2100 10黑科技，你的脑洞准备好了吗？
虽然这些技术只是在想象的层面，但我对做出这些预测还是相当有信心的。就像已经存在的先进技术，我们现在可能觉得理所当然，而在发明之前，人们可能觉得只是异想天开。我相信到22世纪，即使十大超先进技术不会全部研发成功，但大部分还是有可能的。这里有一个活生生的例子——人工超智能。在计算机发明之前，我们无法想象如此庞大的信息网络。计算机科学家I. J. Good在20世纪60年代曾贴切地形容“第一台超智能机器问世，这是人类历史上最不可能的发明”。
一旦开发出具有超人智能的机器(早在265438+20世纪50年代)，智能机器将取代人类，充当设计师和工程师，帮助我们实现科技梦想，甚至包括一些我们还没有想到的技术。下面我们将介绍十项几乎可以改变一切的技术。
1.脑机连接虚拟现实
Oculus Rift(一种专为电子游戏设计的头戴式显示设备——虚拟现实设备)等可穿戴设备非常精密和先进，但无论这些小玩意多么复杂和微妙，现实生活中的真实感受仍然遥不可及。我们需要的是一种虚拟现实设备，能够给我们更真实的感官冲击。也许在22世纪初，研究人员就能成功研制出这种装置。体验虚拟现实的时候，感觉会很真实，以至于我们分不清虚拟和现实。不可思议的是，信息是通过人体的感受器直接传递到大脑的，与普通的感官输入方式不同，所以我们的感受更加真实。
感觉这种事情真的很奇妙！说是看得见摸得着，但有时候只能理解不能表达；姑且说它是无形的，我们确实能感受到自己情绪的变化。要想知道生活中的感情是什么，就要从源头开始了解——人脑。事实上，大脑(在所有器官中)是一个感觉处理器，它对一切事物的感觉都是有规律的，无论是玉米饼的味道还是电脑屏幕上刺眼的光线。正如墨菲斯在电影《黑客帝国》中所说，“什么是真实？如果你指的是你能感觉到的，或者你能尝到的，或者你能闻到的，看到的，那么很抱歉，这些所谓的‘现实’只是你大脑处理过的电信号。”
《奇点临近》的作者雷·库兹韦尔是一位未来学家。在书中的问答部分，他解释了这是如何发生的。
“起初，我了解到可以植入我们身体和大脑的纳米机器人(这是一种在纳米尺度上应用生物学原理的可编程分子机器人)，它可以帮助我们保持健康，并在实现神经系统内的完全沉浸式虚拟现实技术中发挥作用，还可以通过互联网直接实现大脑之间的交流。另外，纳米机器人可以拯救我们的智商！但是，请记住，我们的生物智能自出生以来几乎没有变化，但非生物智能却可以每年成倍增长！到265438+30年代，我们的非生物智能将主导智能。”
虽然库兹韦尔给出的时间表有点过于乐观，但他的观点是合理的。我们正在努力寻找突破血脑屏障的新方法，发明可以在人体内自由移动的微型机器。同样重要的是，我们正在创建一个详细的大脑网络图，包括负责处理接收到的感官信息的区域。
一旦Morpheus的纳米机器人被植入大脑，它会发现大脑接收到的各种感官输入信息，并阻止信息的进一步传递(例如拒绝接收视网膜和耳朵收集到的电子信号)，这可以使我们完全意识不到周围的实际环境(完美屏蔽外界信息)。这时候纳米机器人就会把那些丢失的信号替换掉，通过无线传输把一些人工模拟的感官信号传输到大脑皮层，这将是一种全新的主观体验。对于一个人来说，也许会觉得自己来到了另一个世界。
2.实用雾
J.纳米技术的先驱Stals Hall曾经设计了一种效用雾，实际上是一组纳米机器人或“小雾块”。它可以复制任何物体的真实形状，并在移动过程中改变其形状。Stals的灵感来自未来安全带的概念。如果保护我们的安全带不再是静止的或者充气的安全气囊，而是相互关联的雪花状智能雾块，它们也会随着周围环境的变化而改变形状，比如乘客座椅的移动，从而保护每一个人。
