2100年：机器将如何改变人类

前言

随着科学技术飞速发展，机器使更多的不可能变为了可能，而我们的生活也发生着巨大改变。那么在未来，机器又将如何改变人类呢？

1900年，世界正处于机器革命的漩涡之中。

变化无处不在：缝纫机取代了针线；拖拉机取代了锄头；打字机取代了钢笔；汽车取代了马车。随着电力的普及，曾经一度手工完成的任务现在可以由机器快速又高效地完成。

一百年后的2000年，机器再次使更多的不可能变为可能。

由于国际空间站的建立，人类现在可以在太空中工作；由于DNA测序仪的发明，我们找出了生命的组成部分；计算机和万维网改变了我们的学习、阅读和交流的方式……

那么在2100年，改变世界的机器会是什么呢？这些机器将如何使我们的生活更美好、更清洁、更安全、更高效、更令人兴奋？

总之，2100年的机器将如何改变人类？带着这一问题，美国《大众机械（Popular Mechanics）》杂志咨询了包括气候变化、军事、基础设施、交通和太空探索五个不同领域的30多名专家、科学家、工程师、未来学家和相关机构。

他们得到的答案可以说是发人深省、令人充满希望的，在一定程度上又是需要引起警觉的。

气候：在我们能改变之前只能适应

2018年，我们的星球已陷入困境。两个世纪的化石燃料燃烧导致了许多环境问题，而我们现在才刚刚开始了解这些问题。到2100年，世界海平面预计将上升1到12英尺，使数十亿人处于危险之中。

尽管这些警告很可怕，充分的理由也令人恐惧，但人类永远都有得以适应新环境的办法。

首先是解决最大的问题——污染。如果化石燃料不再存在，那么2100年什么将为我们的世界提供动力？水力、电力、风能都是显而易见的选择，但太阳能和核聚变技术可能是最具前途的选择。

关于核聚变的经典笑话是，不论什么时候，聚变能的广泛采用永远是仅有“20年”了，而私人和政府资助的项目都在疯狂追求这种无碳能源，因其能高效地创造出“完美的电池”。

但是，如果利用核聚变无法实现，我们还有永恒的太阳。尽管太阳能已成为现代能源网络中的重要组成部分，但在2100年，太阳将扮演更加重要的中心角色。

美国航空航天局人类探索和空间开发部的前首席技术专家John Mankins解释道，到时，“带有远程无线电力的太阳能卫星，将大量的人们可负担得起的太阳能输送到全球市场”，这将从现在开始，为我们的星球提供数十年的清洁能源。

但捕获太阳光仅仅是第一步，我们仍需要找出一种能存储光线的方式。

AECOM的全球韧性城市总监Josh Sawislak表示，到2100年，通过把从房子上的油漆到路上的沥青的所有东西都变成太阳能收集器，我们很可能已经解决了这一问题。到时，人们将能把这种能量存储在一个小型、可携带的太阳能设备中，其大小只相当于今天的一部智能手机。

Sawislak说：“我将拥有一个小型设备，我的汽车能靠它提供的足够的能量而运行。”

太阳的能量对未来的人类如此有用，以至于碳基能源将几乎消失。Sawislak说：“2100年的碳基能源将会像今天的煤气照明一样会消失。你将会看到，它仅出现在具有历史意义的地方。”

虽然我们的太阳能生活、悬浮城市、便携式水闸、人造土壤及生物建筑也能帮助保护这颗星球。但地球工程可能是拯救这颗星球的最佳方式。

虽然大规模操纵大气和环境仍具争议，但许多科学家认为，如果我们希望保持地球宜人居住，那这些方式就值得探索。尽管利用大型机器拆除污染，抽取拯救生命的混合物等想法听起来不错，但这一愿景也会带来许多警告。

最令人担心的是因操纵大气而引起的灾难性后果。2007年，哈佛大学研究人员得出结论，地球工程现在还太过冒险，但22世纪会不会如此呢？这样的一台机器会是什么样子呢？

也许它们会是成群结队的大型无人机，覆盖高空大气，向我们头顶上方的天空中释放数吨极精细的尘埃状物质？或者，如伯克利大学环境工程教授Lisa Alvarez-Cohen所说，这台机器“不但能高效从源头移除温室气体，还能从大气层中大规模阻止和扭转全球气候变化”。

