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本书是一本高度浓缩的介绍当前科技热点的科普读物，内容涵盖了虚拟现实技术、自动驾驶技术、机器人技术、量子技术、区块链技术、基因编辑技术、网络技术、碳捕捉技术、神经形态技术、3D打印、无人机技术、新能源互联网等高新技术。既简明扼要介绍了相关技术的内涵，又分析了这些技术对未来经济、产业和社会的影响。以期为读者如何分析行业发展状况，如何判断哪些行业是符合未来发展趋势的，起到抛砖引玉的启迪。

第1章
Chapter 1
科技与未来的关系 //1	
01  如何从科技发展预测未来 //2
02  高新技术 //13
03  关于本书 //15
第2章
Chapter 2
人机交互新模式：VR/AR/MR产业逐渐形成//17 	
01  什么是虚拟现实、增强现实、混合现实技术 //19
02  虚拟现实、增强现实、混合现实技术可以做些什么 //19
03  产业发展现状 //21
04  对经济和社会的影响 //27
第3章
Chapter 3
量子：未来超乎想象 //30	
01  什么是量子信息技术 //31
02  量子信息技术将如何引发技术变革 //33
03  量子信息技术发展现状 //35
04  对经济和社会的影响 //41
第4章
Chapter 4
基因剪刀，剪出生命未来//44	
01  什么是基因剪刀 //45
02  基因剪刀可以做什么 //47
03  基因剪刀研究进展与应用 //50
04  产业发展 //53
05  对经济和社会的影响 //55
第5章
Chapter 5
你能做的，机器人也可以//58 	
01  什么是机器人 //59
02  机器人涵盖哪些技术领域 //62
03  应用领域与产业发展现状 //63
04  对经济和社会的影响 //68
05  结语 //72
第6章
Chapter 6
神经形态芯片：后摩尔时代的新选择 //73
01  神经形态芯片是什么 //74
02  神经形态芯片与传统芯片的区别 //76
03  国内外研究及产业发展现状 //78
04  神经形态芯片可能带来的影响 //84
第7章
Chapter 7
技术日趋成熟，民
用无人机产业开始
起飞//87 
01  无人机及相关技术 //88
02  民用无人机的应用领域有哪些 //89
03  无人机产业发展现状 //93
04  对经济和社会的影响 //96
第8章
Chapter 8
自动驾驶：技术进步与社会变革//98 
01  何为自动驾驶汽车 //99
02  产业发展现状 //102
03  对经济和社会的影响 //108
第9章
Chapter 9
移动搜索的未来—视觉搜索 //112
01  什么是视觉搜索 //113
02  视觉搜索能做些什么 //116
03  产业发展现状 //120
04  对经济和社会的影响 //123
第10章
Chapter 10
区块链：金融服务智能化、安全化的新生力量 //127	
01  认识区块链 //128
02  区块链技术的应用与发展 //132
03  区块链技术存在的问题 //135
第11章
Chapter 11
自适应安全架构 //138	01  什么是自适应安全架构 //139
02  自适应安全架构可以做什么 //142
03  产业发展现状及前景 //144
第12章
Chapter 12
能源互联网：开启最新一次工业革命 //155	
01  什么是能源互联网 //157
02  能源互联网的实施及特点 //160
03  能源互联网是产业升级还是一场人类能源利用方式的革命 //161
04  能源互联网的发展优势 //163
05  发展前景 //165
第13章
Chapter 13
无线输电：一项让距离消失的技术 //169	
01  无线输电技术发展历程 //170
02  无线输电基本技术原理 //173
03  无线输电主要应用领域 //175
04  无线输电发展趋势 //179
第14章
Chapter 14
拓展人类生存空间的新能源—海洋能//183	
01  海洋能概念及其特点 //184
02  海洋能发展现状及应用前景 //186
03  对经济和社会的影响 //190
第15章
Chapter 15
全球WiFi覆盖，谷歌的“阳谋”与“阴谋”/192 	
01  什么是WiFi全球覆盖 //193
02  谷歌的WiFi全球覆盖之路 //194
03  WiFi全球覆盖面临的问题 //198
04  对经济和社会的影响 //200
05  结语 //202
第16章
Chapter 16
颠覆硅时代的21世纪神奇材料—石墨烯//203	
01  什么是石墨烯 //205
02  石墨烯的应用与技术发展 //206
03  产业发展现状 //208
04  对经济和社会的影响 //214
第17章
Chapter 17
3D打印：制造业未来的技术 //217
01  什么是3D打印技术 //218
02  3D打印的技术基础 //219
03  3D打印的应用前景 //221
04  未来市场空间预测 //226
05  典型应用案例 //229
第18章
Chapter 18
直接空气捕捉：给地球洗肺 //231
01  碳捕捉与封存技术 //232
02  直接空气捕捉 //234
03  直接捕捉技术应用前景 //237
04  直接捕捉产业发展 //240
第19章
Chapter 19
未来图景//245 	
01  设想未来的某个场景 //246
02  人类的想象关乎未来 //248


