未來(lái)30年改變世界的20項科技趨勢

　　對抗全球氣候變化

　　根據目前的數據，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(lái)減少溫室氣體的排放，氣候的慣性也會(huì )引起溫度的提高。而地表溫度的提高則會(huì )帶來(lái)一系列的惡果，比如海平面的提高給海岸城市所帶來(lái)的危險，農作物產(chǎn)量的下降所引發(fā)的饑荒，干旱導致數百萬(wàn)人缺乏飲用水，以及洪水所造成的數十億損失。

　　在未來(lái)的30年里，這些危機將會(huì )引導各方投資研究可以減緩氣候變化所帶來(lái)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，以及可以抵抗干旱的基因改造農作物。在更長(cháng)遠的時(shí)間里，也許會(huì )出現野心更大的科技，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?？茖W(xué)家們就曾提出在大氣層中散布硫或者氧化鋁來(lái)減少抵達地球表面的陽(yáng)光。不過(guò)，這些手段還處于理論階段，風(fēng)險非常大。

　　先進(jìn)材料

　　在過(guò)去的10年里，材料科學(xué)的突破給我們帶來(lái)了許多種先進(jìn)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，到擁有驚人的結構和電力性能的納米材料，這些都是材料科學(xué)家的成功。尤其是納米材料，它有著(zhù)廣泛的應用價(jià)值。

　　在納米尺度(少于100納米)，普通的材料比如碳，將會(huì )呈現出獨特的性能。石墨烯，一種由碳原子構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，并且幾乎透明。

　　納米材料有著(zhù)無(wú)數種應用，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(lái)建造汽車(chē)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療納米粒子用于治療癌癥。在未來(lái)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(huì )被用在從衣服，到建材，到車(chē)輛，到公路以及橋梁中，無(wú)處不在。

　　新型武器

　　在未來(lái)的30年里，數種新型武器技術(shù)將出現在戰場(chǎng)上。除了目前正在開(kāi)發(fā)中的非致命武器以及能量武器之外，數個(gè)國家也正在開(kāi)發(fā)可以阻絕軍事行動(dòng)能力的反介入和區域阻絕武器(A2AD)。A2AD技術(shù)包括反艦彈道導彈、精密制導反車(chē)輛反人員武器、反火箭炮、火炮和迫擊炮系統(CRAM)、反衛星武器，以及電磁脈沖武器(EMP)。

　　有些技術(shù)，比如精密制導武器，屬于基于現有科技的突破。中國就正在開(kāi)發(fā)可以摧毀航空母艦的先進(jìn)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(kāi)發(fā)的EXACTO自導子彈。隨著(zhù)中國，俄羅斯，美國以及其他國家斥巨資推進(jìn)軍隊現代化，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(jìn)入一個(gè)從上個(gè)世紀60年代后就從未出現過(guò)的發(fā)展階段。新的科技，比如機器人，先進(jìn)的推進(jìn)系統，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(jià)格，而這則會(huì )開(kāi)啟太空探險的新機會(huì )。

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

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

　　雖然探索甚至殖民太空是現代人來(lái)長(cháng)久的夢(mèng)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(zhù)更多的國家開(kāi)始依賴(lài)天基設備，對太空的控制將有可能成為一個(gè)全新的爆發(fā)點(diǎn)。天基武器不再是不可能，而反衛星也將成為未來(lái)戰爭的一部分。

　　合成生物科技

　　早在孟德?tīng)柊l(fā)現遺傳的基礎規律，以及埃弗里-麥克勞德-麥卡蒂實(shí)驗證明DNA是遺傳物質(zhì)之前，人類(lèi)已經(jīng)進(jìn)行了幾千年的通過(guò)選擇性育種以及雜交來(lái)操縱植物和動(dòng)物的遺傳基因了。

　　隨著(zhù)我們對遺傳學(xué)認知的加深，我們已經(jīng)可以通過(guò)搭建新的DNA來(lái)實(shí)現無(wú)中生有，創(chuàng )造出新的生物?；蚋脑燹r作物則是此項科技的先鋒。但是在此同時(shí)，我們正站在一場(chǎng)生物革命的突破口。當我們跨入生物科技的新時(shí)代時(shí)，生命將會(huì )成為信息，如同電腦程序的代碼一樣，可以被改寫(xiě)的信息。

　　科學(xué)家正在開(kāi)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(xiě)了數千GB的數據。在未來(lái)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(guò)共棲來(lái)給人類(lèi)寄主提供藥物的生物。但是，合成生物也會(huì )帶來(lái)生物武器和難以控制的入侵物種等巨大的危險。