
1. 更廣泛的浪潮
1.1. 技術浪潮並非一兩種通用技術的簡單疊加,而是大約同一時期涌現的眾多技術的集羣式體現
- 1.1.1. 以某種或多種通用技術為基礎,但又遠遠超出這些通用技術的範疇
1.2. 通用技術扮演着催化劑的角色
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1.2.1. 發明會激發新的發明
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1.2.2. 技術浪潮為進一步的科學技術實驗奠定了基礎,為新的可能性叩開了大門
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1.2.3. 反過來又催生了新的工具和技術,推動了研究領域的拓展,使技術本身的範疇不斷擴張
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1.2.4. 新的企業圍繞這些技術創新不斷涌現,吸引投資,將這些新技術推向大大小小的細分市場,進一步將其適配於成千上萬種不同的應用目的
1.3. 技術的發展和運作並不是孤立的,尤其對通用技術而言
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1.3.1. 通用技術所在之處,總有其他技術與之持續相互作用和發展,受其驅動而不斷進步
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1.3.2. 當審視技術浪潮時,我們不僅要關注蒸汽機、個人電腦或合成生物學等關鍵技術,還要關注隨之而來的其他浩如煙海的技術和應用,以及它們之間錯綜複雜的聯繫
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1.3.3. 蒸汽動力工廠生產的所有產品、蒸汽動力火車運輸的人員、軟件業務,以及如今依賴於計算技術的其他所有事物
1.4. 生物技術和人工智能位於這場技術浪潮的中心,但它們並非孤立存在,而是被其他眾多變革性技術環繞
1.5. 將機器人視作人工智能的物理表現,即人工智能的實體化
2. 機器人技術走向成熟
2.1. 迪爾
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2.1.1. 鋼材堅固和光滑的特性使其成為犁耕當地緻密的黏性土壤的完美選擇
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2.1.2. 迪爾的突破在於推動了鋼犁的大規模生產
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2.1.3. 農業未來將依賴於自動駕駛的拖拉機和聯合收割機,它們可以自主作業,根據農田的GPS座標定位,利用一系列傳感器實施自動、可實時調整的收割方式,從而最大限度地提高產量、減少浪費
2.2. 農用機器人並非即將到來的科技
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2.2.1. 從用於守望牲畜的無人機,到精確灌溉設備,再到室內農場四處巡邏的小型移動機器人
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2.2.2. 從播種到收割,從採摘到碼垛,從給西紅柿澆水到追蹤和放牧牛羣,農用機器人的身影已隨處可見
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2.2.3. 今天吃的食物越來越多地來自一個由人工智能驅動的機器人世界,而這個世界正在不斷擴展和升級
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2.2.4. 以機器人為中心的新發明也正在重新塑造我們的食物生產方式
2.3. 機器人作為一維工具已取得顯著的進步,這些機器擅長在生產線上以驚人的速度和精度執行單一任務,為製造商帶來巨大的生產力提升
2.4. 與人工智能一樣,機器人在實際應用中遇到的挑戰比早期工程師所設想的要複雜得多
- 2.4.1. 現實世界是一個充滿未知與變數的環境,道路崎嶇,難以預測,結構特徵複雜,它對壓力、穩定性等因素極其敏感
2.5. 在不為公眾所知的角落裏,機器人已經悄然學習了轉矩、抗拉強度、物理操控、精度、壓力和適應性等方面的知識
2.6. 人類程序員往往還掌控着機器人的每一個操作細節,這使得將機器人整合到新應用環境的成本異常高昂
- 2.6.1. 那些最初需要人類嚴密監控的任務,最終都會被人工智能學會並自主完成,人工智能甚至做得比人類還好
2.7. 藉助強化學習技術,這些機器人能夠用夾具拿起杯子、打開門
2.8. 機器人的集羣能力也在不斷增長,這大幅提升了單個機器人的潛能,促使機器人羣體形成集體智慧
- 2.8.1. 機器人能夠以無限制的羣體規模進行協調配合,這種複雜的集羣模式將徹底改寫機器人的應用潛能、應用場景及應用時間範圍,從而放大機器人技術的所有潛在好處(也放大了其潛在危險)
2.9. 今天的機器人往往並不是人們普遍想象中的類人形態
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2.9.1. 3D打印技術,或稱為增材製造,它使用機器人裝配器逐層累加材料,打造出從微小機器零件到整棟公寓樓等各類物體
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2.9.2. 巨型混凝土噴射機器人能在短短數日內建造起住房,且成本遠低於傳統建築方式
2.10. 與人類相比,機器人可以在保持工作精度的同時,在更多元化的環境中持續工作更長時間
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2.10.1. 隨着機器人成本不斷降低,配備的電池性能日益提升,設計不斷簡化且更加易於維護,它們將無處不在
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2.10.2. 意味着機器人將出現在各種不尋常、極端和微妙的環境中
2.11. 機器人正逐漸融入我們的社會,並將在我們的日常生活中扮演比以往更加重要的角色
2.12. 人工智能是比特和代碼的產物,寄身於模擬環境和服務器中
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2.12.1. 機器人則是它們的橋樑,是人工智能與現實世界進行交互的媒介
