预见五中未来科技(PPT).ppt

預見5種未來科技,作者：喬巴克(JoelA.Barker)史考特艾瑞克森(ScottW.Erickson)譯者：高子梅,研究生：李詩揚指導教授：楊棋明博士,為明日的科技革命做好萬全準備別讓競爭者搶在前面,1,作者簡介：,對於未來的研究，教育管理博士喬巴克（JoeA.Barker）和哲學博士史考特艾瑞克森（ScottW.Erickson）兩人的經驗加起來早已超過六十年。喬巴克喬巴克是深受世人好評的平裝暢銷書未來優勢（FutureEdge）一書的作者。如今他是國際知名的演說家，也是科技、範型轉變、和商業未來論的全球專家。史考特艾瑞克森史考特艾瑞克森擁有未來學家諮詢顧問的身份，曾擔任過企業主管，在製藥界有十五年的豐富經驗，對於兒童的行為和心理健康也有五年的實際經驗。,科技是什麼？,人類的力量非常渺小，科技給予人類掙脫大自然限制的龐大力量，不管是因應或改變大自然，我們藉助科技擴展自我的微弱能量。所以：科技就是改變，它是使夢想成真的一種能力。,3,想像一下,每個人都有自己的個人數位頻率，只要發聲下達指令就會聯結想要的東西一種只有空氣三倍重的空氣膠會出現，大幅降低能源消耗量。不久我們將使用無水馬桶，它會將排泄物直接轉換成肥料。從植物身上提煉塑膠，可分解為無害的二氧化碳和塵土。,4,這些重大的發現就是下一個徹底改變生活的科技創舉，但到底哪一個能真正實踐它許下的諾言？So要掌握未來的商機，先理解未來5種科技領域！,5,所有科技都從用途目的分類五大領域,超級科技：更好、更大、更快、更強的科技領域極限科技：透過方法與製程改良，以節約資源的科技領域。地方科技：能由當地直接供應的科技領域自然科技：從大自然滋生的科技領域人文科技：人類心智所創造的科技領域,6,這五種科技各自整合出各種運用模式，為我們打造未來的：,工作方式飲食方式在地球上移動的方式建造居所的方式製造和使用資源的方式溝通的方式自娛的方式醫療保健的方式,7,科技生態,打破自然力量帶來的均衡，跳脫自然時間與空間的限制，所形塑的建設會構成社會體制的一部分，推動人們不得不接受它帶來的改變。,8,科技形塑未來-汽車生態系統,車輛的動力科技，驅使社會形塑許多其周邊建設：馬路、修繕服務、交通資訊等等。這些構成的生態系統，促使我們在這系統下，不知不覺地，買車、開車、愛車、依賴車。不同於生物演化系統，此種生態好似人類預先設計好，只要人們想過不一樣生活，我們就能運用科技，打造我們想要的力量，形塑我們要的未來，我們的生活也就因此改變。,9,未來研究中的未來情境模擬,有些企業如：松下、飛利浦、SONY、Intel等都有對未來生活想像的展示館。純粹用文字要如何帶領讀者的想像？作者透過我們或我們的子孫在2050年寫給我們這一輩的書信方式，分別描繪了2030年或2050年五種科技領域的情境模擬。,10,概述歷史最悠久、過程最戲劇化，前景最被看好的未來科技領域1939年紐約世界博覽會-未來城市透視館新語彙：超人、超音波、超級市場、超級大國、超級盃、超級電腦、超級巨星、超級英雄。擅長：超級化、巨大工程、偉大構想主軸：更好、更大、更快、更強。,11,超級科技-概述與準則,準則一、眼前有取之不盡的資源二、只要投入足夠的時間及金錢，科學就能解決所有問題三、人類遲早一定會靠自己設計的裝置超越大自然四、如果可以選擇，人類一定會捨工作而就玩樂。