这种实用的迷雾需要科研人员有丰富的想象力才能实现复杂的技术。每个小雾块大约只有10微米长(大约相当于一个人体细胞的大小)，它的移动一般由一个可以随车携带的微型计算机控制，即通过一个人工智能系统从外部控制。同时还配备了十二个伸缩臂，可以向外挤压成十二面体形状。当两个小雾块相遇时，就会形成一个回路，从而实现能量和信息在这个网络中的传递和有效分配。但这些小雾块不能自由漂浮，当它们在十二个方向连接起来时，就会形成一个格子结构——八隅桁架。
实用的雾就像一种被编程的物质，它可以围绕一个物体或一个人移动，包围他们，甚至可以作为交通工具。更令人兴奋的是，实用的雾还可以为我们创造一个虚拟的世界，甚至可以在一个人处于纳米雾中时主导他的思想(类似于沃伦·埃利斯在《穿越大都市》一书中描述的小雾块)。
3.太空太阳能
目前，我们一直在努力减少气候变化对全球生态环境和人类生活的影响，并试图过渡到一个更可持续的能源经济社会。目前，地球上现有的资源永远无法满足我们无尽的能源需求。自20世纪60年代以来，太空太阳能的想法不断被提出，说它可以一次性解决所有的能源问题。
大约60年前，彼得·格拉泽(Peter Glaser)设想太阳能卫星可以将其捕获的太阳能以微波的形式传输到地球表面的接收托盘。此后，相关研究人员提出了许多不同的方案。首先，日本制定了完整的实施计划——SBSP系统，实际上是日本太空轨道发电站在赤道上空约22400英里的固定轨道运动，然后通过激光束向地球传输能量。每颗卫星应该有一个接收站，宽度为1.8英里，它接收到的太阳能可以产生十亿瓦的电力，足够50万户家庭使用。当然，为了安全起见，接收站应该建在远离人类聚居区的地方，比如沙漠或者海岛。
上传意识
在22世纪，每个人的存在都可以用纯数字的形式表达出来，没有任何生物学上的限制。所谓心灵上传，或者说全脑仿真，就是要求我们掌握并复制现有生物大脑的所有细节。扫描仪器可以捕捉到大脑到分子水平的每一个细节，包括记忆、联想甚至一个人的性格怪癖。
尽管未来学家并不完全知道如何获得关于人类意识形态的信息，但关键的一步是确保大脑的重要区域能够被很好地复制，尤其是那些与个人身份相关的区域，即海马旁回(位于枕叶和颞叶内部)和扣带皮层(位于扣带皮层)。这个过程可能有点“破坏性”。为了更好地记录大脑的状态和记忆，最好将大脑切片或者用其他方式分离(只是模拟操作)，这样有利于记录所有细节。此外，我们还可以用一个足够强大的大脑扫描仪对大脑进行快照，然后发送到计算机上，然后计算机会对照片中的信息进行分析翻译，变成一个正常思考的大脑。一个虚拟的身体和环境也是让上传的人行为正常的必要条件。
然而，有一个重要的科学和哲学问题。这能代表意识形态的真正转变，而不是简单的复制一个人的大脑吗？与此同时，还不完全清楚清晰的自我意识是否可以在数字基底上复制。可怕的是，每一个上传的人，从某种意义上来说，可能真的称不上是“人”。说的更直接一点，就像一具行尸走肉，它的行为是按照现有人的思想进行的。其实，称之为“脚本驱动机器人”可能更合适。
控制天气
到21世纪末，我们仍然不能完全控制天气，但至少我们可以尝试用技术让天气按照我们的意愿变化。目前，我们可以使用特殊颗粒(如干冰)制成的云来刺激降雨。常年缺水的加州，近50年来一直在人工降雨。2008年北京奥运会期间，中国政府在暴雨前向北京上空发射了1100枚火箭进行人工降雨，甚至试图通过向雷云发射激光脉冲的方式可控地引发闪电，以达到降雨的目的。