但我们不需要等到一个新世纪才能获得这种技术。事实上，这种技术已在准备阶段。

战争：机器人士兵的崛起

只要人类还在地球上行走，战争就是生活中不可避免的一部分，毫无疑问的是，战争在未来几十年仍将存在。但在下一世纪，战争可能看起来与今天的战争有很大的不同。

到2100年，因战争带来的人类死亡率可能会降低，因为人类越来越多地依赖于人工智能、自动化和更加精确的武器。

2018年的我们，会很难理解22世纪时战场上机器、人工智能与人类的融合，而这种人机融合可能就像科幻小说一样。但DARPA（美国国防部研究计划局）在接受《大众机械》杂志采访时表示，战争可能很快就会使用“一种空前的人机共生，且这些强大的系统与其人类操作者之间的接口将尽可能实现无缝连接。”

随着人工智能的发展，自动化将用机器硬件代替人类。正如今天的军事无人机，以及无人驾驶的、长久续航的飞行系统将能在不把更多生命置于危险的情况下进行袭击。最大的飞跃将是设计出更加精准、功能更加多样的武器，而不造成大规模的附带伤害。

洛克希德·马丁公司应用研究主管Gil Metzger表示：“武器体积将会更小、速度会更快、功能更加多样，并且具有更低的致命性。”“他们将能以更高的成功率完成任务，但确能大幅度减小附带伤害和人员伤亡。”

但并非所有人都认为军事人工智能与自动化是一件好事。Mankins提醒我们，想象一下，在22世纪，机器“有（世界）政府批准的权限和迫使个人服从武力的能力”，这是危险的，正如一个由Gort（1951 年科幻电影《地球未来记》中的人形机器人）或天网主宰的未来。

在新世纪，不仅士兵会改变，武器也会变得面目全非。洛克希德·马丁公司的激光传感器和系统业务开发部门的Iain McKinnie表示，激光和直接能源设备是未来武器的选择，因其具有更好的精准性，“每次发射成本低”，且弹匣几乎无限制，大小又比AK-47冲锋枪还要小。

McKinnie认为，如果我们接近于使用一个50千瓦的发电机来为一束50千瓦的（激光）光束供电，那么在2100年，我们将拥有“手持激光武器”并非难以想象。但是，其带来的风险也可想而知。

去年11月，美国空军研究实验室与洛克希德·马丁公司签定合同，让其“设计、开发和生产高能量光纤激光”，并计划于2021年在一架战术战斗机上对其进行测试。

基础设施：更快、效率更高、走向地下

尽管美国的基础设施不断收到差评，但人们仍然乐观地认为，到2100年，许多这类问题仍可以在诸多大大小小的机器帮助下，得以解决。

想象一下，数千甚至数百万的微型机器“蜂拥”在一起工作，快速且精确地修复一座桥梁，或在大洪水侵犯时建造应急基础设施。这是纳米技术在未来的潜能。

到2100年，全新的高速铁路系统或超级高铁将已取代目前的和过时的铁路系统。

到2100年，从华盛顿到纽约，你很可能用不了30分钟。

尽管许多此类未来技术有助于解决大问题，但能充分利用尘封在我们海洋中的资源可能会产生最广泛的影响。虽然71%的地球表面由水覆盖，但干净的饮用水仍是一个巨大的挑战，而地球上超过96%的水资源因或是盐水，或已被污染，都不可饮用。

伯克利大学的Alvarez-Cohen认为，下一世纪这一问题将得到解决，一台能以最大效率过滤水的机器或许会结束全球水资源危机。

在城市中，拥堵的交通问题需要解决，而紧张的住房供给问题也需要解决。据预测，到2100年，地球将容纳110亿人口，为人类生存和繁荣留下了很小的空间。但在我们脚下，仍有大量的空间可被利用起来。

利用大型掘进机在主要大都市的地下挖掘隧道，将使附建在地下的基础设施相对更快，成本效益更高。埃隆·马斯克已通过其Boring公司将这一措施付诸实践。

据Infrastructure Week的Zach Schafer所说，地下建筑将帮助解决我们当前的基础设施危机，并为人类未来的生活开辟出更多空间。他说：“地下系统是可靠的，并将受到更多的保护。”“我们的生活将远离噪音，以及免于天桥和高速公路将居民区分成多个部分所造成的不便。”

运输：陆路还是火箭

尽管人们一直呼吁一个有飞行汽车的未来，但真正的空中交通革命将会是无人驾驶。即使是今天，半自动系统已经存在于商用飞机中。到22世纪，这种无人驾驶方式将会自然进化到飞机可远程驾驶，并实现完全自主飞行。

《飞行杂志》的总编辑Stephen Pope说：“实际上，建造未来无人驾驶飞机要远比建造无人驾驶汽车容易，因为不用过多担心在空中会撞到什么。”“最终，我们会达到根本不需要飞行员的程度。”

