未來科技大爆炸（簡體書）

《未來科技大爆炸》是文津圖書獎獲得者、著名科普作家汪詰暌違三年的重磅新作。汪詰利用技術飛輪原理，對時下備受期待甚至也令人焦慮不安的科技前景進行了深刻的硬核預測。他用通俗易懂的語言解析了20多個前沿科技領域的發展現狀和趨勢，涵蓋了人工智能、AR/VR技術、5G、元宇宙、區塊鏈、無人駕駛、量子計算機等領域。
本書不僅帶領讀者掌握科技前沿的事實和新知，還深入探討這些未來產業當前存在的發展問題，推測其未來可能的發展方向和潛在風險。通過閱讀此書，讀者不僅可以先人一步洞悉商機，更重要的是培養對于未來的敏銳覺察和科學思維，這將幫助你在數字革命和技術變革的浪潮中掌握主動權，擁抱未來。汪詰的洞見將引導你打破局限，坦然面對科技進步所帶來的變化、風險與成果，探索即將改變我們生活的科技世界。

汪詰，2017年起成為全職科普人，現為職業科普作家，科學影視導演、編劇，中國科普作協會員、上海科普作協會員，自媒體專欄“科學有故事”主理人。
今日頭條 2021 百萬粉絲創作者、2022 百大作品創作者、知乎zui高等級（Lv10）作者

自媒體電臺《科學有故事》榮膺喜馬拉雅 FM 2019 和 2020 十大zui具商業價值主播

已出版各類科普、科幻作品20多部——
其中《時間的形狀—相對論史話》獲第八屆文津圖書獎
《時間囚籠》獲第十八屆百花文學獎
《文明的火種》獲中國好書月度好書獎
《植物的戰斗》獲豆瓣 2022年度科學新知圖書 TOP 10
《如果你跑得和光一樣快》獲 2020 我zui喜愛的童書“知識性讀物組”TOP 10
《地球的眼睛》獲上海市優秀科普圖書獎
2024年，《尋秘自然：無形之力》入圍第十四屆北京國際電影節科技單元佳片。

◎為了享受更智能便利的科技生活，你是否自愿植入體內芯片？
◎為了更快掌握一門學科，或是趕走抑郁、獲得開心的情緒體驗，你敢于嘗試腦機接口嗎？
◎無人駕駛汽車時代將全面來臨了嗎？這是怎么做到的？
◎為了有朝一日去太空旅行，你需要攢多少錢，做好哪些準備？
◎改造教室里的什么工具，就可以撬動未來教育？
◎北京到上海，一小時內可以往返，還需要等多久可以實現？
◎AR（增強顯示）和VR（虛擬現實）技術的邊界在哪里？
◎關于如何醫治好你的疾病，Ai完全有可能比人類做得更好？
◎5G技術的發展是否會令商業江湖的格局開始重新洗牌？
◎區塊鏈和比特幣領域是不是千載難逢的投資機會？
◎ChatGPT全面進入我們生活的時代，人工智能是否會搶走所有的工作？
◎目前世界上一半的工作崗位在2050年不太可能存在。世界的變化比我們想象得迅猛，我們學習東西的方式和我們學到的東西都需要做出相應的改變。
——前瞻式了解有可能改變人類未來的多個技術前沿領域正在創造的奇跡，深刻洞悉科技發展即將面臨的嶄新紀元，把握奇點臨近時代的機遇，跟上步伐，打破局限，坦然面對發展和進步所帶來的變化、風險與成果，擁抱未來。