展望未来，气象工程师可以建造一个巨大的墙状结构来防止破坏性龙卷风的形成。同时，为了从飓风中捕获可用的能量作为清洁资源供社会使用，还可以建造一个巨大而强大的海上涡轮机阵列。2014年的一项研究表明，风力发电站一般包括数千个涡轮机，这些涡轮机可以将峰值风速降低到92英里/小时(148公里/小时)，并减少21%的风暴潮。事实上，这将使飓风的能量减少一个数量级，当然，减少的能量可以转化为人类可以利用的能量。
更令人兴奋的是，我们终于可以开发出一种天气机器，可以通过编程模拟大气环境。目前有一个特别有意思的方案，主要是用透明的小气球做一个全球云带，然后升到平流层，这样就可以在一定程度上阻止阳光进入。在每个气球里放一面镜子，装有GPS(监测位置)、执行器(控制方向)和一台微型计算机，然后借助氢气向上移动。这种具有编程功能的温室气体会在到达距离地面约20英里的位置时停止。当数以万计的镜子背向地球表面时，阳光通过镜面反射返回太空。这个系统由人工智能控制，将对世界各地的天气模式产生一定的影响，将无人居住的地区变成人们可以舒适生活的温带地区。
6.分子组装机
3D打印机很神奇？比这更神奇的还在后面，那就是分子组装者。这是纳米技术之父K. Eric Drexler在《创造的引擎》一书中构想的组装机器。德雷克斯勒描述的设备可以将单个原子组装成任何你想要的东西。在《星际迷航》的一集里，一名船员用复印机打印出一杯热气腾腾的伯爵茶。如果你在这里看过，你就基本明白这个分子组装机是怎么工作的了。许多未来学家也称之为制造厂，或简称fabs。
《星际迷航》里的复制器基本上相当于副组装机的一部分。
德雷克斯勒认为，生物组装器已经存在很久了，它可以生成许多复杂精致的生物结构，比如细菌、树木，甚至你我。同样的逻辑，我们最终可以深入了解微小物质的力学性质，从而利用类似的原理制造出任何大小、形状、密度的物体。
晶圆厂有望为世界开启一个“固有丰富”的新时代。它让我们可以制造用其他方式无法制造的东西和材料，完全从零开始，或者更准确地说，从分子开始。但是，这样的设备只能用来制作熟悉的东西，比如食物。如果你做一块牛排，首先，分子组装器会收集原材料，包括碳、氢、氮，然后把它们做成氨基酸和蛋白质，最后做成牛排的形状。
7.地球工程
不幸的是，气候变化的负面影响似乎不可逆转。从现在开始到2100，无论我们如何努力，大气中的大量温室气体将继续使地球变暖。
搜索无人驾驶“造云船”的概念图，它正在造云，并将阳光反射回太空。
从海平面上升和严重干旱到超级风暴和物种灭绝，气候变化带来了各种环境灾难。为了防止这种危害蔓延，我们不得不开始小心翼翼地使用地球工程来拯救地球。
有一些流行的解决方案，包括通过卷云雨降低反射率，通过向平流层注入粒子来管理太阳辐射，通过注入硫气溶胶来减缓全球变暗，以及通过热带造林来基本恢复碳平衡。除此之外，还有一些其他的方法，比如布置一个巨大的太空镜(虽然我们的技术能力可能到2100都达不到这个水平)，或者给海洋施肥消除大量水华，增强海洋的碱性降低海水的酸性。显然，解决方法有很多，我们不需要局限于一种。
然而，地球工程的问题是，如果这些方法朝着错误的方向发展，那么我们可能会以科学的名义变得更加严重。之后只会越来越依赖这些方法，回不去了。但是非常时期需要非常手段。也许为了保证最终结果的安全性和有效性，我们别无选择，只能依赖复杂的气候模型和超级计算机。
8.心灵感应
目前，通信技术和神经科学领域的一系列成果使得人与人之间的心灵感应成为可能。
壳牌机动队2:无罪