美国政府也相信这样的未来。美国交通部部长赵小兰（Elaine Chao）在致《大众机械》的信中预测：到2100年，无人空中出租车将与有人驾驶的飞机共享天空。这将加速空中旅行的发展。她还说，我们将能“仅以一小部分我们今天所用的时间环游世界。人们完全可能选择在其它国家工作，乘火箭上下班往返，将美国人与全球机遇连接在一起。”

这种城市间的火箭旅行也是马斯克及其SpaceX公司的另一个梦想。SpaceX已经宣布一个火箭旅行系统的计划，这个系统能让你在一小时内到达世界上任何一个地方。

但大多数人将从更加靠近地面的运输计划中获益。例如，自动驾驶汽车和卡车将带来更加通畅的交通、更少的事故，以及更少的基础设施。

无人驾驶不仅将重塑人类的出行方式，还会改变货物的运输方式。加州大学洛杉机分校的交通规划研究员Jaimee Lederman预测，80年内，货物中的一大部分将由无人机或气动管道运输。

如果3D打印技术能复制《星际迷航》的理想，那么运输本身将成为历史。因为，高度发达的3D打印机将能就地制造从鞋子到披萨的所有东西。

太空：人类新家园

如今，在太空中工作和生活只局限于少数有特权的人。但到2100年，这将成为一种日常生活。

至少自19世纪晚期人们就开始幻想通往太空的电梯。其基本概念是将汽车系于一条极度坚韧的绳索（可能由碳纳米管制成）上，或者通过强有力的磁铁或机器人，使汽车能够攀爬数千英里进入太空。

这些升降机能使太空旅行更便宜、更容易，更普及。太空电梯在概念上是非常简单的，但实践起来很难。

虽然有一些项目仍处于最初阶段，但最主要的问题是不存在足够坚韧、足够轻、足够便宜的绳索材料。然而，这些问题将于2100年解决，因而太空升降机将使更多的人有机会达到太空。

星际研究倡议（Initiative for Interstellar Studies）的总监Kelvin Long说：“关键是降低进入太空的成本。”“通过太空旅馆、以及到月球、火星乃至更远太空的任务，将为建立一个独立于地球的、太阳系范围的经济提供可能。”

这些升降机不会只用于太空旅游业，还将用于日常通勤。到2100年，月球上将存在自给自足的殖民地，火星上可能同样如此。殖民地的居民数量可能依旧很少，可能仅几百人，他们也需要能挖掘可利用资源并能自我维修的机器。

小行星采矿是美国航天航空局已经着手准备的项目。该项目将利用小行星探矿机器人（Robotic Asteroid Prospector），为维持生命的资源提供另一种渠道。为了从一个行星到达另一个行星，人们将登上完全在太空里制造出来的宇宙飞船。

尽管太空升降机将为火星殖民地和小行星采矿提供补给，但在推动力上取得的进展将允许我们更深入地探索银河系。核技术和强大的定向激光束将引领我们极大地减少到达银河系深处的旅行时间。

2017年美国《NASA授权法案》中提到：“先进的推进技术将提升火星旅程的效率，……减轻宇航员的健康风险，并降低辐射照射、消耗以及行程所需要的大量材料。”

美国航空航天局负责动力推进的首席技术专家Ron Litchford在接受《大众机械》采访时表示，这将是第一块跳板，“表明美国已经准备好将其空间政策目标转移到2100年实现人类对太阳系的探索。”

Litchford解释道，这将是紧凑的核空间动力系统与“跨越整个太阳系的，非常大的高能激光阵列”的结合，能让我们更快地进入宇宙更深处。他还估计，到下一个世纪，我们将能以10%-20%的光速旅行，或比今年下半年发射的帕克太阳探测器的速度快3倍。

进一步推断，这些新推进技术可能引领我们在木星的行星木卫二上建立一个人类殖民地。

与此同时，无人驾驶的小型航天探测器——旅行者号与新地平线号的22世纪的"后代"将进入我们宇宙的更深处，能到达远至半人马座阿尔法星的地方。

星际研究倡议（Initiative for Interstellar Studies）的执行理事Andreas Hein表示，这些探测器将可能比一张信用卡还要小，由探测器体积1/4大小的核电池提供能量。摄像机将仅比我们现在所用的苹果手机上的摄像机稍大一点，将送回高解析度“具有植被的外星球的特写图像”。 

说一千，道一万，到2100年，机器可能帮助我们回答人类最大的问题：我们是宇宙中的唯一吗？