理解未来的7个原则:如何看到不可见,做到不可
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智能化未来

我们在新世纪需要面对的最大挑战是能源问题。对能源的追求历来是殖民、国际纷争和战争的最大驱动力之一(同时也为胜者带来巨大财富)。对化石燃料的消耗,可以说是我们最大的生态威胁,同时也是各大经济和地缘政治危机的主要因素。这也是本书开篇着眼于纳米化和石油钻井的原因之一。如果能够用远见力来应对能源问题的挑战,我们将有无数种方式来改造世界,使地球成为一个更适宜生存的地方。这些方法独具创意又标本兼治,可以从本质上杜绝灾难性的未来。

在第 5 章,我们将考察远见力如何看待石油和其他化石燃料的未来及影响。但不管是使用石油或是风能,煤或是生物燃料,核能或是纳米材料,最大的能源问题是:我们问错了问题。能源的核心问题不是应该使用什么燃料,而是应该如何使用燃料。

答案是智能化。远见力解决能源成本上升的办法是通过提升程序本身的智能化来变革我们对燃料的使用。

简单回顾上一章所提到的科技进步的八大路径,对其中任一路径进行深入研究,都能一窥可见的未来。然而,路径 4 的产品智能化,可能是最生动的例子,让我们看到在接下来的数年里,科技将显著地变革一切。

智能化带来的成本下降速度比能源成本的上升速度还要迅速,并且成本还在继续下降。这一点是肯定的,因为这就是硬趋势:它是运算处理能力、存储容量和带宽增加三大数字化油门的直接结果。只要我们设计出新的方法,将智能化与任何使用石油燃料的工具、系统或车辆进行整合,智能化成本的下降就会抵消燃料成本的上升,这有助于提升燃料的使用效率。

事实上,我们已经见证了这一过程。20 世纪 70 年代的石油危机让我们节衣缩食。我们是怎么解决的?首先是燃油喷射:我们将计算机与内燃发动机进行整合,并在此过程中引入智能化。燃油喷射对单位燃料的使用效率和整体燃油消耗都产生了巨大的影响。同时,科技的发展使我们能够从那些被认为已经枯竭的老旧油井里开采更多的石油。数据挖掘和虚拟化/仿真建模,以及新的钻井技术(例如,不仅能垂直钻取,还能从侧面钻取)的大大提高,也让我们得以开发出全新的检测、获得和提取石油的方法。

当然,这只是对智能化未来的一瞥,三大数字化油门正呈直线向未来推进。随着在使用石油燃料的系统中加入更多的智能化,未来将更经济,更能抑制能源成本的上升。

与此同时,随着智能化的成本继续下降,智能的智能化(即嵌入式智能产品日益复杂,性能日益强大)以近乎垂直的曲线上升。今天被认为是“智能混凝土”的东西拿到十年后看,只不过是一种低级技术,而十年后的高级技术拿到现在看,也绝对让人匪夷所思。举例来说,在前面的章节中我们谈到了智能停车场,但是与更智能的街道、交通信号灯这些能传递实时数据的创新相比,智能停车场无论是在经济效益还是生态效益上都显得苍白无力。

从现在的情况来看,比起在高速公路上正常行驶的油耗,我们在交通拥堵中消耗的燃料更多。而通过在混凝土中嵌入传感器和微型芯片,我们可以建成智能十字路口,它能获悉任意时点的交通流量状况,并且将这些信息传递给交通信号灯以及车载导航系统。另外,如果汽车轮胎的气压能达到最佳状态,我们就可以节省数百万桶石油。智能轮胎这时就能够告知我们轮胎不充满气将会浪费多少钱。而更智能的轮胎还能边跑边充气,这就更有助于节省能源了。

传递意味着路径 5 网络化和路径 6 互动化。事实上,未来的智能化创新将用到所有这八个路径,而不仅仅是产品智能化这一条。这也意味着利用三大数字化油门的智能化力量来变革我们的基础设施。

智能化基础设施的影响不仅在于燃料节约,它还意味着挽救生命。如果我们能够建立智能桥梁,它们就能够告诉我们目前的承重情况,以及再增加多少重量将会崩垮。我们也可以修建能够发出决堤警报的智能堤坝,以及其他类似的基础设施。实际上,现在的技术能力已经能够做到。这些绝不是白日梦,它们正在酝酿中,并将在不久成为现实。

在未来,我们将把智能化应用于任何一种使用能源的设备上。比如智能化房子,它了解你的习惯、日程安排,以及分时段计量的电力成本。于是它能以最经济和最优化的方式调整屋内的温度、照明等耗能功能。还有能够根据地形、区域和驾驶类型使用相应燃料的智能汽车。智能化将推动我们步入多能源的未来,让我们的工具知道在不同的时候使用不同的燃料,从而获得最优效率和生产力。

目前,65% 的美国工业耗能被用于运转电动机。这些电动机绝大部分是以单一速度运行的。这就像是只用刹车改变速度来驾驶汽车。如果这些电动机都配备可以控制速度的智能驱动单元来匹配所要求的输出,那么将节约 30% 的耗能,绝对会极大地降低生产所需的电力,减少产生的温室气体。

戴尔·摩根告诉我,在他的最新专利中,纳米化的设计方法可以使燃料的使用更加智能化。

如果想拥有智能家居、办公室和智能电站,我们还需要有智能传输系统、智能电网。否则,一切都运转不起来。这意味着智能电网也势在必行。

我们可以将这种远见力应用于工业的其他领域,例如食品供应。人类与大地的关系,可以说是人类文明史的重要脉络。我们虽然号称已经走入“后农业时代”,但是这并不表示与大地的原始联结就不再重要。想想 2008 年初发生的国际粮食骚乱,农业问题永远不会过时。我们永远都要耕种粮食,就像我们总是会呼吸、欢笑和爱一样。这是人类天性的一部分。

然而,变革之际,我们需要彻底改造农业,就像我们对待燃料使用一样,我们需要智能化农业。在我 1990 年出版的《农业进展》(Advances in Agriculture)中曾预言 90 年代将使用 GPS 来精准地犁出直线,并且在新世纪的第二个十年,农民将充分利用智能拖拉机,把具有无线发射器和纳米技术的生物可降解传感器洒进田里,通过电脑读取哪里有虫害,哪里缺少水分,哪些部分需要多施些磷肥。这样,10 万英亩的农田不再需要采用同一种耕作方式,而是做到因地制宜。4

如今 GPS 已是家常便饭,拖拉机也能够自动驾驶,无线传感器技术正迅速成为现实。有了这种更智能的农业,我们可以确切地知道何时何地有虫害,精确地划分区域,而不是在整块地上喷洒杀虫剂。对于这些应用,我们将使用按照植物和昆虫进行分类的杀虫剂,使它们对于环境更加有机并降低毒性。想象一下,这可以节省多少精力、时间和金钱,还能减少对环境的负面影响。

在土壤中植入传感器会使作物变得智能,它会告诉我们什么时候庄稼缺水、哪些庄稼缺水、缺多少水。这样,我们就可以计算出缺水的那部分作物需要多少水,什么时候需要水,而不是耗费巨大的经济和生态成本把整条河的水都灌进田地里。我们如何知道?传感器会告诉我们。就像燃油的成本上升,用水的成本也在上升,但智能化的成本正在下降,靠智能灌溉将影响农业中的经济革命。