人与人之间心灵感应的实现，不仅拉近了人与人之间的距离，也促进了“蜂巢思维”的早日到来。“蜂巢思维”是指在未来，每一个分散的个体的思维都可以通过互联网连接在一起。那时候，我们会发现，个人的力量在逐渐消融，而群体意识的力量在不断增长。
值得注意的是，这样的场景会比我们想象的来得更早。早在2014年，一个国际研究团队就展示了一种完全无创的脑对脑通信系统，这是人类首次直接通过大脑发送和接收信息。在这个实验中，两个志愿者相距数百英里，但他们通过脑海中的想法进行交流。一年后，另一个研究小组也取得了突破。他们让两名志愿者合作玩同一个电脑游戏。其中一人通过网络将自己大脑中的信号传输给对方，并指挥其做出动作。这些系统虽然处于起步阶段，但却指明了未来行业发展的方向。未来，我们可以只通过意念与另一个人交流，也可以通过“以意念取物”来控制身边的智能设备。
9.聚变能
今年年初，德国物理学家用2 MW的微波脉冲将氢气加热到8000万度，最后它被转化为密度极低的氢等离子体。整个实验没有产生任何能量，整个过程只有1/4秒，却使人们在实现终极目标的道路上又迈出了重要的一步，那就是实现能量产生的方式:核聚变。
加热、加热和再加热:氢等离子体加热到8000万度。
核裂变又称核裂变，是指一个重核，主要是铀核或钚核分裂成两个或两个以上质量较小的原子的一种核反应形式，而核聚变是指两个质量较小的原子核聚合，最终生成一个质量较大的原子核。科学家认为核聚变最终的结果是释放出巨大的能量，这也将成为未来一种可行的清洁能源来源。最后，聚变能源可以取代化石燃料和传统核反应堆。
但为了实现这一目标，科学家需要找到更安全可靠的方法，尤其是在太阳上进行实验时。难点在于聚变等离子体很难“装在一个容器里”，因为这些质子和电子流很难控制。因为太阳引力很大，足以把离子束缚在一起，但我们在地球上，必须依靠磁铁或者激光约束才能达到同样的效果。一旦分离出微小的等离子体，机器壁就会受损，导致核反应堆停止运转。
10.人工生命
未来的科学家不会满足于基因工程，而是从零开始设计制造新的生命——从最微观的合成细菌，到《银翼杀手》中重新设计的拥有与人类相同感觉的克隆体。这个新兴学科就是人工生命，也叫Alife，指的是通过计算机和其他合成生物技术对生物体进行人工改造。
JCVI-syn3.0，由473个基因组成的合成细菌。
科学家对合成生命形式的探索已经开始。今年年初，来自合成基因组学和美国J. Craig Venter研究所的研究人员成功制造了一个合成基因组，它只有473个基因，比其他任何已知的细菌都少。未来，该领域取得的进展将有助于生物学家探索生命的核心功能，并对细胞中最重要的基因进行分类。研究人员还可以创造出自然界不存在的生物，比如吃塑料和有毒垃圾的细菌，以及具有一定功效的微生物。
与此相关的还有另一个重大突破。哈佛医学院的乔治·丘奇也是这个新项目的组织者之一。他正试图合成人类基因组。研究人员表示，他们的目标只是在一个细胞中合成完整的人类基因组。但一旦成功，这项技术还将被应用于人工生物的合成，甚至是合成人。
上面列出的任何一项技术都可能重塑人类文明的进程。只是目前我们不知道这些非凡的成果在未来会如何相互配合，不同技术融合产生的叠加效应总是难以预料。比如计算机连接的虚拟现实、意识上传、人工智能的融合，可能会导致基于计算机的世界与现实世界中的人融合的可能性，模拟大脑与人工智能共存。未来的地球工程系统将整合气候控制系统和人造纳米粒子，等等。
我们对未来技术的预测越多，它就越令人困惑。
蝌蚪五线谱编译自gizmodo，一子晨和阳光翻译，授权转载。