未來30年改變世界的20項科技趨勢

　　對抗全球氣候變化

　　根據(jù)目前的數(shù)據(jù)，在2050年，地球表面的溫度將增加1.4至3攝氏度。就算我們采取了一些極端方式來減少溫室氣體的排放，氣候的慣性也會引起溫度的提高。而地表溫度的提高則會帶來一系列的惡果，比如海平面的提高給海岸城市所帶來的危險，農(nóng)作物產(chǎn)量的下降所引發(fā)的饑荒，干旱導致數(shù)百萬人缺乏飲用水，以及洪水所造成的數(shù)十億損失。

　　在未來的30年里，這些危機將會引導各方投資研究可以減緩氣候變化所帶來的影響的科技。在近期，這些科技將包括在地圖上標出有洪水危險的系統(tǒng)，以及可以抵抗干旱的基因改造農(nóng)作物。在更長遠的時間里，也許會出現(xiàn)野心更大的科技，比如可以從大氣中提取二氧化碳和甲烷等溫室氣體，并在把它們安全的儲存在地下的科技。

　　但是，如果氣候變化的趨勢是增加3度這種最壞的情況，它給地球氣候所造成的巨大影響將難以減緩。在這種情況下，極端的地理工程手段很有可能是避免極度惡劣氣候的唯一方式。科學家們就曾提出在大氣層中散布硫或者氧化鋁來減少抵達地球表面的陽光。不過，這些手段還處于理論階段，風險非常大。

　　先進材料

　　在過去的10年里，材料科學的突破給我們帶來了許多種先進的材料。從可以自我恢復和自我清理的智能材料，到可以恢復原本形狀的記憶金屬，到可以利用壓力發(fā)電的壓電陶瓷材料，到擁有驚人的結(jié)構(gòu)和電力性能的納米材料，這些都是材料科學家的成功。尤其是納米材料，它有著廣泛的應用價值。

　　在納米尺度(少于100納米)，普通的材料比如碳，將會呈現(xiàn)出獨特的性能。石墨烯，一種由碳原子構(gòu)成的只有一層原子厚度的二維晶體，強度是鋼的100倍，能夠高效的傳導熱和電，并且?guī)缀跬该鳌?/p>

　　納米材料有著無數(shù)種應用，比如作為引擎或其他機械表面的低摩擦力鍍膜，作為高強度合成材料來建造汽車和飛機，輕便的防彈背心，以及高效的光伏材料。

　　在工業(yè)應用之外，制藥企業(yè)也正在研究作為靶向分子的醫(yī)療納米粒子用于治療癌癥。在未來的30年里，納米材料以及新型材料，比如泡沫金屬以及陶瓷復合材料將會被用在從衣服，到建材，到車輛，到公路以及橋梁中，無處不在。

　　新型武器

　　在未來的30年里，數(shù)種新型武器技術(shù)將出現(xiàn)在戰(zhàn)場上。除了目前正在開發(fā)中的非致命武器以及能量武器之外，數(shù)個國家也正在開發(fā)可以阻絕軍事行動能力的反介入和區(qū)域阻絕武器(A2AD)。A2AD技術(shù)包括反艦彈道導彈、精密制導反車輛反人員武器、反火箭炮、火炮和迫擊炮系統(tǒng)(CRAM)、反衛(wèi)星武器，以及電磁脈沖武器(EMP)。

　　有些技術(shù)，比如精密制導武器，屬于基于現(xiàn)有科技的突破。中國就正在開發(fā)可以摧毀航空母艦的先進反艦彈道導彈。而有些技術(shù)則屬于嶄新的主意，比如2015年由美國防部高等研究計劃部(DARPA)所開發(fā)的EXACTO自導子彈。隨著中國，俄羅斯，美國以及其他國家斥巨資推進軍隊現(xiàn)代化，新一代的高科技軍備競爭正在揭曉。

　　太空科技

　　太空行業(yè)正在進入一個從上個世紀60年代后就從未出現(xiàn)過的發(fā)展階段。新的科技，比如機器人，先進的推進系統(tǒng)，輕便的材料，增加制造，以及元件小型化正在減少把人和物送入太空的價格，而這則會開啟太空探險的新機會。

　　SpaceX，Arianespace，Blue Origin等太空行業(yè)的新人已經(jīng)帶來了例如可回收火箭等顛覆式創(chuàng)新。

　　在未來的30年里，科技的研發(fā)將會帶領(lǐng)人類將重返月球。在此之外，更加偉大的探險，比如人類登錄火星也是，以及新型基于太空的行業(yè)，比如在開采小行星中的礦物也都有可能出現(xiàn)。

　　雖然探索甚至殖民太空是現(xiàn)代人來長久的夢想，但是對太空設施的需求很有可能加大地球上的沖突。隨著更多的國家開始依賴天基設備，對太空的控制將有可能成為一個全新的爆發(fā)點。天基武器不再是不可能，而反衛(wèi)星也將成為未來戰(zhàn)爭的一部分。

　　合成生物科技

　　早在孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳的基礎規(guī)律，以及埃弗里-麥克勞德-麥卡蒂實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)之前，人類已經(jīng)進行了幾千年的通過選擇性育種以及雜交來操縱植物和動物的遺傳基因了。

　　隨著我們對遺傳學認知的加深，我們已經(jīng)可以通過搭建新的DNA來實現(xiàn)無中生有，創(chuàng)造出新的生物。基因改造農(nóng)作物則是此項科技的先鋒。但是在此同時，我們正站在一場生物革命的突破口。當我們跨入生物科技的新時代時，生命將會成為信息，如同電腦程序的代碼一樣，可以被改寫的信息。

　　科學家正在開發(fā)一種可以分泌生物柴油的海藻，這種海藻的DNA中則被編寫了數(shù)千GB的數(shù)據(jù)。在未來的30年里，合成生物科技將制造出可以探測到毒素，從工業(yè)廢料中制造生物柴油，以及通過共棲來給人類寄主提供藥物的生物。但是，合成生物也會帶來生物武器和難以控制的入侵物種等巨大的危險。