重构地球：AI FOR FEW

据联合国预测，2050年全球将达到100亿人口。本书认为，地球养活100亿人口是一个巨大的挑战，人类将面临“FEW”困境。“FEW”是食物(Food)、能源(Energy)、水(Water)三个英文单词的首字母缩写，是人类生存与发展不可或缺的基础性资源。然而，随着地球上人口的增长，食物安全、淡水资源短缺、化石能源枯竭等全球性问题日益成为制约现代社会发展的“短板”，严重威胁到国家安全与社会稳定，甚至是人类生存。

本书提出，面对困境我们必须行动起来，用人工智能（AI）技术为地球“重新编程”，重构地球。如何用AI为河流进行数字画像，实现智能治水、智能用水？如何用AI提高能源效率，智慧地生产能源和使用能源？如何用AI改造农业，让100亿人吃饱饭？本书不仅包含跨学科的新研究，而且有前沿科技领域的鲜活案例。对于关注人类未来、关心新科技应用、希望与一线专家有思想碰撞的读者来说，本书是不可多得的优秀读物。

网大为（David Wallerstein）

网大为先生一直致力于推动跨国科技合作，推进新技术的市场应用，以改善人类生活并带来福祉。他是腾讯首席探索官（CXO）和高级执行副总裁，主要负责腾讯在新技术、新应用领域的研究合作、投资布局和思想孵化。网大为先生推动了腾讯与南非报业集团Naspers的早期融投资合作，并随后加入腾讯的高管团队。自2001年加入腾讯以来，网大为先生致力于提升腾讯的国际影响力，并不断探索新的业务领域，拓展腾讯的边界。

人工智能应对地球级挑战的新路径、新思考、新理念

水能互联、飞行汽车、能源互联网、自能源体系、“植物运动手环”、 “智人+植人”、“数字水”、“数字黄河”、“prosumer”等全新理念

助力实现碳中和、推进生态文明建设

技术日新月异，人类的生活方式正在快速转变，这一切给人类历史带来了一系列不可思议的奇点。我们曾经熟悉的一切， 都开始变得陌生。

——约翰·冯·诺依曼

人工智能（AI）被普遍认为是开启第四次工业革命大门的钥匙。每一次工业革命都意味着社会生产力的巨大变革，在继蒸汽技术革命（第一次工业革命）、电力技术革命（第二次工业 革命）、计算机及信息技术革命（第三次工业革命）后，第四次 工业革命必然将再一次广泛而深远地影响人类的生产和生活方 式，这种影响甚至是颠覆性的。当前，人工智能技术已呈现出 井喷式发展态势，在不知不觉中已经渗透到人类生活的方方面 面，人脸识别、图像识别、自然语言处理、自动驾驶等每一项 生活方式都离不开人工智能技术的支持。当然，人工智能技术不仅能提高人们的生活质量，对于人类共同面对的现实难题， 也在持续发力。

食物、能源和水是人类赖以生存与发展的基础，在庞大的人口压力下，食物危机、能源危机和水危机不断冲击人类共同 而美好的家园。联合国发布的《世界人口展望（2019 年）》预测， 到 2030 年世界人口将达到 85 亿，2050 年达到 97 亿，

2100 年将达到 109 亿。面对即将到来的百亿人口，人类真的准备好了吗？ 联合国粮食及农业组织发布的《2019 年全球粮食危机报告》显示，2018 年全球仍有 53 个国家和地区的大约

1.13 亿人处于严重饥饿状态，联合国发布的《 2019 年世界水资源发展报告》预测，到 2050 年，全球至少有 20 亿人生活在水资源严重短缺的国家。同时，过度开发利用化石能源导致 的气候变化正在威胁地球，发展清洁能源、拯救人类共同家园 已经成为全球共识。传统的技术能否有效地应对即将到来的挑战？实现人类可持续发展的路径又在哪里？

腾讯首席探索官网大为（David Wallerstein） 以全新的理念面对全球危机，深入讨论 AI 技术在解决食物、能源、水等问题上的前景及路径，撰写了《重构地球：AI FOR FEW》一书。该书吸收了北京师范大学、国家发展改革委能源研究所能源经济与发展战略研究中心、中国水利水电科学研究院、中国 农业科学院等专业研究机构一线专家的前沿思想，以及腾讯 AI Lab 团队提供的大量数据资料，是该领域研究的开山之作。书中既有丰富的案例资料，也有深刻的讨论思考，并且语言通俗易懂，故事生动有趣，为大众认识“蓝色星球”下人类共同面临的危机、了解“科技向善”下人类未来生存问题的解决之道提供了难得的“精神食粮”。

人工智能技术目前在食物、能源、水领域的应用才刚刚开始，但它具有无限的潜力和广阔的发展前景。食物、能源、水 的可持续问题是人类共同面对的终极挑战，而 AI 技术在各个领域取得的巨大成功，让它成为我们面对这些挑战的一个强有力的武器。就了解人类面临的挑战、掌握最新科技发展成果、 与前沿专家进行思想碰撞而言，本书的确是一本不可多得的优秀读物。

中国工程院院士、水文学及水资源学家——王浩院士

前言 地球级挑战：2050 年 100 亿人口

七个要素：人类的基本需求一直没变

地球困境一：认知的错位与滞后来自“看不见”的危机

地球困境二：气候变化带来的复杂性

地球困境三：曾经的解决方案，今天的生态威胁

地球困境四：地球生态被“投资回报”思维捆绑

第一章 FEW 是什么？

旧金山小镇的孩子

地球上的很多事情其实没人管

FEW 真的那么重要吗？

不能抛开任何一个去谈另一个

这项研究并不孤单

目前对 FEW 的认知到了哪一步

第二章 AI 为地球重新编程

AI FOR FEW，我们需要一个系统解决方案

黄瓜的故事

第三章 水是打开 FEW 的钥匙

“零水日”

生命是一场缓慢脱水之旅

不要让最后一滴水成为我们的眼泪

记录每一条河流的日常

给水体“减负”

“数字水”

智能配水

每一条河都有自己的名字

第四章 我们烧热了地球

火电厂，存在还是毁灭？

“我们后辈都关注着你们”

化石能源比新型冠状病毒更可怕？

问题得到正视，但还远远不够

数字电网：准备好接纳“风光电”了吗？

从“consumer”到“prosumer”，每个人都可以“智慧用能”

第五章 从食物开始重构地球

给植物套上“运动手环”

如何让 100 亿人吃饱饭？

土地不能承受之重

飞蝗蔽天，禾草皆光

生态灾害

一边饥饿，一边挥霍

如何养活一株“T 先生”

所有的一切都是数据

舌尖上的 AI

第六章 挑战中的挑战

你想改变世界，世界不允许你改变

“你相信个体的力量吗？”

制度与治理：强与弱的选择题

技术与治理：寻找一个边界

人才黑洞

第七章 行动中的未来：FEW的新地图

新架构蓝图：2050 年容纳 100 亿人口

中国为地球带来的机遇：“一带一路”倡议

以空气为基础设施

“智人 + 植人”时代

水能互联

与其仰望星空，不如重构地球

第八章 为 FEW 而呼吁

透视 100 年后的五个法则

如何利用新技术应对人类集体挑战

人类的未来

打造“救命的 AI”

重新“设计”地球

寻找我们这一代人的“登月”使命

远大的商业投资应解决人类和地球所面临的发展问题

城市需要重新创新

X 先生的故事

后 记

参考文献