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收起 現(xiàn)在人類已經(jīng)對(duì)世界有了大概的認(rèn)知,而且隨著人類科技的發(fā)展,人類已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)很多愿望,未來人類在科技領(lǐng)域一定會(huì)有更大的突破,下面我們就來看看在我們有生之年,有哪些技術(shù)能夠有巨大突破? 第一項(xiàng)技術(shù)突破——載人登陸火星 火星是距離地球最近的一顆行星,而且也是目前人類認(rèn)為移民可能性最大的一顆星球,人類想要移民火星并不是一件容易的事情,需具備近地軌道運(yùn)載能力超100噸的火箭,才能將載人飛船、火星著陸器、返回艙及物資送入太空。例如美國(guó)SpaceX的“星艦”火箭、NASA的“太空發(fā)射系統(tǒng)”(SLS),需突破大推力發(fā)動(dòng)機(jī)(如液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī))、箭體結(jié)構(gòu)輕量化(復(fù)合材料應(yīng)用)、芯級(jí)與助推器協(xié)同控制等技術(shù),確保單次發(fā)射能攜帶足夠物資,減少多箭次對(duì)接的風(fēng)險(xiǎn)。要知道火星引力約為地球的38%,但仍需小型運(yùn)載火箭將返回艙送入火星軌道。該火箭需在地球預(yù)制、火星著陸后組裝,采用適應(yīng)性強(qiáng)的推進(jìn)系統(tǒng),同時(shí)需解決火星表面發(fā)射場(chǎng)地平整、發(fā)射姿態(tài)控制等問題。 總體來說,載人登陸火星是一項(xiàng)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的系統(tǒng)工程,需整合航天、材料、生物、計(jì)算機(jī)、能源等多個(gè)領(lǐng)域的尖端技術(shù),目前全球航天機(jī)構(gòu)(如NASA、ESA、中國(guó)航天局)均在逐步突破上述技術(shù)瓶頸,預(yù)計(jì)在2040-2050年前后,人類有望實(shí)現(xiàn)首次載人登陸火星,開啟星際探索的新紀(jì)元。到時(shí)候我們就能夠真正的踏上火星之旅,希望這一天能夠早日到來。 第二項(xiàng)技術(shù)突破——太空旅游 對(duì)于我們每一個(gè)人來說,旅游能夠讓我們放松心情,并且增長(zhǎng)很多的見識(shí),現(xiàn)在人類只能夠在地球上旅游,但是隨著人類科技的發(fā)展, 人類未來或許能夠?qū)崿F(xiàn)太空旅行,太空旅游并非單純的“高端娛樂”,而是人類探索宇宙、推動(dòng)科技進(jìn)步與拓展生存邊界的重要一步,其價(jià)值貫穿科技、社會(huì)、文明等多個(gè)維度,對(duì)人類發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。從科技發(fā)展維度看,太空旅游是航天技術(shù)迭代的“催化劑”。從社會(huì)認(rèn)知維度看,太空旅游重構(gòu)了人類對(duì)宇宙與地球的認(rèn)知。從文明拓展維度看,太空旅游是人類邁向“多星球生存”的起點(diǎn)。不過想要實(shí)現(xiàn)太空旅行,還需要實(shí)現(xiàn)一些科技才行,比如說可重復(fù)利用的火箭,輕量化生命保障系統(tǒng),微重力和輻射防護(hù)技術(shù),應(yīng)急救援技術(shù)等等。 第三項(xiàng)技術(shù)突破——量子生命 量子生命的概念來源于量子力學(xué),量子力學(xué)是描述微觀世界行為的理論,量子疊加和量子糾纏等是其重要特性,在量子力學(xué)當(dāng)中,一個(gè)粒子可以同時(shí)處于多狀態(tài),直到被觀測(cè)時(shí)才坍縮為一個(gè)確定的狀態(tài),這種奇特現(xiàn)象是量子生命理論探討的重要基礎(chǔ),從微觀角度來看,量子生命可能以量子態(tài)為基礎(chǔ)單位,而非傳統(tǒng)的分子或原子。