代表性技術(shù)：高效無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、近場(chǎng)通信與低能耗網(wǎng)、電池優(yōu)化

實(shí)際應(yīng)用：數(shù)據(jù)流動(dòng)性、移動(dòng)端惡意軟件、云端移動(dòng)處理器

智能城市

　　在2045年，全世界65%-70%的人口將會(huì)居住在城市里。隨著城市人口的增加，全球人口超過(guò)1千萬(wàn)的超級(jí)都市將會(huì)從2016年的28座增加至2030年的41座。大量的人口向城市流動(dòng)將會(huì)給這些城市的基礎(chǔ)建設(shè)，比如城際交通，食物和水源，電力能源，污水處理，以及公共安全系統(tǒng)等帶來(lái)極大的壓力。

　　未來(lái)的智能城市將利用信息和通訊技術(shù)（ICT），通過(guò)大數(shù)據(jù)以及自動(dòng)化來(lái)提高城市的效率和可持續(xù)性。

　　比如使用分散探測(cè)系統(tǒng)將實(shí)時(shí)監(jiān)視城市用水用電數(shù)據(jù)，通過(guò)智能電網(wǎng)自動(dòng)調(diào)整配電設(shè)置；通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的交通信號(hào)系統(tǒng)以及自動(dòng)駕駛系統(tǒng)來(lái)減緩車輛堵塞的程度；利用由新材料和新設(shè)計(jì)技巧所建的智能建筑來(lái)提高空調(diào)和照明系統(tǒng)的效率，減少能源浪費(fèi)；使用屋頂太陽(yáng)能板、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、地?zé)岚l(fā)電，以及其他可再生資源提供干凈的電力。

　　但是，在另一方面，沒(méi)錢或者缺乏政治信念去投資這些科技的城市將會(huì)變得極其擁擠和骯臟，成為暴動(dòng)和沖突的爆發(fā)點(diǎn)。

量子計(jì)算

　　量子計(jì)算是通過(guò)疊加原理和量子糾纏等次原子粒子的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的編碼和操縱。

　　雖然在過(guò)去的幾十年里，量子計(jì)算只存在于理論上，近些年的研究已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)有意義的結(jié)果。在未來(lái)的5-15年里，我們很有可能制造出一款有實(shí)用意義的量子計(jì)算機(jī)。

　　量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)將會(huì)給其他的研究方向，比如氣候模擬、藥物研究、以及材料科學(xué)帶來(lái)巨大的進(jìn)步。

　　不過(guò)，最令人期待的還是量子密碼學(xué)。一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)將可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也將真正無(wú)懈可擊。如今，量子計(jì)算機(jī)的許多技術(shù)堡壘已經(jīng)開(kāi)始被逐一攻克，雖然我們也許在21世紀(jì)40年代才會(huì)看到真正實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)，但來(lái)自政府和業(yè)界的大量投資意味著量子計(jì)算已經(jīng)邁過(guò)了轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

代表性技術(shù)：量子糾錯(cuò)、量子編程、后量子密碼學(xué)

實(shí)際應(yīng)用：MIT量子疊加研究、IBM云端量子計(jì)算服務(wù)、量子通訊衛(wèi)星

混合現(xiàn)實(shí)

　　虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR和AR）技術(shù)已經(jīng)在消費(fèi)電子市場(chǎng)激發(fā)了極大的熱情，各科技公司也迅速的開(kāi)始進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。在2014年收購(gòu)Oculus VR之后，F(xiàn)acebook將在今年推出他們首款VR眼鏡。三星，索尼，宏達(dá)也計(jì)劃在今年推出VR產(chǎn)品。資本的涌進(jìn)代表了VR將會(huì)成為新一代的主流娛樂(lè)技術(shù)。當(dāng)然，VR也有在娛樂(lè)之外的應(yīng)用。美國(guó)第二大家居裝飾用品公司Lowe’s（勞氏公司）正在開(kāi)發(fā)名為Holoroom的一款3D增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)科技。Lowe’s的客戶將可以設(shè)計(jì)一個(gè)空間，然后使用Holoroom進(jìn)入一個(gè)3D模型，體驗(yàn)他們?cè)O(shè)計(jì)的空間感覺(jué)如何。

　　雖然在歷史上，市場(chǎng)對(duì)VR和AR曾有些過(guò)于膨脹的預(yù)期，如今的超高清顯示，低價(jià)的姿勢(shì)與位置探測(cè)器以及高清視頻內(nèi)容給混合現(xiàn)實(shí)科技打下了雄厚的基礎(chǔ)。在未來(lái)的30年里，這些技術(shù)將成為主流科技。AR眼鏡將把實(shí)時(shí)相關(guān)的信息給用戶投放在現(xiàn)實(shí)中，而VR眼鏡則可以通過(guò)融合視覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)，嗅覺(jué)和觸覺(jué)來(lái)實(shí)現(xiàn)深度沉浸的體驗(yàn)。