若用一句話形容超級科技領域，應該是：數大便是美,超級科技-概述與準則,12,核融合發電-氘1980年代，橡樹嶺國家實驗室做過多次計算，證明核融合反應爐的燃料是取之不盡的。報告中指出，若我們以氘作為核融合發電的燃料，全世界每一個人所享有的能源量是現今美國人平均消耗量的兩倍。以世界人口二百億來計算，即便一百萬年後，海洋裡可用的氘也僅消耗不到5%。加拿大油砂加拿大阿塔巴斯肯油砂田所含的石油量是整個沙烏地阿拉伯石油量的兩倍。海底天然氣水合物即所謂的甲烷，冰狀固體，可為全世界供應五百年能源。上述資源僅是超級科技信奉者認為以後足以提供人類使用之資源之部份，後面還一大串名單。,超級科技-物質資源取之不盡實例,13,超高音速飛機二十一世紀，超級科技開始把研發重點放在可以一百英里高空飛行的客機；若計劃成功，屆時可在兩小時內飛抵地球上任一個地方。此外，美國航太總署也正在研發他們稱之為超高音速小子X-43飛機，時速可達五千至七千英里。空中計程車搭飛機不再是件難事，能夠隨傳到，你可以選擇何時出發、何處降落、完全依自己的時程表展開高速飛行之旅。太空船超級科技信奉者已著手以反物質作為太空船燃料，當物質與反物質接觸時會彼此消滅，釋放出巨大能量。研究顯示，一百萬分之一公克的反物質可以為載人的木星飛航提供一年的燃料，有此燃料，人類可以1G的等加速度在各星球間穿梭，如到火星只要七天的時間。,超級科技-靠科技解決所有問題實例,14,人工心臟麻州丹佛無機醫藥公司發明的人工心臟，使一位裝置的病人多活了512天，如果未裝此人工心臟，這位病人活不過30天。人工眼睛、視網膜利用電子感應器刺激舌頭，再轉換成相機可以看見的影象，使盲人重見光明；人工視網膜網即導盲晶片，將其植入眼睛後方，與視神經接合，即可促使盲人閱讀、在房子裡不被拌倒。手術機器人、奈米醫生加州桑尼維爾市直覺外科公司發明的手術機器人，稱之為達文西機器人，醫生藉由操縱其超小型手臂和手，只需很小的切口就能進行精細的手術，預計五年時間，這些機器人便可以自己自動進行手術了；史丹福大學、麻省理工學院之計劃若成功，二十年內可開始研發及部署奈米大小的機器人，可進入血管，保護人類不受感染，從事細胞修補，促進人類健康。,超級科技-靠人類的裝置超越大自然實例,15,機器人的運用微型機器人：日本的電子公司已研發出一種螞蟻大小的機器人，可深人電廠檢查發電設施、甚至修復故障。海底機器人：可潛入海底洋流中，從事魚群放養、餵食。機器骨架：日本神奈川工科大學已經設計製造出一種機器服，可促使60公斤重的女護士輕鬆扛起重達70公斤的病人；美國陸軍正密切發展此研究，試想有一天市面上出現一種現代戰將，他可以扛著70公斤重的軍備，以每小時50公里的速度和近5公尺寬的步伐大步前進。機器寵物：新力推出一款名叫AIBO的機器寵物狗，可以擷取電子郵件，大聲唸出。另一款代號SDX-3X的機器，外貌近似人，可將足球踢進網內。本田推出的新型機器人取名為Asimo，尺寸如小孩般大，可以做一些簡單任務，如遛狗、踢球、跑步。,超級科技-工作與休閒態度-捨工作而就玩樂實例,16,超級科技-2050年超級科技領域情境,17,極限科技-概述與準則,概述1962年，這門科技領域正式登場，寂靜的春天出版，引發公眾討論超級科技的化學產物對環境的傷害及對人類負面的影響。1972年出版的成長的極限，此書前半部對超級科技的觀念、行為和騷亂後果進行有系統的批判。