有觀點(diǎn)認(rèn)為,量子生命或許存在于中子星表面,其“意識(shí)”由量子糾纏態(tài)的粒子構(gòu)成,嵌入中子星的磁場(chǎng)中,以量子躍遷的方式處理信息,通過“讀取”時(shí)空的引力波動(dòng)來感知宇宙。量子生命可以利用量子比特的疊加態(tài)和糾纏態(tài)進(jìn)行信息處理,具有超高速的信息處理能力,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。同時(shí),它可能遵循量子世界的規(guī)律,具有波粒二象性等特性,其存在和運(yùn)作方式與宏觀生命截然不同,可能存在于微觀尺度或一些極端的宇宙環(huán)境中。 目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制造出簡(jiǎn)單的量子生命來,2018年,西班牙巴斯克大學(xué)的恩里克·索拉諾研究團(tuán)隊(duì),借助IBM公司的5個(gè)量子比特量子計(jì)算機(jī)QX4,創(chuàng)造出了量子生命,研究人員用兩個(gè)量子比特創(chuàng)建量子生命的代碼,一個(gè)代表基因代碼,另一個(gè)代表外在形體。他們利用量子糾纏特性,將基因編碼期望值復(fù)制到新量子比特上,賦予其繁殖能力,同時(shí)將隨機(jī)量子比特編碼到基因編碼算法中,以實(shí)現(xiàn)突變。通過模擬個(gè)體與環(huán)境相互作用,將新基因類型轉(zhuǎn)移到表示衰老與死亡的量子比特上,進(jìn)而產(chǎn)生新個(gè)體。在研究人員編寫的算法中,量子生命總共繁殖和突變了26000次以上,展現(xiàn)出了自我適應(yīng)能力,未來隨著人類科技的進(jìn)步,量子生命將會(huì)變得更加成熟。 第四項(xiàng)技術(shù)突破——可控核聚變 可控核聚變,被譽(yù)為人類的“終極能源”,是解決當(dāng)前能源危機(jī)、環(huán)境問題與文明發(fā)展的關(guān)鍵鑰匙。它不僅是一項(xiàng)前沿科技,更是關(guān)乎人類未來命運(yùn)的戰(zhàn)略選擇,首先,可控核聚變能從根本上破解能源枯竭的難題。其燃料氘和氚廣泛存在于自然界中,僅1升海水所含的氘,聚變后釋放的能量就相當(dāng)于300升汽油。地球海水中的氘儲(chǔ)量高達(dá)40萬(wàn)億噸,足以滿足人類百億年的能源需求。這意味著,一旦實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,人類將告別對(duì)煤炭、石油等有限化石能源的依賴,進(jìn)入“能源自由”時(shí)代。而且核聚變是真正清潔、安全的能源,和化石燃料不同,聚變過程不排放二氧化碳等溫室氣體,有助于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。 此外,可控核聚變將極大推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革。能源成本的大幅降低,將使高耗能產(chǎn)業(yè)如化工、冶金等煥發(fā)新生,同時(shí)催生超級(jí)農(nóng)業(yè)工廠、海水淡化普及、沙漠變綠洲等場(chǎng)景。電力將變得極為廉價(jià),物質(zhì)極大豐富,人類生活質(zhì)量將實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。更重要的是,這項(xiàng)技術(shù)將拓展文明的邊界。核聚變發(fā)動(dòng)機(jī)有望成為星際航行的理想動(dòng)力,使人類邁向深空成為可能。它不僅是一場(chǎng)能源革命,更可能成為人類文明躍遷的催化劑。雖然現(xiàn)在可控核聚變技術(shù)還處于起步階段,但是人類的科技發(fā)展速度是很快的,說不定再過幾十年,這項(xiàng)技術(shù)就能夠真正的實(shí)現(xiàn)。 