黑科技

　　未来世界，将会怎样？
　　房子都漂浮在半空中，人类再也不用深受地震和海啸的威胁；传感器能够小得如同沙粒一般，搜救工作再也不会费时费力；需要两个壮汉才能搬动的大屏幕电视，一个人便可以像卷海报那样轻松拎回家；遭遇不测而无法恢复的皮肤，可以换成全新的人造皮肤，不仅健康美观，还能24小时检测你的健康状况；万物达到高度互联，能感知到彼此的存在……
　　来自硅谷一线的15位作者在这本书中向我们显现了21项将会改变我们未来生活、让人脑洞大开的前沿科技。他们当中有前谷歌[X]实验室成员、苹果下一代输入技术硬件工程师、NestLabs资深传感器工程师、致力于让人类活得更健康的斯坦福医学博士后……他们从各自擅长的领域向我们展示了，在未来，哪些黑科技会让现在看起来不可能的奇异事件变成现实。
　　技术支持by未来实验室（FutureLabsFL）
　　黑科技地图*高清电子版下载请访问网址：
　　www.futurelabs.tech
　　未来星球*国际大奖（Future Planet * Prize）
　　前沿科技领域*个科学（Science）与技术（Technology）并重的国际性技术大奖，融汇科学层面的基础研发和企业层面的技术研发，促动Intelligence Technology各细分领域的技术进步和融合发展。基于“科技-自然-人”的价值视角，奖励有益于创新探索的技术进步，资助兼备“科技-自然-人”技术价值观的团队和个人。关注访问网址：www.futurelabs.tech

