)帶來(lái)挑戰(zhàn)。2015 年，優(yōu)步技術(shù)公司雇用了卡內(nèi)基–梅隆大學(xué)的40 名研究人員和科學(xué)家，抽走了學(xué)校實(shí)驗(yàn)室相當(dāng)大比重的人力，這不僅沖擊了學(xué)校的研究能力，也給學(xué)校履行與美國(guó)國(guó)防部和其他機(jī)構(gòu)簽訂的合同帶來(lái)了巨大的壓力。
如果想在學(xué)界和商界鼓勵(lì)開(kāi)拓性的基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新型的技術(shù)改革，政府就應(yīng)該投入更多資金資助一些目標(biāo)遠(yuǎn)大的研究項(xiàng)目。同樣，公私部門(mén)在合作開(kāi)展研究時(shí)，也應(yīng)更關(guān)注培養(yǎng)能夠造福整體人類(lèi)的知識(shí)與研究力量。
技術(shù)引爆點(diǎn)
籠統(tǒng)討論這些大趨勢(shì)會(huì)讓人感覺(jué)很抽象，但是這些趨勢(shì)已經(jīng)催生出非常實(shí)用的應(yīng)用和發(fā)展成果。
2015年9月，世界經(jīng)濟(jì)論壇發(fā)布了一份報(bào)告，指出21個(gè)技術(shù)引爆點(diǎn)(即某些特定的技術(shù)變革沖擊主流社會(huì)的時(shí)間節(jié)點(diǎn))將塑造未來(lái)高度互聯(lián)的數(shù)字化世界。這些引爆點(diǎn)預(yù)計(jì)在未來(lái)10年內(nèi)出現(xiàn)，因而正是第四次工業(yè)革命所引發(fā)的深刻變革的鮮明反映。
預(yù)計(jì)將在2025年前出現(xiàn)的21個(gè)引爆點(diǎn)是：10%的人穿戴接入互聯(lián)網(wǎng)的服飾，90%的人享受免費(fèi)的(廣告商贊助的)無(wú)限存儲(chǔ)空間，1萬(wàn)億傳感器將接入互聯(lián)網(wǎng)，美國(guó)出現(xiàn)首個(gè)機(jī)器人藥劑師，10%的閱讀眼鏡接入互聯(lián)網(wǎng)，80%的人在互聯(lián)網(wǎng)上擁有了數(shù)字身份，首輛3D打印汽車(chē)投產(chǎn)，政府首次用大數(shù)據(jù)源取代人口普查，首款植入式手機(jī)將商業(yè)化，5%的消費(fèi)品都是3D打印而成，90%的人使用智能手機(jī)，90%的人可經(jīng)常接入互聯(lián)網(wǎng)，無(wú)人駕駛汽車(chē)占到美國(guó)道路行駛車(chē)輛的10%，首例3D打印肝臟實(shí)現(xiàn)移植，30%的企業(yè)審計(jì)由人工智能執(zhí)行，政府首次采用區(qū)塊鏈技術(shù)收稅，家用電器和設(shè)備占到一半以上的互聯(lián)網(wǎng)流量，全球拼車(chē)出行、出游的數(shù)量超過(guò)私家車(chē)，出現(xiàn)首座人口超過(guò)5萬(wàn)但沒(méi)有紅綠燈的城市，全球10%的GDP以區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)，第一個(gè)人工智能機(jī)器將加入公司董事會(huì)。
這些引爆點(diǎn)為我們提供了十分重要的背景，提醒我們未來(lái)可能出現(xiàn)的重大變化，以及我們又該如何進(jìn)行準(zhǔn)備和應(yīng)對(duì)。因?yàn)檫@些變化都是系統(tǒng)性的，所以其影響會(huì)進(jìn)一步放大。我在下一章中將會(huì)談到，如果我們想順利轉(zhuǎn)型，首先要充分認(rèn)識(shí)正在發(fā)生和即將發(fā)生的變革，以及它們對(duì)全球各個(gè)層面的影響。
（轉(zhuǎn)載）
