华尔街日报：未来25年值得期待的五大科技创新

过去25年，创新浪潮令人目不暇接，科技前沿不断推陈出新，从Palm Pilots掌上电脑和翻盖手机，到移动互联网、人工智能(AI)、基因组测序，不一而足。

那么，未来25年又将把我们带向何方？我们邀请了五位技术专家，请他们分别预测未来25年将会出现的一项重大创新。

意念控制设备

忘掉键盘和鼠标吧。卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的生物医学工程学教授Bin He表示，25年后，大多数人将使用脑机接口，通过思想来控制设备。这些接口能够解读大脑活动，并将人们的意图转换成计算机可以理解的指令。

He说：“脑机接口将成为像智能手机一样的技术，绝大多数人都会拥有。”他还说：“这将使一切变得无比便捷：你只需一个念头，就能控制周围的环境。”

He表示，25年后，数以十亿计的人将使用脑机接口来做各种事情，从给朋友发信息，到开灯和煮咖啡。

如今，脑机接口已经存在，但许多接口需要通过在头骨上钻孔、植入物理设备，才能让大脑与外部设备通信。He和其他人已经开发出非侵入式接口，但这些设备笨重且不舒适，通常由一个带有大量电极的大号头罩构成。

不过，He相信，再过25年，研究人员将攻克硬件难题，未来的接口将像今天的无线耳塞一样方便。

第二个需要克服的障碍是“软件挑战”，即如何解码大脑信号并将其转换为计算机代码。He认为这是一个更大的挑战，但他表示，AI的进步将加速开发进程，帮助研究人员解码更复杂的思想，使脑机接口变得更加精密。

太空采矿

塔夫茨大学工程学院(Tufts University School of Engineering)教授、电气与电子工程师协会(IEEE)会员卡伦·帕内塔(Karen Panetta)表示，AI和机器人技术的进步将使获取月球、小行星乃至其他行星上的资源成为可能。她说，自主机器人将能够开采原材料，并利用这些材料建造空间站、为更深层次的太空探索任务提供装备。

帕内塔说，成本的节省将极大地推动探索活动。她说：“太空飞行的成本很大部分来自发射环节。”她还说：“如果我们能在太空中利用原材料，就地建造所需设备，那么就能节省大量燃料，因为不必从地球运送大量物资。”

帕内塔说，此外还会有其他好处，比如大规模商业太空旅行和太空酒店等新的发展机遇，还会有一些新发现，那将以我们今天无法预测的方式改善地球上的生活。

她说：“人们常问，地球上还有这么多未解决的问题，为什么要把钱花在探索太空上。”她还说：“但人们没有意识到的是，这些技术最终总会让我们在地球上受益。”

帕内塔举例说，美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration)曾为开发了一种专门在太空使用的激光器，因此它必须安全而精确。她说，如今，医生们使用这种激光器为烧伤患者做手术，可以减少对活体组织的切割，从而加快他们的康复速度。

家用人形机器人

Play video: 我试用了首款人形家用机器人，它表现如何？

1X公司推出的Neo机器人可以洗碗、打扫厨房，甚至叠衣服。《华尔街日报》科技专栏作家Joanna Stern抢先试用了这款家务机器人，但它在各项工作上表现究竟如何？封面图片来源：David Hall
史蒂文斯人工智能研究所(Stevens Institute for Artificial Intelligence)主任布伦丹·恩格洛特(Brendan Englot)表示，如今的人形机器人或许还很笨拙，而且价格高得令人望而却步，但再经过25年的研究，它们将转变为不可或缺的家庭助手。

他说：“现在，我们看到机器人拳击、机器人奥运会之类的比赛，看着它们跌跌撞撞、撞到东西。”他还说：“这很搞笑。”但相关研究正在迅速发展，这不仅得益于更先进的AI和更低的计算成本，也得益于为无人机和自动驾驶汽车开发的低成本嵌入式传感器。

恩格洛特说：“我们正处在人形机器人革命爆发的天时地利之中。”他还说：“展望25年后，这些机器人可以帮助我们居家养老，可以帮助残疾人，也可以帮助那些需要个性化家庭护理的人。”

当然，机器人可以是任何形态，但恩格洛特表示，人形机器人有其优势，尤其是在家庭环境中。“我们都生活在为人类建造的空间里，使用的交互界面也是为人类设计的，比如楼梯、门把手和抽屉。我认为，要模仿我们与家中所有这些设备的互动，人形机器人是最显而易见的解决方案。”

