12種改變未來的顛覆性技術

麥肯錫全球研究機構的研究人員最近在一項最新研究報告中稱，他們對潛在的12種顛覆性技術將如何改變全球經濟進行了量化分析，對認識顛覆性技術創新的影響具有重要意義。

麥肯錫機構認為，未來十年里對經濟發展有著最重要意義的技術，將是那些正在蓬勃發展的技術，如在發達國家和新興市場快速發展的移動互聯網、電腦合成聲音處理客戶服務電話的高度自動化系統、將傳感器嵌入物理對象以監控工廠產品流動的“物聯網”以及云計算等。據麥肯錫預測，這些領域內的每一項創新，到2025年至少都將為世界經濟帶來1萬億美元的效益。

移動互聯網

僅在幾年時間里，可與互聯網相連的便攜式設備就從少數人手中把玩的奢侈品成為日常生活中的常見物品，如1億多人手中擁有的智能手機和平板電腦。在美國估計30%的網民和40%的媒體人都利用移動設備上網。

2015年，預計無線上網方式將超過有線上網。層出不窮的新穎電子產品以爆炸性速度快速融入人們的生活，在享受隨處可上網之便捷的同時，也改變了人們與周圍物理世界的交流方式。

移動互聯網技術正在迅速發展，包括開發一些擁有直觀界面、新穎的可穿戴設備。移動互聯網的廣泛應用，也為商業企業和公共部門創造了更多提高工作效率的機會。在快速發展的經濟社會中，移動互聯網將全球幾十億人緊密聯系起來。

知識型工作自動化

人工智能、機器學習能力以及更人性化的用戶接口（如語音識別系統）等技術的發展，令機器人可以越來越多地承擔長期以來一直被認為無法實現的自動化工作。例如，一些計算機系統可以回答一些“非指令化”的問題（即：以日常語言，而非軟件設計預設的提問方式），未經專門培訓的員工或客戶也可通過這種提問方式獲得需要的信息。這將給知識型工作帶來巨大的變化，提供更多的可能性。由于機器可以執行更多的智能型任務，未來將有更多的工作可實現全面自動化。

物聯網

物聯網技術也正在快速發展之中，通過在機器和其他物理對象中嵌入傳感器和執行器，能夠將物質世界融入互聯網世界。物聯網應用廣泛，從工廠監測產品流通、測量農田作物含水量，到跟蹤公用事業管道分布等，物聯網可讓企業和公共部門更好地管理資產，優化性能，創造新的商業模式等。通過遠程監控，物聯網在改善病患者健康狀況、監測導致醫療保健成本不斷上升的慢性疾病等方面，也擁有很好的應用前景。

云計算技術

有了云計算技術，任何計算機應用或服務都可以通過互聯網提交，只需很少或根本不需要本地軟件或處理能力的配置。可根據需要為人們提供IT資源（如計算能力和存儲能力），不需要投資硬件或編程，就可以獲得這種額外能力。

云計算的出現導致互聯網服務呈爆炸性增長，從信息搜索到離線個人資料存儲（照片、書籍、音樂），其后臺處理功能使一些移動互聯網設備可以做更多的事情，如對問路要求等口頭指令做出回應等。云計算可為企業和政府節省在IT上的投資，在應對突發事件時擁有更大的靈活性和應對能力。此外，云計算可產生全新的商業模式，包括各類現收現付制的服務模式。

先進機器人技術

過去幾十年里，工業用機器人通常用于承擔困難、危險和骯臟的工作，如焊接和噴涂油漆等。這類機器人通常造價高昂，體型笨重，而且缺乏靈活機動能力，通常都被固定在地面上，或配以防護欄，以保護工人的安全。

如今，人工智能、機器對機器的通信以及傳感器和執行器等技術的飛速發展，感官能力更強、更敏捷、智能化程度更高的先進機器人正在出現。這類機器人更方便編程，更易與人類交流，更小型化，適應性更強，可以安全地安置在工人附近。