参考文献 //249

序言/Preface
 未来是确定的，还是不确定的？我们能否超越时间的羁绊，预览未来的世界？
我们不妨回顾一下《科学美国人》1991年的秋季特刊，这是一期关于未来通信、计算机和网络的专刊，探讨了未来人类如何在网络空间中的工作、娱乐及发展状况，今天的你一定会惊奇地发现，当年的预想在今天几乎全部实现！在被25年前科学家们精准预测所折服的同时，我们也会感叹，技术的发展永无止境，科技的发展不断加速，人类依靠科技改造世界的能力正在增强。虚拟现实、量子、机器人、基因编辑、新能源、3D打印、空气捕捉等新技术层出不穷，令人眼花缭乱。
那么，我们能否找出未来科技的发展脉络，进而描绘未来的世界？
硅谷技术咨询服务公司恩德勒集团创始人罗布?恩德勒曾断言：“我们可能即将迎来一场可与30年前的个人电
脑革命相媲美的机器人革命。将来，在我们家中、在我们的汽车里、在工厂车间，更多的机器将取代我们人类。我认为，我们将看到另一起个人电脑革命式事件，从而淘汰我们现在的人机交互模式。我还认为，在意识到这些系统能让多少工作岗位变得过时后，人们将感到震惊。”
未来的技术，必将不断从前沿基础研究向宏观拓展、微观深入和极端条件方向交叉融合发展。人类对宇宙起源和演化、人脑与意识、暗物质与暗能量、微观物质结构、极端条件下的奇异物理现象、复杂系统等的认知将越来越深入，把人类对客观世界与主观世界的基本认知提升到前所未有的新高度。
这些认识成果的重要表现形式便是信息技术的高度发展。
未来的信息技术将呈现出“网络极大化、节点极小化”的基本特征，即无所不在的网络，将实体空间、虚拟空间融为一体，人、机、环境甚至人的意识皆被网络联接，虚拟空间和实体空间将因此统一于信息，它们是“空间”概念的一体两面，是不可分割的，“空间”被感知、控制的基础则是“空间”被人的意识“信息化”。另一方面，随着人类技术的不断演进，作为网络节点的各类客观实在，将呈现出越来越小的发展趋势，纳米将成为技术实现的基本尺度，微系统将成为功能实现的基本单元。
 