? 未來生活
密碼、刷臉、皮下芯片， 未來金融業的身份認證會走向何方?
5G 會如何改變我們的生活?
未來的學校教育會變成怎樣?
我們離天天吃人造肉還有多遠?
? 虛擬現實
AR 技術在 5G 時代會蓬勃發展嗎?
從虛擬現實到身臨其境，有幾座山要翻?
? 元宇宙
透過元宇宙的本質看未來
腦機接口是否會打開潘多拉的魔盒?
? 人工智能
人工智能會奪走我們的工作嗎?
人工智能會主導藝術創作嗎?
奇點臨近，AI 將掀起新一次科學革命
從 ChatGPT 看 AI 到底能不能產生意識
? 未來醫療
人類離徹底攻克癌癥還有多遠?
AI 負責治病，醫生負責關懷
? 未來交通
我們能徹底告別堵車嗎?
會飛的高鐵，一小時往返京滬
? 太空旅游
太空旅游離我們還有多遠?
離開地球去度假，這個愿望何時能實現?
? 區塊鏈與 NFT
區塊鏈何時統治全球?
什么是 NFT ?
NFT 實戰教學
? 芯片與材料
芯片 :zui能代表人類智慧的科技產品
量子計算機將如何影響我們的未來?
我們與魔法世界的距離，只隔著一臺原子操縱機

后記

請你記住，你在本書中所看到的風景，不過是我為你掀開未來的一個小角。或許你會覺得用這種充滿期待和想象的方式來描繪未來是一件天經地義的事情，其實并不是這樣。如果時光倒回到三四百年前，那時候的人們絕對不可能用今天這樣的方式來期待未來。
假如有一個 1000 年前的古人冬眠了 500 年后醒來，他會發現世界幾乎沒有什么變化，自己完全不需要去適應 500 年后的世界。我們是整個人類歷史上能在有生之年感受世界變化速度zui快的一代人，從這個意義上來說，你我能成長在這個時代，是一件無比幸運的事情。也只有這樣的時代，才會有那么多人津津有味地閱讀預測未來的書籍，就好像此時此刻的你捧著的這本書。
假如你是在我寫完這本書的兩三年后才閱讀，你發現很多我在書中描寫的未來已經成了現實，感嘆我預言的精準，你不用佩服我，因為我在書中預言了那么多未來的事情，就算蒙也能蒙對幾件，不是嗎？而且，我非常清楚，必然也會有很多事情出乎我的意料，我的預言徹底失敗了，也請不必嘲笑我，這個世界上真的沒人能預測未來，因為未來本身就是不確定的，很多微小的擾動都有可能改變未來科技的走向。
假如我們現在都坐在同一輛通往未來的時光列車上，那么這趟列車絕不是行駛在一根筆直的軌道上，在列車的前方，有無數的岔路，而每一個岔路邊都有一個正在扔骰子的扳道工，他會朝哪邊扳，是一個概率事件。
但不管怎么說，我們都是帶著同樣的興奮期待著下一秒鐘的風景。很高興能為你講解沿途的風景，期待我還有機會能繼續與你同乘，再次為你講解。
——摘選自《未來科技大爆炸》作者后記

