《黑科技》未來的生活將使科幻大片成為現實

關於作者

本書由15位作者聯袂寫成,其中包括了亞馬遜軟件工程師、蘋果“下一代輸入技術”硬件工程師、哈佛大學遺傳和分子生物學博士等等。諸位作者專業各有差異,均畢業於名校並在一線科技公司工作,既有紮實的理論功底,又有最前沿技術的實踐經驗。

關於本書

本書涉及了前沿科技領域和科技產品,包括熱門的人工智能、虛擬現實等科技的原理和進展。在例舉產品的同時,作者詳細分析了相關技術和作用機理,並對科技改變生活的未來圖景做了前瞻性展望。

核心內容

從提高醫療水平、延展人的身體機能、增強人與外界信息溝通等三個方面,詳細解析黑科技對未來生活的眾多改變。

《黑科技》未來的生活將使科幻大片成為現實

一、黑科技與醫療發展

1. 器官移植

人類健康面對的一大難題,就是器官的病變。一旦器官衰竭或受損,就要靠器官移植來延續生命,但合適器官的供給量非常低。曾有科學家嘗試把動物器官移植到人身上,發現不同物種之間有嚴重的排異反應。也有科學家試圖用新材料來製造人工機械器官,希望像製造假肢一樣製造內臟,但自然器官的很多功能很難通過機械實現。

造出“種子”細胞,是器官再生的第一步,用於臨床的人體組織和器官移植,是下一個需要解決的問題。不同的器官有不同的方法。日本科學家笹井芳樹領導的科研團隊,把胚胎幹細胞培養成了視網膜的初始結構,已經進入臨床手術,具體的效果還有待觀察。如果成功,將是醫學上的重大進步。

2. 延長壽命

科學家經過對一系列生物觀察發現:少吃有利於長壽。節食對生物體而言,實際上意味著一種壓力,而一定程度的壓力,能夠刺激機體產生防禦性反應,增強抵抗不利環境和疾病的能力,從而達到延年益壽的作用。

科學家們發現,多吃葡萄皮有可能延長壽命。人體中有一種特殊的蛋白質,是維持人體機能年輕態的關鍵。哈佛大學研究隊伍發現,白藜蘆醇能夠增強長壽蛋白質的生物活性,延長人的壽命,而葡萄皮中正含有豐富的白藜蘆醇。

二、黑科技與人體機能

1. 機器人外骨骼

體外骨骼裝置屬於機器人的範疇,它能夠為穿戴者提供助力,不僅能應用於軍事戰爭,還被廣泛地用於醫療、救援和工程作業等方面。機器人外骨骼一般包括了機械結構、傳感、動力傳動、能源和控制等部分。雖然日常生活中見到的不多,但各國已經有不少相對成熟的產品。

日本開發的體外骨骼,專門針對殘障人士和助力強體力作業開發。工作原理:當人產生意念想要做出動作時,腦部會產生控制信號,並通過神經傳遞到皮膚,形成表面肌電信號,這套體外骨骼就是通過檢測、採集這些信號,控制機械結構來做出類似於人的動作。

美國開發的“下肢外骨骼”,是目前在軍事應用方面最領先的外骨骼系統,能大幅度提高負重能力。外骨骼採用液壓驅動,以燃油為能源,動力強勁。當人腿開始產生動作的時候,裝在外骨骼的傳感器就會感知到力的運動趨勢,並驅動外骨骼順應這個趨勢,從而增強力量。

2. 迷你雷達

雷達的原理:用發射無線電磁波得到的反射波來探測目標物體。隨著天線尺寸和芯片的日益縮小,雷達設備也變成了小巧玲瓏的探測器,可以應用到更多領域,用於穿戴式設備,可以讓人“看”到很多不易察覺的信息。

雷達還能讓人通過虛空的手指動作來控制電腦。谷歌推出了一款迷你雷達,能夠嵌入設備,捕捉手指的細微動作,讓人隔空通過手勢來控制觸屏。

3. 磁懸浮滑板

美國的一家公司造出了磁懸浮滑板,能載著人在金屬地面上懸浮、行走。它的原理是利用磁鐵磁極相斥而產生的力,把人托起來。

三、黑科技與溝通模式

1. 人與機器的溝通

人想要讓機器做更多的事情,需要機器“學會”學習。讓機器擁有智能,最關鍵的一點,在於讓它能進行深度學習,也就是讓機器能夠像人一樣學習,從而變得更加智能,更好地為人類服務。

1958年,美國科學家發明了一種擁有學習和認知功能的計算機,模擬人大腦機能中的神經和它們發揮作用的方式,能夠識別簡單的字母圖片。

如果不斷增加神經網絡的層次,把各個層次連接起來,可以創造出功能強大的多層神經網絡。

2. 網絡基礎設施

未來的寬帶網絡,必然更快、更便宜、流量更大。現在用的寬帶網絡,是在地面鋪設的,屬於“地網”,主幹線都是在地球表面。未來要打造的是“天網”,把網絡的主幹線鋪到天上去。

【案例】

Facebook 不久前進行了太陽能無人機的試飛。這個無人機是專門提供互聯網接入服務的。Facebook 計劃在全球佈局上萬架這樣的無人機,都使用激光通信技術。這種技術的傳輸速率能夠達到 10Gbps,接近地面光纖水平。它們的目標是通過使用激光、無人機等網絡通訊的新方法,把互聯網連接數量增加10倍,把上網價格降低到目前的十分之一。

谷歌也正在進行著類似計劃,它也是用無人機做平臺,但採用的技術是毫米波通訊技術,這種技術比 4G 的傳輸速度快40倍。

除此之外,谷歌、Facebook 這種巨頭還有更高的目標,那就是利用衛星構建智能寬帶網絡。在理想狀態下,“天網”和“地網”融為一體、多種類型的網絡混合、各種設備自帶熱點組成的局域網絡,將會把所有設備聯繫起來,成為未來最廣泛的應用形態。人與人、人與物體的連接,會在這樣的趨勢中越來越方便快捷。

金句

1. 人體的細胞有很多種,不同的器官需要不同的細胞。想要製造器官,首先就得有合適的細胞。

2. 隨著黑科技在醫學領域的發展,未來的人活到一二百歲,甚至更長,並非遙不可及。

3. 突破地心引力的可能性一旦具備,就已經是革命性的突破。再往後的發展,要做的只是怎樣讓這種懸浮飛行更加穩定、續航時間更長。

4. 人是社會性生物,在精神層面需要與外界溝通,才能讓生活更加充實、生命更加完滿。

5. 由深度學習發展而來的人工智能產品,正帶著我們走進更舒適的生活。


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