第五項(xiàng)技術(shù)突破——開采月球資源 根據(jù)科學(xué)家的研究我們能夠知道,月球是地球唯一的衛(wèi)星,在月球上面有很多豐富的資源,比如說氦-3,這是一種高效、清潔的核聚變?nèi)剂?,在地球上極為稀缺,但是在月球表面因?yàn)殚L(zhǎng)期受到太陽(yáng)風(fēng)轟擊,土壤中富含大量的氦-3,科學(xué)家經(jīng)過計(jì)算得出,大約有100萬(wàn)噸以上,這是人類實(shí)現(xiàn)可控核聚變的主要能源,如果人類能夠在月球上面開采這些資源,那么人類實(shí)現(xiàn)可控核聚變就不遠(yuǎn)了,除此之外,月球上面還存在其它的資源,鈦、鐵等金屬礦產(chǎn):月球玄武巖中鈦鐵礦含量極高,部分區(qū)域鈦含量達(dá)15%-20%(遠(yuǎn)超地球同類巖石),總儲(chǔ)量預(yù)計(jì)超千億噸。鈦合金強(qiáng)度高、耐腐蝕,是建造月球基地、航天器部件的核心材料;鐵可直接用于制造結(jié)構(gòu)件或通過冶煉提取金屬。 稀土元素:月壤中含有鈧、釔及鑭系元素,總量預(yù)計(jì)達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸。稀土是芯片、新能源電池、精密儀器的關(guān)鍵原料,地球稀土資源分布不均且開采成本高,月球稀土可能成為未來太空產(chǎn)業(yè)的重要補(bǔ)給。雖然現(xiàn)在人類在月球上面開采資源是非常困難的,但是只要人類能夠堅(jiān)持不懈地努力下去,或許人類真的能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。 第六項(xiàng)技術(shù)突破——機(jī)器人代替人類工作 現(xiàn)在隨著人類科技的不斷進(jìn)步,人工智能的發(fā)展變得越來越強(qiáng)大,而且未來機(jī)器人或許能夠代替人類從事更多的工作,比如說能承擔(dān)汽車制造中的分揀配料、3C制造中的物料質(zhì)檢、船舶制造中的打磨拋光等工作,還可進(jìn)行工業(yè)通用操作,如上下料與轉(zhuǎn)移搬運(yùn)。它們能24小時(shí)不間斷作業(yè),精度高且一致性好,可提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。在火災(zāi)、水災(zāi)、危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏等災(zāi)害場(chǎng)景中,機(jī)器人可搭載多種傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng),協(xié)助搜救被困人員、傳遞應(yīng)急物資,為救援決策提供數(shù)據(jù)支持,降低人類救援人員的傷亡風(fēng)險(xiǎn)。可從事超市貨物分揀、收銀結(jié)算等工作,也能在商場(chǎng)、酒店等場(chǎng)所擔(dān)任導(dǎo)覽迎賓,為顧客解答疑問、提供指引服務(wù),以友好形象和交互能力提升客戶體驗(yàn)。 能承擔(dān)居家清潔、物品整理等家務(wù)勞動(dòng),還可在養(yǎng)老護(hù)理方面提供攙扶、服藥提醒等服務(wù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)老人狀態(tài),響應(yīng)突發(fā)情況,也能陪伴兒童互動(dòng)游戲、講解故事。自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展成熟后,機(jī)器人可代替人類駕駛汽車、卡車、公交車等,實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)輸,提高交通安全性和效率,減少人為失誤導(dǎo)致的交通事故。要知道機(jī)器人無(wú)需休息,能夠連續(xù)工作,而且精度很高,誤差小,可提升設(shè)備利用率和產(chǎn)品質(zhì)量,它們能夠?qū)⑷祟悘闹貜?fù)、繁瑣、高強(qiáng)度的工作中解放出來,使人們能夠有更多時(shí)間和精力從事更具創(chuàng)造性、情感性和社交性的工作,希望在我們有生之年,這些技術(shù)都能夠?qū)崿F(xiàn),這對(duì)于人類文明的發(fā)展來說,具有非常大的重要意義。 |
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