任化龙

Lab 126软件工程师

斯坦福大学计算机科学硕士

高路

Google/Nest Labs资深传感器工程师

杜克大学机械工程系博士

王文弢

苹果公司下一代输入技术硬件工程师

麻省理工学院（MIT）机械工程博士

戎亦文

硅谷创业公司产品开发负责人

前苹果手机产品开发项目经理

斯坦福大学电子工程系博士

李宇骞

谷歌软件工程师

杜克大学计算机系博士

张晓

谷歌研究院软件工程师

清华大学和微软研究院联合培养博士

王辉亮

斯坦福大学材料系博士、

生物工程系博士后

时珍

斯坦福遗传和发育生物系博士后

哈佛大学遗传和分子生物学博士

王雅琦

伯乐生命（Bio-Rad）下一代基因测序和

数字PCR高级科学家

布朗大学化学系博士

李凌宇

斯坦福大学医学院发育生物学博士后

中科院上海生命科学研究院博士

杨文婷

Genenexus CEO

硅谷科技创业讲座“Big Bang Talk”发起人

斯坦福大学系统生物学博士后

刘蜀西

约翰霍普金斯医学院及美国国立卫生研究院院博士后

中科院神经科学研究所博士

赵悦

斯坦福大学高能理论物理博士后

罗格斯大学物理系博士

顾志强

前谷歌[X]、

苹果人机交互实验室研发工程师

杜克大学计算机博士

胡延平

FutureLabsFL未来实验室创始人

DCCI与未来智库创始人

　　【前言 黑科技地图：浮现中的未来星球】
　　文/ FutureLabsFL未来实验室　胡延平
　　技术正在经历从“计算”、“连接”再到“智慧”的进化。相对而言，以计算科技为主要表征的Information Technology是第一浪，是为IT；Internet是第二浪，喜欢大词的业者将这个阶段称之为信息革命之网络革命；现如今，Intelligent Technology这一浪已然来临，这一浪是新IT，不是IT。
　　连接依然是效率与红利之源，但连接不再是边际效益、外部性、增量、赋能最显著的价值源泉，即使IoT未来也是如此，传感、数据、智能才是未来。这种背景下，互联网+虽然创新务实，却可能导致战略跑偏。至于移动互联网、智能互联网等，只是插曲或新阶段到来前的短暂序曲。站在互联网中心论的角度看，中国已经迎头赶上甚至已然超越，成为挑战旧世界的那个新世界，但是站在Intelligent Technology角度看，互联网才是旧世界，中国是旧世界里的庞然大物，但旧世界与新世界的时差、代差、落差已然赫然存在。有个报告说根据发表的论文和引用数量，从近两年开始中国、华人已经处于人工智能研究的领先地位，占据半壁江山。并称连白宫报告都对此感到“eclipsed”，可是AI不是发paper，从FutureLabsFL未来实验室的AI技术地图来看，结论大为不同。不过，国家、地域、产业之争并不重要，重要的是未来星球的创新生态与技术变迁。
　　新世界的变化正在9个”维度”发生，可以透过9度理论（今次不展开）观察未来：能量密度、数据密度、连接密度、感知尺度、网络尺度、材料尺度、计算速度、移动速度、融合速度。9度渐进、突变甚至跃迁，正在让创新从奔腾走向沸腾，技术使得IT新物种的催生变得像代码编程一样简单和快，创新本身的特性、形态和规律也变得不同以往。而贯穿一切、赋能一切、驱动一切、智慧一切的，是Intelligence。不过，Intelligent Technology智慧科技，远不只是智能，智能也不只是人工智能，AI驱动一切但不是未来的全部。
　　微分一切，流化一切，重构一切，感知一切，连接一切，智能一切。此时此刻，我们的确站在一个时代和另一个时代、一个生态和另一个生态的分水岭上。像是一场复杂而又绚丽的化学反应，创新大爆炸的技术进化图景已经跃然眼前。AI 方向，开源开放、AI芯片、云端并进……令到业者不仅看到AI的引擎化，更看到AI和数据、传感一起，已然成为下一代信息基础设施的核心部分。无论舆论如何褒贬不一，泡沫论如何甚嚣尘上，新能源技术的强烈闪电已经映入每个人的瞳孔，滚滚雷声已经由远及近。能源传输走向无线，数据传输走向无线只是起点，天空互联、星际互联似乎才是短期内能看得到的网络尽头。计算、网络在基础架构中的位置甚至因此变得不再醒目。无论计算如何速度，无论网络如何泛在，智能、脑以及脑计划才是下一阶段最重要的蓝图，这里不仅指对人脑的探索，更指网脑、智脑的联结成形、日益进化和效能提升。如果说体外骨骼只是人体增强与辅助系统，柔性电子、脑电脑波、脑机接口、生物芯片、类人机器人等则开始间接直接指向人的重塑甚至重生，生命与非生命开始交融，生物与物的边界开始模糊。生物信息科技，更为强悍和迅猛，直指自然人本身，生命解码之后是生命编辑，基因测序之后最赫赫然的是internet of DNA、CRISPR等。纯粹的自然人也许会消失，人的进化和提升已经开始通过科技手段来完成，人的存在形态甚至不必只是自然人。而一个正在反向进行的过程是，Computer Vison、SLAM、AI、传感等又在将感官甚至思维赋予机器人。
　　这不是一场知识大爆炸，也不只是一场信息大爆炸，而是一场技术驱动的创新大爆炸，我们已经进入代际更替意义上的新一轮创新周期。不同部分并非孤立，而是紧密联结互相催化，共同催生技术、产品、企业、产业、组织、经济、社会乃至人本身的渐变创新与突变进化，催化全球范围内新IT不同于传统IT产业的产业转移和产业分工。这就是人工智能、VR-AR-MR、机器人、智能汽车、智能家居、大数据、云计算、无人机、个人飞行器、可穿戴设备、物联网、天空互联网、生物信息、金融科技、3D打印、智能制造、新能源、新材料等世界范围内二十多个智慧科技关键细分领域，黑科技频频涌现的原因。FutureLabsFL与未来智库合作，产生这二十多个关键领域技术产品的黑科技地图，为未来星球探索科技大奖的国际评审廓清视野，提供可资参照的技术图谱。探索创新科技，连接星球未来，未来星球探索科技大奖，浩瀚星河中指向未来的点点微光。
　　面对未来，这个星球上最具智慧的物种心怀希望、兴奋、担心甚至恐惧。即使有网络、智能助力，人类对未来的认知都是如此模糊，更重要的问题是，走到今天这一步，科技、自然、人三个命题不得不放在一起思考和面对。鼓吹无益，只待深究，无论相关主题已经如何热炒，站在认知的角度看，探索未来的过程都只是刚刚开始，无论媒体，无论业者，无论公众。现在远不是止步的时候，更不是下结论的时候，未来星球将会怎样不只是一个话题，更不是一个适合喜新厌旧的话题，而是一个不得不面对且必须要开始正式面对的问题，而技术驱动的多维变革才刚刚开始，每个人对未来的认知与探索都只是刚刚开始，一切才刚刚开始。
　　无论正在实验室里创造发明的人，还是已经写出一行行代码准备要改变世界的人，抑或是准备以创业创新颠覆既有秩序的人，更或者透过媒体舆论来阅读观察理解纷繁变化的人，每个人都是未来星球的探索者，就是《黑科技》出现在您面前的原因。
　　科技创新，需要业者一起探索；技术驱动的种种进化，需要集体智慧认知把握；而未来星球，需要我们共同面对。这才是真的命运共同体。