促使全世界居民日益接受極限科技之想法。基礎前提：這個世界的物質是有限的，逾越範圍極限時，它遲早會猛力反擊回來。強調：你可以發明各種讓人類過好日子的工具與技術，但不能逾越這個世界的底限。主軸：不在於發明新的產品，而是方法與製程的改良，目的是保護地球免於被短視近利的開採者剝削。,18,極限科技-概述與準則,準則一、眼前的資源即將匱乏。二、科學與科技這種東西已經用了一個世紀，它就像浮士德與魔鬼的合約，眼前雖多有好處，卻禍害千年。三、大地之母最清楚所有事情-不要粗暴地對待大地之母。四、如果人類想活下去，必須努力做好很多功課。若用一句話形容極限科技領域，應該是：效率即是美,19,負瓦數負瓦數是指未用掉的能源瓦特單位。舉例來說，以螢光燈泡取代白熾燈泡，如此一來，每個燈座能源消耗量從一百瓦特減少為十五瓦特，等於每個燈座少了85%瓦特數。若能找出更多節省能源的方法，負瓦數總量不斷增加，不久便可省下相當於加蓋另一座電廠所增加的電力。空氣膠空氣膠是一種很特別的絕緣體，具有各種形式，最輕者重量只有空氣的三倍。它的隔熱、隔音效果奇佳，用在冰箱或居家上，可大幅降低能源消耗量。,極限科技-領域實例(一),20,微型雷射光便是所謂的發光二極體(LED)。它所消耗的電力只有白熾光的10%，亮度一樣，使用壽命卻高出一千倍，還可省下90%的電力，且其照明品質至少與從前不相上下，全球能源消耗量卻大幅降低。全球電力照明占總用電量的30%，由此可見LED的重大影響了。熱降解去聚合作用法熱降解去聚合作用法可以將任何一種具有碳成分的廢棄物，以高達85%的效能，轉化為可燃氣體、燃油及工業用礦物質。舉凡舊輪胎、電腦、拆掉的房子，以及如豬糞和火雞內臟等有機廢棄物，都能拿來運用。,極限科技-領域實例(二),21,食物保存聯合國資料顯示，全世界每年生產的食物量幾乎超過市場所需，只不過人類收成或儲存食物時，常因腐爛及有害動植物肆虐問題大量耗損，因此極限科技發明一種食物保存法-食物幅射法，此種方法運用伽瑪射線或電子光束來遏止食物腐敗，讓那些裝進盒內或瓶裡的食物無論經過多少年都無損原來的鮮度。醫療防疫極限科技信奉者贊成預防甚於治療的觀念，可降低醫療成本。此外，其也認為應減少對臨終病人的醫療支出。以美國為例，約有20%的醫療成本是花在臨終病人過世前十天的醫療資源。極限科技信奉者因而認為，可以用成本不高的人道方法，處理照顧臨終病人的問題。,22,極限科技-領域實例(三),電腦模擬極限科技信奉者在電腦模擬技術上相當成功。舉例來說，現在全球汽車公司都是直接在電腦上製作模型及進行測試，不必耗損原料製作模型，就能直接改善汽車的性能。總結來說：極限科技信奉者使用任何科技時，都以在不破壞自然生態的情況下，為人類謀求更好的生活品質為前題。,極限科技-領域實例(四),極限科技-2050年極限科技領域情境,24,地方科技-概述與準則,概述1970年代，著名學者恩斯特腓特烈修馬克著有一本小書小即是美為未來的地方科技領域奠定基礎。修馬克以其在緬甸工作的經驗，發展一套他稱之為佛教經濟學的原理。這套原理的基礎概念是：利用地方資源所製造的產物去滿足地方需求，才是最符合經濟效益的合理生活方式。地方科技信奉者就像超級科技信奉者一樣，深信自己有能力靠科技解決問題。另一方面，他們又很像極限科技信奉者，希望這些科技不會對使用者和環境造成傷害。