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2.12.2. 如果説人工智能代表了信息的自動化處理,那麼機器人技術則代表着材料的自動化處理
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2.12.3. 機器人是人工智能的物理實體,標誌着人工智能能力的實質性提升
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2.12.4. 我們對比特的駕馭已臻於成熟,如今已能夠直接操控原子結構,這不僅重塑了我們的思維、表達和計算的邊界,也意味着我們在物理現實構建能力上取得了突破
3. 量子霸權
3.1. 量子計算的理論根基始於20世紀80年代,歷經約40年的發展,已成功實現了從純粹的理論假設到開發出工作原型機的重大跨越
3.2. 儘管量子計算技術仍處於初級階段,但其潛在的應用前景極為廣闊
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3.2.1. 量子計算的主要優勢在於,每增加一個量子比特,計算機的總算力就會成倍增長
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3.2.2. 隨着量子比特不斷增加,算力將呈指數級提升
3.3. 如果將整個宇宙轉換成一台經典計算機,其算力可能並不及相對有限數量的粒子在量子計算模式下所能釋放的計算潛能
3.4. Q-Day
- 3.4.1. 密碼學的安全性依賴於這樣一個假設,即攻擊者永遠無法擁有足夠的算力來嘗試破解所有可能的密鑰組合以獲取訪問權限
3.5. 量子計算有望推動數學和粒子物理學等領域的探索取得突破
3.6. 量子計算在短期內最重要的前景是能夠以前所未有的細節程度模擬化學反應和分子間的相互作用
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3.6.1. 使得我們能夠以極高的精度認識人類大腦或材料科學
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3.6.2. 化學和生物學的現象將第一次變得如此清晰
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3.6.3. 開發新的藥用化合物、工業化學品和材料,傳統上是一項既耗資巨大又極其耗時的實驗室工作,但量子計算有望顯著縮短這一過程,甚至可能幫助這些研發項目一舉成功
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3.6.4. 新型電池和藥物不僅將更有可能開發出來,而且它們的效率也將提升,實現應用也將更加容易
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3.6.5. 分子將變得像代碼一樣“可編程”,靈活而易操控
3.7. 量子計算是另一種仍處於非常早期開發階段的基礎性技術
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3.7.1. 距離降低成本、廣泛擴散這些關鍵時刻還有很長的路要走,更不用説實現技術上的全面突破了
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3.7.2. 儘管量子計算處於更早的發展階段,但它似乎已經進入了一個資金投入持續增長、認識不斷深化的階段,其基本挑戰正在逐步得到解決,同時一系列有價值的應用也開始顯現
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3.7.3. 與人工智能和生物技術相同,量子計算有望在這場浪潮中為其他技術元素提供加速動力
4. 能源轉型
4.1. 與智能和生命一樣,能源也具有至關重要的基礎地位,現代文明依賴大量的能源
4.2. (生命+智能)×能源=現代文明
4.3. 在化石燃料時代,無限制地增加能源消耗既不現實,也不可取
4.4. 如今,廉價、清潔能源已成為一股強大的推動力,將對從交通到建築等各個領域產生深遠影響
4.5. 到2027年,可再生能源將成為最大的單一電力來源
4.6. 能源不僅變得越來越便宜,分佈也變得更加廣泛,有望適配從特定設備到整個社區的不同層次需求
4.7. 清潔能源即使不是直接來源於太陽的能量,也是受到了太陽的啓發,如核聚變
- 4.7.1. 在核聚變過程中,氫同位素在碰撞並聚變成氦時釋放能量,這一過程長期以來被視為能源生產的終極目標
4.8. 科學家討論的焦點已從“核聚變時代是否會到來”轉變為“核聚變時代何時會到來”
5. 浪潮相繼
5.1. 意味着比特與原子之間的關係將達到一種極致狀態,數字世界和物理世界將緊密融合
5.2. 在納米技術的終極願景中,原子將成為可精確控制的構造單元,能夠自動組裝成幾乎任何東西
5.3. 納米機器的運行速度將遠超我們現有技術所能達到的水平,從而帶來驚人的產出效能
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5.3.1. 一種原子級的納米馬達能夠旋轉480億次/分
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5.3.1.1. 放大至宏觀尺度後,這樣一個馬達能夠利用相當於大約12粒沙子體積的材料為一輛特斯拉汽車提供動力
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5.3.2. 鑽石材料製成的各種輕盈結構鑽石材料製成的各種輕盈結構、適應所有環境並能緊貼身體提供保護的太空服,以及能夠從基礎材料中創造出任何物品的編譯器
5.4. 只要掌握了恰當的原子操控技術,萬物皆可變換為任何東西
- 5.4.1. 要實現物理宇宙的完全可塑性和隨意變換,使其成為納米機器人和複製器自由馳騁的遊樂場,這樣的夢想目前仍屬於科學幻想,好比人們對“超級智能”的憧憬
5.5. 力量擴散
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5.5.1. 如果説上一場浪潮降低了信息傳播的成本,那麼這一場浪潮則降低了對信息採取行動的成本
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5.5.2. 催生了從DNA測序到合成,從閲讀到書寫,從編輯到創造,從模仿對話到主導對話的各種技術的崛起
5.6. 技術每一天都在變得更加實際、成熟與強大