由于機器人技術的巨大進步，在更多的制造任務中可用來代替人類，還可承擔更多類型的服務型工作，如清潔和維護等。先進機器人技術還可以設計出新穎的外科手術機器人、機器人假肢，以及幫助行動困難的病人，設計出讓他們恢復正常活動能力的“外骨骼”，提高患者的生存質量。

新一代基因組技術

得益于新的大流量數據分析技術，新一代基因組學測序和修改遺傳物質的成本越來越低，速度越來越快。如今人類基因組測序只需付出幾千美元的代價，幾個小時內就可以完成，而當年人類基因組計劃花了13年時間和27億美元的代價才得以完成。

快速測序手段和先進的計算能力可幫助科學家迅速確定某種疾病的成因，成本相對較低的診斷設備還可廣泛應用于常規診斷。

合成生物學可通過DNA“書寫”技術來“定制”生物體。基因科學的發展對于醫藥、農業，甚至如生物燃料等高價值物質的生產，都將帶來深遠的影響，并加速藥物開發的過程。

自動或半自動交通工具

現在已經可以制造出全自動或半自動駕駛的汽車、卡車、飛機、船艦等。從戰場上的無人機到谷歌的無人駕駛汽車，交通工具的機器視覺、人工智能、傳感器和執行器技術都在迅速提高。在未來十年里，低成本、商業化的無人駕駛飛機和潛艇技術將可得到廣泛的實際應用。

自動駕駛汽車和卡車將給陸地運輸帶來巨大變革，自動化系統在導向能力、剎車功能和避免碰撞上，都將給司機提供極大的幫助。自動化交通工具的潛在好處還包括提高安全性、減少二氧化碳排放，提高運輸效率等。

能量儲存技術

能量儲存技術包括電池和儲存能量以備后用的其他系統。鋰電池和燃料電池已廣泛用于電動車和混合動力車輛，以及數十億便攜式電子器件上。鋰離子電池在提高性能，降低成本方面表現尤為突出，單位存儲能力成本在過去十年里也大幅下降。未來十年里，儲能技術的發展可令電動汽車具備成本競爭力。

先進的電池存儲系統還將有助于將太陽能和風能納入電網，處理高峰負荷，降低成本，提高公用電網效率。電池/太陽能系統還可將可靠的電力供應輸送到以前難以到達的偏遠地區。

3D打印技術

之前，3D打印技術在很大程度上只是產品設計師、興趣愛好者以及少數制造應用程序的選擇。然而，隨著制造機械性能的提高，可應用材料范圍的擴大，以及打印機器和材料價格的迅速下降，3D印刷技術已被越來越多的消費者和生產廠家所接受。利用3D印刷技術，可直接根據設計圖打印出零部件或產品，省掉許多傳統制造步驟。

更重要的是，3D打印技術可支持按需生產，大幅降低制造商庫存產品的成本。3D打印還可減少產品制造過程中的大量材料浪費，打印傳統技術難以制造或不可能制造出來的產品。科學家們甚至可以利用這一技術，“生物打印”人體器官。

先進材料

過去幾十年里，科學家研究開發了許多擁有奇特屬性的材料，從擁有自愈功能或自凈功能的智能材料，到可恢復原有形狀的記憶材料；從可以將壓力轉換為電能的壓電陶瓷和壓電晶體，到神奇的納米材料等。

其中納米材料以其廣泛的應用前景，以及推動經濟發展的長期影響，在眾多新材料中更為引人矚目。納米級（100納米以下）的普通材料擁有強度更大、電性能更佳等新屬性，在新型藥物、超光滑涂層材料和超強化合物等的生產中，都有著廣泛的應用前景。