1．“网罗一切”
未来，网络将更加深入蓬勃发展，全方位改变人类的生产生活。新一代信息技术将实现从人与人、人与物、物与物、人与服务互联向“网罗一切”发展，提供丰富高效的工具与平台。无时不在、无处不在的网络信息环境，对人们的交流、生活和工作需求做出全方位、智能化的响应，推动人类生产方式、商业模式、生活方式、学习和思维方式等发生深刻变革。
2．时空压缩
未来世界的基本规律，在以光速传播的数据和信息作用下，实体空间和网络空间之间，以及两个空间之间内部的沟通将会越来越便捷、越来越迅速，传统意义上的“时间”的概念因感知、联接、数据和计算的大大发展等被不断“压缩”。也许那时候，过去、未来和现在都将成统一到“实时”的概念里，这里、那里的区别都将不再重要。工业社会的很多既有概念都将因此发生质的变化。
3．虚实融合
未来世界关于“人”的基本定义将更加丰富，存在即有痕迹、联系即有信息，实体空间可观察痕迹；虚拟空间
可搜索信息。未来世界的人类的活动、人类的财富、甚至社会关系，不仅仅在实体空间，更在虚拟空间得到极大扩充，实是“存在”，虚是“联系”，虚实融合是“关系”。人作为社会关系的总和，“虚实融合”的人类定义，必然生发出虚实融合的未来世界。
4．协同共享
未来世界人的活动形式将更加深入地融入社会，信息时代已经使得人类进入了利益多元化和权力分散化的阶段，未来社会的各个领域，都将形成与多元利益主体密切协同的新型合作机制。这一方面有赖于各主体共享共通的价值观念；另一方面又取决于各主体通过合作关系实现各自的利益追求，而其根本实现手段将高度依赖信息技术的发展。
5．深入智能
未来世界的繁荣将体现在更加深入的智能，这种智能，不仅仅是传统意义上生物智能的逻辑化和符号化，也不仅仅是人工智能的精确化和拟人化，而是人、机器、社会同在回路的群体性智能、体系性智能，我们将不再只是“站在巨人的肩膀上”，而是“站在全人类的智慧深处” 。
细读本书，很多景象令人振奋，想必也会有人对此心怀忐忑。未来的不确定性使人惶恐，通过技术预见未来更
令人着迷。但最重要的，是用科技的进步创造未来。“如果现在你不创造未来，那么未来你将生活在过去。”让我们一起拥抱科学、创造未来！
中国工程院院士：吴曼青  
二〇一六年十二月二十日于北京


前言 / Foreword
由于在科技公司工作的原因，笔者经常接触和讨论当前最新的科技发展动态。当听说某项科技又取得重大进展的时候，高兴之余，也常常思考这项科技成果会对我们未来的生活产生怎样的影响，并急切地想与读者分享我们的想法，让更多的读者参与到我们的讨论中。于是《科技预见未来》一书面世了。我们希望将这样的分享继续下去，以后再出版第二版、第三版……希望读者和我们一起探讨科技与未来，同时分享日新月异的科技带给我们的无尽想象与希望。
本书是一本高度浓缩的科普读本，选取信息技术、量子技术、机器人技术、生物技术（基因编辑）、新能源技术（如海洋能、核能）、新材料（如石墨烯）、先进制造技术（如3D打印）、环境科学技术（如空气捕捉）等技术领域，从技术的定义与进展、相关产业发展趋势、技术对经济和社会的影响等几个角度进行分析、预测和描绘我们的未来。采用通俗的语言，让普通读者无须耗费太多脑力也能看懂。读者在阅读之余，不妨大胆想象一下，10年、20年、50年后的你将会生活在一个什么样的世界。你也可以把这些想法记录下来，等10年后再打开看看，或许你现在的想象就是未来的现实。
本书由李睿深、解红雨、郝英好主编，严晓芳、赵楠、曾倬颖、计宏亮、商志刚、缐珊珊、白蒙、陈茜等人参与编写。第1章由李睿深负责，郝英好、陈茜参与编写。第2～5、7、14、15、19章由郝英好负责。第6、11、12章由曾倬颖负责。第8、10章由赵楠负责。第13、17章由计宏亮负责。第9、16章由商志刚负责。第18章由白蒙负责。严晓芳、缐珊珊对本书进行了初审，李睿深、解红雨对本书进行了全面指导。另外，在本书的编写中得到了很多领导和同事的大力支持，在此表示衷心感谢！
由于时间、精力和能力有限，本书难免有错误和不足之处，还请读者不吝赐教。
编者

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