除此之外，外形象人的机器人也更能提供人们需要从护理人员那里获得的其他服务，比如陪伴和情感支持。机器人还可以被它们的主人赋予特定的性格特征。

恩格洛特说：“借助这些新型人形机器人将具备的能力，我可以想象远程呈现(telepresence)领域也会发生一场革命，你远在千里之外的亲人的化身可以来到你身边照顾你。”那将是一个外形酷似你亲人、说话声音也和他们一样的机器人。而且，你的亲人或许还能控制这个机器人的行为。

私人天气控制

即使世界各国政府在未来25年内成功降低碳排放，科学家们预计，由于已经造成的损害，气候仍将变得更加不稳定。这可能会开启一个私人天气控制的时代。

纽约的Future Today Strategy Group创始人兼首席执行官埃米·韦伯(Amy Webb)说：“我认为25年后，可预测的稳定天气将成为一种奢侈品。”她还说：“我们将拥有可大规模应用的技术来控制小范围气候。”

基本的天气控制在今天已经成为可能：长期以来，中国一直通过人工增雨，让即将到来的雨水在抵达北京前落下，从而确保重要活动期间天空晴朗。韦伯预计，25年后，个别公司将能获得相关技术，从而对一个小范围区域内的温度、降雨和其他天气因素进行精细控制。例如，一个葡萄园可以借此优化葡萄的生长条件，一个度假村可以避免海滩下雨或在滑雪坡上造雪。

未来的技术甚至可能让公司改变风暴的路径或减弱其强度。她说：“如果你是一家大型农业生产商，那么你和你的保险公司都有既得利益，要确保不会发生灾难性的洪水。”她还说：“因此，如果我们想让食品供应保持稳定，这或许将成为不可避免的应用。”

然而，风险是巨大的。对局部天气的临时改变将如何影响邻近地区和更广泛的气候，目前尚不清楚。韦伯说：“我们不知道，因为以前从未在全球范围内这样做过。”

核聚变带来充足的能源

迈克·贝克特尔(Mike Bechtel)认为，25年后，我们将拥有一种新的、清洁而充足的能源：核聚变。

贝克特尔是圣母大学(University of Notre Dame)的未来学家和企业创新学教授。他说，商业规模的核聚变发电曾经历过数次“虚假的黎明”。他说：“在过去50年里，这项技术给人的感觉总是‘再过20年就能实现’。”

贝克特尔说，这次的不同之处在于，核聚变终于越过了一个关键的里程碑，实现了净能量增益。“在受控的实验室环境中，你现在可以从一个聚变反应中获得的能量，已经超过了启动该反应所投入的能量。这是将核聚变从一个科学项目转变为一个工程和规模化项目的开端。”

技术层面的挑战依然巨大。核聚变发电的原理与太阳和其他恒星相同。当原子融合在一起时，会随之产生能量。聚变反应堆中的等离子体温度极高，以百万华氏度计。目前已有解决高温问题的方案，但难题在于如何扩大规模以保持反应堆的稳定。

然而，随着核聚变课题吸引了更多的公共和私营资本，贝克特尔预计，研究人员将攻克这些难关，并在2050年前使核聚变成为一种商业上可行的能源。贝克特尔说，与核裂变不同，核聚变“不产生长寿命的放射性废料”，而且与化石燃料不同，核聚变不用燃烧有限的资源和产生碳排放。

他说：“到目前为止，地球上每一种能源都间接来自太阳。”他还说：“核聚变让我们能够制造自己的太阳。它让一些非常困难、棘手的问题突然变得更容易解决一些。”

气候变化是可从中受益的一大领域，但核聚变也有助于解决大规模海水淡化等问题，这个问题在技术上早已可行，但能耗很高。贝克特尔还看到了在其他高能耗领域的应用前景，比如AI数据中心和比特币挖矿。一种新的、充沛的清洁能源可以释放新一轮的创新浪潮，同时颠覆当前基于能源稀缺性的地缘政治情景假设。

贝克特尔说：“就AI发展所带来的广泛影响而言，我们常将AI比作电的发现。”他还说：“作为百年一遇的比较，这个比喻是恰当的。但就对文明造成的巨大变革效应而言，核聚变堪比‘火’的发现。”