代表性技術(shù)：消費(fèi)級(jí)硬件、沉浸式體驗(yàn)、交互技術(shù)

實(shí)際應(yīng)用：谷歌Cardboard、混合現(xiàn)實(shí)軟硬件市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)、手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)流媒體直播

數(shù)據(jù)分析

　　在2015年，人類總共創(chuàng)造了4.4ZB（44億TB）的數(shù)據(jù)，而這個(gè)數(shù)字大約每?jī)赡昃蜁?huì)翻倍。在這些數(shù)據(jù)中隱藏了各種關(guān)于消費(fèi)習(xí)慣，公共健康，全球氣候變化以及其他經(jīng)濟(jì)，社會(huì)還有政治等等方面的深刻信息。可惜的是，雖然“大數(shù)據(jù)”成為了一個(gè)熱點(diǎn)，但每年只有不到10%的數(shù)據(jù)會(huì)被分析。

　　在接下來(lái)的30年里，我們處理巨量的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的能力將會(huì)逐漸提高。自動(dòng)人工智能軟件將會(huì)可以從散亂的數(shù)據(jù)中識(shí)別并提取有關(guān)聯(lián)的信息。而這種數(shù)據(jù)分析的能力將會(huì)從商業(yè)應(yīng)用擴(kuò)散到普通人手里。

　　人們將會(huì)獲得在生活中使用大數(shù)據(jù)的能力，并且通過(guò)這種能力來(lái)迫使政府以及各種機(jī)構(gòu)對(duì)它們的政策負(fù)責(zé)。而這很有可能引起關(guān)于數(shù)據(jù)限制的沖突。超級(jí)個(gè)性化營(yíng)銷，政府對(duì)人民數(shù)據(jù)的監(jiān)視，以及各大數(shù)據(jù)被盜案件的曝光則會(huì)引起數(shù)據(jù)所有權(quán)的討論。各個(gè)敵對(duì)勢(shì)力則可以利用被盜取的，從暗網(wǎng)中購(gòu)買的，甚至是開(kāi)源的數(shù)據(jù)來(lái)相互攻擊。

代表性技術(shù)：可視化、自動(dòng)化、自然語(yǔ)言處理

實(shí)際應(yīng)用：深度學(xué)習(xí)超級(jí)計(jì)算機(jī)、犯罪預(yù)測(cè)、新加坡國(guó)家智能平臺(tái)

人類增強(qiáng)

　　在接下來(lái)的30年里，科技將帶領(lǐng)人類突破人類潛力的極限甚至生物的極限。由物聯(lián)網(wǎng)連接的可穿戴設(shè)備將會(huì)把與實(shí)時(shí)有關(guān)的信息直接打入我們的感官中。外骨骼和與大腦連接的假肢將會(huì)使我們變得更加強(qiáng)大，為老弱病殘恢復(fù)移動(dòng)力。

　　裝有探測(cè)器和嵌入式計(jì)算機(jī)的隱形眼鏡或者被永久植入在體內(nèi)的裝備將給我們帶來(lái)可以穿墻的聽(tīng)力，天然夜視，以及可以嵌入虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的能力。益智藥將會(huì)擴(kuò)大我們的思維能力，改變工作和學(xué)習(xí)的方式。

　　當(dāng)然，人類增強(qiáng)科技也會(huì)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。那些負(fù)擔(dān)不起“升級(jí)肉體”價(jià)格的人群很有可能發(fā)現(xiàn)他們?cè)谠鰪?qiáng)經(jīng)濟(jì)里毫無(wú)競(jìng)爭(zhēng)力。而增強(qiáng)科技的聯(lián)網(wǎng)則會(huì)讓我們的身體甚至大腦成為黑客的目標(biāo)。對(duì)士兵的增強(qiáng)很有可能引發(fā)一場(chǎng)新的增強(qiáng)科技軍備競(jìng)賽。

代表性技術(shù)：可穿戴計(jì)算設(shè)備、外骨骼與假肢、藥物增強(qiáng)

實(shí)際應(yīng)用：機(jī)械外骨骼、生化手指、自我量化

網(wǎng)絡(luò)安全

　　網(wǎng)絡(luò)安全不是一個(gè)嶄新的話題。事實(shí)上，早在1991年就有人提出了“網(wǎng)絡(luò)上的珍珠港”這一警告。但是在未來(lái)的30年里，隨著物流網(wǎng)的發(fā)展以及日常生活中越來(lái)越多的連接，網(wǎng)絡(luò)安全將會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)行業(yè)首要的話題。

　　目前，雖然世界上的網(wǎng)絡(luò)攻擊越來(lái)越多，但是它們大多數(shù)的目標(biāo)都只是個(gè)人或者企業(yè)。而且這些攻擊所造成的損失雖然很大，但是這些損失并不會(huì)擴(kuò)散。而未來(lái)的世界將不會(huì)是如此的簡(jiǎn)單。