>我們可以不背密碼嗎？

以密碼體系為身份認證核心的時代已經到頭了，它一定不可能繼續繁榮了，因為它不符合技術飛輪的第一條法則，科學原理已經遇到了瓶頸，而我們對密碼的埋怨正在與日俱增，拋棄密碼肯定是大勢所趨。
但話說回來，大家都想拋棄密碼，卻不代表我們就一定能做到，想成功和做成功是兩碼事。
想要拋棄密碼，未來有兩種解決方案。其中之一是采用與密碼差不多同時代誕生的數字證書技術。數字證書說白了就是把密碼記在一個小本子上，需要時就拿出小本子看一眼，這樣就不用記憶了。這其實就是數字證書的zui原始形式。既然可以記在本子上，當然也可以記在電子設備上。比如我們用公交卡乘車，公交卡就是一張數字證書，里面記錄了密碼，拿著公交卡就相當于記住密碼了。我們的二代身份證也是一張數字證書，里面有芯片，可以被讀取信息，只要帶著身份證，就可以去火車站取票而不用輸入訂單信息了。
不過，卡片類證書有明顯的弊端，就是可能會被忘記攜帶。這個問題能用技術解決嗎？答案是肯定的，當然可以用技術解決，它符合技術飛輪的第一條法則，科學原理沒有瓶頸。解決方案就是在人體內植入一個芯片，比如植入在指尖的皮下，或者身體的任何地方，這樣一來，就不可能忘帶了。需要驗證的地方，揮一揮手就可以了。
瑞典一家公司Biohax在過去的幾年里已經為超過4000人完成了皮下芯片植入手術。過程是這樣：用一個類似針管的設備，只需要1分鐘，就能把一個米粒大小的芯片植入人們拇指和食指之間的虎口位置。手術的傷口有三四毫米，傷口不需要縫合，也完全不會影響人們的工作和生活。芯片植入者可以用它來當身份證、信用卡、門禁卡，還可以用來乘坐火車和飛機，甚至可以一勞永逸地免去忘帶鑰匙的麻煩。
從科學原理上來說，這項技術還有極大的發展空間。芯片還能繼續往小做，小到對人體來說可以完全忽略不計。手術的過程也可以變得更加安全、無痛，甚至絲毫感覺都沒有。
我們再來看它是否符合技術飛輪的第二條法則：技術應用是不是有市場需求呢？這個答案當然是肯定的，因為我們都不想背密碼，人人都想生活得更方便一些，辦事效率更高一些。尤其對于老年人，這能給他們的生活帶來巨大的便利。
再來看它是否符合技術飛輪的第三條法則：資金能不能解決發展中面臨的主要問題呢？我的回答是：不能。
制約皮下芯片發展的主要問題有二：第一個是技術標準問題，也就是說，芯片中的信息要被外部設備讀取，就必然需要有一個讀取協議。比如說，為什么同樣是公交卡，上海的公交卡無法在北京的公交站刷卡乘車呢？因為讀取協議不同。皮下芯片也是同樣的道理，芯片中的信息必須被加密，否則就能被偽造。而加密就意味著必須有解密協議，想要讓所有的身份識別設備都能被讀取，就必須有一個全球（至少是全國）統一的讀取協議，否則的話，你就得植入無數個不同公司的芯片了。這個事情不是光靠錢就能辦到的，甚至也無法靠行政命令來實現，它涉及多方的利益博弈，極為復雜。你想啊，連全國的公交卡都做不到統一，怎么指望皮下芯片能輕松實現一卡通呢？至少在未來一二十年內，我看不到有這種可能性。第二個問題關乎人性，在皮下植入芯片，意味著對健康的人進行人體改造，這是倫理問題。對大多數人來說，倫理是一個底線問題，這顯然不是靠錢能解決的。
所以，用永久性數字證書的方案來解決未來的身份認證依然不是一個近未來的可選項，這項技術會繼續發展，但恐怕不會成為飛輪。因為它不符合技術飛輪的第三條法則，它面臨的主要問題無法用錢來解決。
接下來我們來看替代密碼的第三種解決方案：生物特征識別技術。凡是人體獨一無二的生物特征，都可以用作身份識別，例如指紋、聲紋、掌紋、虹膜、長相、DNA序列等，但為了后面敘述的方便，我就統一用“刷臉”這個大家喜聞樂見、簡單易懂的詞來指代這項技術。
刷臉系統的漏洞第一次被公眾熱議是2013年的一個案件，黃某被他的司機冒名頂替售賣了自己的房屋。根據新聞報道，北京市某公證處在審核到場辦理公證的手續人是否為黃某時，使用人臉驗證系統將到場人員與黃某身份證照片進行了比對，驗證分值超過0.6，認定現場辦理公證的人即為黃某本人，遂審核通過，并為他辦理了公證手續。