先進的納米材料如石墨烯和碳納米管可生產新型顯示器、超高效電池和太陽能電池。制藥公司已在利用納米粒子進行針對性更強的靶向藥物的研究，以治療癌癥等疾病。

先進油氣田勘采技術

水平鉆井和水力壓裂技術的潛在影響已受到了廣泛的關注，可開采常規鉆井方法無法開采的石油和天然氣資源。

持續的技術改進可延長化石燃料的開采年限，對石油化工產品制造等能源密集型行業具有很大的促進作用。石油和天然氣勘探開采技術的提高甚至還可能開發出新的能源，如煤層甲烷、甲烷水合物等，甚至有可能導致下一個能源革命。

可再生能源

太陽能、風能、水力能、波浪能等都是大有發展前景的可再生能源，這類能源不會產生資源枯竭、氣候變化等問題，可緩解人們對化石燃料前景的擔憂。太陽能電池技術的發展尤其迅速，在過去20年里，太陽能電池成本大幅下降。與此同時，風能在電力生產中所占比率也在迅速增長。在美國和歐盟等經濟發達體中，太陽能和風能等可再生能源的利用率大幅增長，更重要的是，中國、印度等經濟崛起國家為減輕化石燃料污染，也在大力開發太陽能和風能技術。

（本版文章由方陵生編譯）

其他五種廣受關注的技術

除了上述12種將對經濟產生顛覆性影響的技術之外，以下5種技術也受到廣泛的關注：

●下一代核裂變技術將可能改變全球能源構成格局，但在2025年前不太可能對經濟產生重大影響。

●核聚變技術同樣潛力巨大，但無論從技術成熟度，還是從時間框架角度考慮，與核裂變技術相比，核聚變技術目前還只是停留在構想階段。

●碳封存技術對降低大氣中二氧化碳濃度將產生重要影響，但盡管有著持續的研發投資，在2025年前可能也無法開發出符合成本效益的相關技術。

●先進的水凈化技術將使數百萬面臨水資源短缺的人們受益，但比目前水凈化技術更經濟的方法在2025年前不可能得到大規模實施。

●量子計算機有可能替代數字計算機，但其適用性的廣泛程度以及影響力目前還不清楚，實現這一技術的商業化時間框架目前也不確定。

未入選榜單的五項技術

●私人太空飛行在2025年之前主要限于太空旅游和私人衛星發射，但在2025年之后，其他一些項目，如小行星采礦可對經濟產生較大影響。

●OLED/LED照明對人們的生活有潛在的廣泛影響，但除了影響范圍較小的一些行業之外，在2025年之前似乎不太可能對經濟價值產生影響。

●無線充電具有某些應用前景，但因其應用成本較高，總體影響有限。目前還不清楚這項技術的重要性是否能與其他替代技術相比，如改良后的能量儲存技術。

●柔性顯示技術（或稱折疊顯示技術）一直在發展之中，可為移動設備和移動電視提供新的令人興奮的可能性，但其本身似乎不太可能在2025年之前成為影響廣泛的顛覆性技術。

●三維立體顯示已受到大量關注，但目前還不清楚這類技術在2025年前是否會產生推動經濟發展的廣泛影響。

數字 顛覆性技術對經濟的影響

500萬美元∶400美元

1975年速度最快的超級計算機的價格與如今擁有同等性能的iPhone4的價格對比

27億美元，13年

2003年完成的人類基因組計劃所花經費和時間

30萬英里

谷歌自動駕駛汽車安全行駛里程，只有1例事故（因人為失誤造成）

3倍

2007年至2011年，北美天然氣井開采效率增長3倍

85%

從2000年開始，太陽能光伏電池成本下降85%

2025年前顛覆性技術對經濟的潛在影響

20～30億人

2025年上網人數

5～7萬億美元

知識型工作自動化產生的經濟效益

100美元，1小時

未來10年里人類基因組測序費用和所需時間

150萬美元

至2025年因自動行駛車輛降低交通事故死亡率可減少的經濟損失

16%

2025年，太陽能和風能產量將占全球電力生產總量的百分比