　　隨著汽車、家電、電廠、路燈，以及數(shù)百萬(wàn)個(gè)其他的事物相互連接，網(wǎng)絡(luò)攻擊的后果也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。國(guó)家、企業(yè)、以及個(gè)人的數(shù)據(jù)將會(huì)面臨越來(lái)越隱蔽的攻擊。有些甚至在數(shù)年后才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。目前，人們可以想象出來(lái)最壞的情況就是“網(wǎng)絡(luò)世界末日”– 在越發(fā)越瘋狂越頻繁的攻擊下，整個(gè)世紀(jì)的互聯(lián)網(wǎng)以及其中所包含的經(jīng)濟(jì)社會(huì)功能的崩潰。

代表性技術(shù)：用戶身份鑒定技術(shù)、自我進(jìn)化型網(wǎng)絡(luò)、下一代解密技術(shù)

實(shí)際應(yīng)用：美國(guó)網(wǎng)絡(luò)司令部、Oceans 00001011、網(wǎng)絡(luò)隱私與安全

社交網(wǎng)絡(luò)

　　如今，大約有65%的美國(guó)人使用社交網(wǎng)絡(luò)，而在2005年，這個(gè)數(shù)量只有7%。社交網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開(kāi)始展現(xiàn)出改變?nèi)祟愋袨榈哪芰Α５窃谖磥?lái)的30年里，社交科技將會(huì)給人們帶來(lái)可以創(chuàng)造出各自微型文化圈的力量。

　　人們將會(huì)使用科技形成社會(huì)契約和基于網(wǎng)絡(luò)社區(qū)的社交結(jié)構(gòu)，從而顛覆許多傳統(tǒng)的權(quán)力結(jié)構(gòu)。比如政治輿論，由于目擊者們可以直接在網(wǎng)絡(luò)上揭露腐敗和壓迫而不用通過(guò)媒體的過(guò)濾，政府將會(huì)發(fā)現(xiàn)輿論越來(lái)越難被直接控制?；蛘咂髽I(yè)責(zé)任，雖然企業(yè)可以通過(guò)社交網(wǎng)絡(luò)直接接觸到消費(fèi)者，這些消費(fèi)者也可以利用社交網(wǎng)絡(luò)來(lái)突破營(yíng)銷的噪音，使企業(yè)對(duì)他們的產(chǎn)品和行為負(fù)責(zé)。

　　眾籌和直播將會(huì)使內(nèi)容創(chuàng)作進(jìn)一步的民主化，從而模糊媒體人與觀眾之間的區(qū)別。而比特幣以及其他加密貨幣也許會(huì)把貨幣和交易的控制從政府手中剝離，從此基于社會(huì)共識(shí)而不是政府的規(guī)定。

代表性技術(shù)：區(qū)塊鏈技術(shù)、應(yīng)用社會(huì)科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)身份與名譽(yù)管理

實(shí)際應(yīng)用：區(qū)塊鏈技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用、社交媒體與心理健康、先進(jìn)數(shù)碼設(shè)備

先進(jìn)數(shù)碼設(shè)備

　　由于計(jì)算機(jī)和各種數(shù)碼設(shè)備在過(guò)去的60年里給人們生活帶來(lái)的天翻地覆的改變，我們似乎已經(jīng)忘了這些技術(shù)還比較新。個(gè)人電腦在1975年才出現(xiàn)在商店里，而當(dāng)時(shí)的個(gè)人電腦有如今日的宜家，是作為一套零件賣給顧客的。用戶需要自己把它組裝起來(lái)，所有的程序也都需要自己編寫。僅僅40年后，人們手中智能手機(jī)的計(jì)算能力就已經(jīng)遠(yuǎn)超1969年把宇航員送上月球時(shí)的NASA了。在未來(lái)的30年里，這個(gè)趨勢(shì)也將會(huì)繼續(xù)下去。

　　人們將會(huì)擁有更多的計(jì)算能力以及更廣的數(shù)碼資源。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算將會(huì)給人們帶來(lái)幾乎無(wú)限的內(nèi)存和計(jì)算能力。虛擬技術(shù)和基于軟件的系統(tǒng)將會(huì)允許政府和企業(yè)在不需要昂貴的硬件升級(jí)的情況下迅速的調(diào)整升級(jí)IT系統(tǒng)。

　　從衣服到建材，數(shù)碼產(chǎn)品將會(huì)更廣泛的融入到日常生活中。在此同時(shí)，新科技將會(huì)改變我們與科技之間交流的方式。語(yǔ)音界面已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在智能手機(jī)中，而姿勢(shì)界面則允許我們無(wú)聲的與計(jì)算機(jī)通訊。最終，人腦-電腦界面將會(huì)允許我們用思想控制數(shù)碼設(shè)備，使它們成為我們身體的一部分。