序一 创新科技，连接未来 文/马化腾
序二 今天的黑科技可能会孵化出明天的谷歌、特斯拉 文/杨元庆
序三 如何认知未来至为关键 文/李开复
序四 新一轮改变世界的浪潮正在到来 文/雷军
序五 是前沿科技探索，也是触碰未来的翅膀 文/贾跃亭
序六 阅读这本书，让我感觉好像生活在另一个新的世界里 文/吴晓波
前言 黑科技地图：浮现中的未来星球/ 1
1 人体增强/ 1
外骨骼、动力机甲，人与智能机器走向“合体”
2 雷达照进商业/ 11
不只是隔空操作，更是视觉与交互的颠覆性改变
3 磁力魔法/ 27
从漂浮滑板到悬浮住宅，技术创造奇幻真实
4 距离几何学/ 43
空间测距、定位网络，互联、物联时空的新基准
5 虚拟现实/ 59
感官世界与人机交互，正在到来的未来不只是一重“视界”
6 智能微尘/ 71
一切皆可被感知、遍布微传感器的世界即将来临
7 三维成像/ 89
计算的交互与图形时代正在到来，在三维、全息、光场里创造“真实”
8 计算博弈/ 111
除了决策、合作、资源优化，数据模型算法还能带来和谐世界吗？
9 深度学习/ 133
赋能人工智能，让机器人比人更聪明
10 柔性电子/ 149
可折叠显示器、人造电子皮肤，设备、人及机器人的融合共生
11 延寿抗衰/ 161
调节生命长度的密钥存在吗？已经是老龄化社会了，还能更长寿吗？
12 基因编辑/ 173
一场由酸奶引发的新革命，DNA 的众妙之门已然打开，人类准备好了吗？
13 下一代基因测序/ 187
DNA 摩尔斯密码的翻译器，生命基础科学的历史性突破，多路力量比拼
速度、成本与精准度
14 从克隆到人类多能干细胞/ 207
从神秘的克隆技术到万众瞩目的iPS 细胞，成熟体细胞被诱导回多能干
细胞状态，一根毫毛真的可以变成一只猴子？器官再生的序幕即将拉开？
15 器官再生/ 221
巧施三十六计，细胞分化、诱导，多能细胞培养器官的重重尝试，移植的福音
来了吗？
16 心脏修复/ 237
用脂肪细胞修补一颗受伤的心：从脂肪组织分离并体外培养获得脂肪基质/
干细胞，利用适当的生长因子和蛋白质调制成的“鸡尾酒”，可以诱导脂肪
基质/干细胞分化成为心肌细胞和血管内皮细胞
17 脑计划/ 251
媲美阿波罗计划的奥巴马工程，脑虹、CLARITY、光遗传学、超分辨率光学
显微、激光片层扫描显微技术……美欧日中科技竞逐，探索大脑奥秘
18 纳米颗粒智能新药/ 279
火眼金睛，靶向进攻癌细胞，可控性释药，热疗法，智能新药即将横空出世？
19 纳米颗粒医疗设备/ 297
身体里的大内密探，自由穿越，采集疾病信号，实时健康监测，十八般武艺
样样精通
20 暗物质探索/ 311
星际旅行的技术先导？相关基础学科研究不仅出于好奇心，物理基础理论
的突破可能带来下一步的技术革新
21 天空互联网：连接未来世界/ 329
Sky-Fi网络平台的基础载体未来会是无人机、热气球、飞艇、卫星中的哪一个？未来每个人会首先接入天地一体的天网？WiFi会有多超级？移动自组网会使得自联网成为主流吗？星际互联网是不是人类网络的终极边界？