如今的人臉識別技術已經取得了更大的進步，同樣的事情應該不會再發生了。支付寶的刷臉認證完全可以抵御換臉技術的攻擊，但是卻無法抵御好萊塢道具團隊的攻擊。這是什么意思呢？就是說，一張制作精良的人皮面具可以攻破現在大多數手機上的刷臉認證技術。畢竟，我們現在使用的手機大都還是普通的攝像頭。
我聽過中國科學院自動化研究所生物識別與安全技術研究中心李子青主任的一次演講，演講的題目是“捍衛真身！刷臉時代如何破解一張人皮面具就能騙過機器的困局”。他在演講中說：“目前的技術，對于仿真的假體還是處于有矛有盾的對攻狀態，互有勝負。”
面對來自人皮面具的攻擊，刷臉認證技術也在迭代。比如現在很多手機配備了紅外線攝像頭。由于硅膠制作的人皮面具紅外線反射率，與真正的皮膚差別很大，通過檢測臉部皮膚反射回來的紅外線，刷臉程序就能把戴著人皮面具的身份偽造者拒之門外。但是道高一尺，魔高一丈，在另一次對抗中，人皮面具又贏了。
人類的面部特征信息，除了現在已經被數據建模的臉型、膚色、嘴唇、眼距以及五官之間的幾何關系以外，還有更多細節特征可以用于身份識別。比如我們的嘴唇、虹膜中都蘊藏著大量獨一無二的生物特征信息。有研究表明，單獨對人的嘴唇部分進行身份識別，就能達到超過90%的準確度。2018年，一家名為普林斯頓的生物特征識別公司在迪拜機場的航站樓里部署他們zui新的設備。這些設備可以在一分鐘內完成一個人雙手掌紋、面部特征以及虹膜特征的注冊。在安檢的時候，同時識別這些特征只需要不到5秒鐘。
刷臉技術與聲紋識別技術是很好的搭檔。當我們說話的時候，每個人都會表現出不同的表情，我們的面部肌肉也會發生變化。即使是雙胞胎，也不可能在朗讀一串字母的時候表現得完全一樣。也就是說，zui讓刷臉為難的雙胞胎甄別問題，可以通過聲紋和面部表情識別系統共同解決。美國一個研究實驗室開發的一種技術，就能利用聲音和面部表情動態的數據信息彌補臉部分辨率不足的問題。他們還將紅外線攝像機拍攝的圖像與普通相機拍攝的圖像疊加處理，在一定程度上解決了強光下人臉識別困難的問題。
前面講了那么多，實際上，都是為了說明刷臉技術還沒有遇到科學原理上的瓶頸，技術發展的空間還很大。
再來看技術飛輪的第二條法則：有沒有市場需求。這一點我想應該不會有人質疑。生物特征識別技術的應用領域極為廣泛，除了zui常見的金融領域以外，在商業管理、公共安全、交通及軍事等領域也有廣泛應用。它也是當今科技投資的zui熱門的領域之一，所以，持續投資和研發應該也不是問題。
zui后，我們再來看第三條法則，這項技術的發展有沒有用錢解決不了的問題。
密碼有一個很重要的特征，叫“不可否認性”，也就是說，密碼被盜，往往是因為客戶自己不小心泄露了密碼等。但是，如果生物識別發生了錯誤，不管刷臉不通過還是被偽造冒名，人們都可能會指責銀行的系統有問題。因此，銀行為了zui大限度地免責，寧愿步子邁得小一點，也不愿意使用不夠完美的技術增加潛在風險。
銀行是一個競爭非常激烈的行業。能否塑造更好的用戶體驗決定了競爭的成敗，在這種情況下，銀行折中設計了自己的系統。它的底層依然基于密碼體系，與客戶之間的法律約定也以此為基礎，但是銀行會鼓勵用戶把自己的密碼或者數字憑證交給手機或者電腦，然后由手機或電腦通過刷臉來識別主人，再進行各種銀行業務的操作。在未來，幾乎已經沒有什么業務還需要去銀行的柜臺辦理了。
你可以關注一下現在各大銀行的手機App，它們的刷臉功能，都是與密碼結合在一起使用的，就是說在App保存了你的密碼之后，允許你下次不必輸入密碼，而是采用刷臉的方式將客戶端儲存的密碼用于驗證。這其實并不是刷臉與密碼的競爭，更沒有淘汰密碼，而是刷臉提供了更好的用戶體驗。從用戶的感受來說，密碼好像不存在了，但從法律層面上來說，密碼體系依然頑固地存在，只有當刷臉技術真正達到完美時，銀行業才會徹底放棄密碼體系。