,25,準則一、這個世界的資源對大家來說已經足夠了。二、只要規模得宜，科學及科技其實有益無害。三、人類是大自然的看管者。四、人類必須努力讓自己更有人性。因此，地方科技領域的座右銘是：小及地方優先即是美,26,地方科技-概述與準則,風車地方科技生態裡，風力發電是地方能源之一。歐洲是現今風力發電的領先佼佼者，其中丹麥更是全球風力渦輪發電機前鋒部隊。在其沿岸地區已出現許多風車農場。太陽能煙囪澳洲一家公司打算製造一座高達三千英尺，或者比美國的帝國大廈高的太陽能煙囪。這種煙囪是在底部鋪設面積廣達數英里的玻璃或塑膠，以利聚集熱氣，再使這些空氣透過煙囪往上升。上升中的空氣產生動能，帶動渦輪發電機，製造電力。其他以地方性資源發電方式如：海浪、太陽能板、水力。,地方科技-領域實例(一),27,夯土夯土牆的建造方式是先豎立好模板，再混合70%的沙土和30%的黏土，慢慢地層層填入其中。每一層都壓實之後，才能填上另一層土，最後形成表面平滑、硬如石塊的牆壁。這種牆面可以塗上灰泥或油漆，而且建材都是從建地本身取得。沙袋屋沙袋屋的牆壁是用裝滿濕黏土和泥土的麻袋建造而成。這些麻袋被層層疊放在地基上，再以黏土塞住缺口，乾了之後就像夯土牆一樣堅實。沙袋屋可以堆疊成拱頂狀，變硬後再塗上一層石膏。草坯屋有稻草和麥稈的地方，就可以蓋草坯屋。成捆稻草或麥稈堆起來就像大型磚塊。透過如此材料砌成的牆面，比石牆更堅固。,28,地方科技-領域實例(二),食物當地生產的食物被視為最有價值的產物。強調地方科技生態的村莊，放眼望去盡是一畦畦菜園，每個人都有自己的園圃。自行生產食物是地方科技的生活步調之一。甚至有人認為，只有當地生產的食物才具有對當地居民來說很重要的養分。捕霧網以地方科技解決地方水資源的方式，就是利用捕霧網技術萃取霧氣裡的水分。智利在其多霧卻乾旱的地區，利用大型捕霧網萃取足夠水分，一般3600m黑網，一天可收集11m的水。無水馬桶將家中廢棄物轉換成堆肥及肥料。地方科技信奉者不會把廚房和廁所的廢棄物視為頭痛問題，反而利用這種馬桶轉換成肥料。這種堆肥系統會殺死致病的細菌，讓原料供其園圃施肥。,29,地方科技-領域實例(三),自行車自行車是地方科技解決未來交通運輸問題的方法之一。自行車完全符合這個領域小及因地制宜的看法。此外，由於一般來說村落規模不大，自行車可以有效通行，以其速度快速周遊。TWIKE結合汽車與腳踏車於一體的TWIKE是三輪式交通工具。使用者利用雙腳踩踏板的力量，幫助加速發電機的動力。這種車時速五十英里，充一次電可以開約五十英里，若採得用力點開得更遠。賽格威採行地方科技典範的村落，最適合使用賽格威。因馬路上車輛稀疏，村里的交通距離很短，時速只有十二英里的賽格威足以在15分內抵達村子各角落。適合腿受傷或老人使用。,30,地方科技-領域實例(四),地方科技-2050年地方科技領域情境,31,自然科技-概述與準則,概述自然科技和前三個領域一樣，也有各種工具，但幾乎全部不是人類製造的，而是來自大自然。不管什麼問題，大自然自有解決之道。人類可以用新方法發揮地球上原有的生物元素，在不瓦解自然生態的情況下取得生物的DNA，將其他物種改造成更有益於人類。自然科技現可分成兩派：一、利用大自然原有產物，不希望有任何人為操控。二、利用全新的生物科技工具，重新組合大自然所給的答案，賦予全新面貌。,32,準則一、只要依大自然的方法行事，就能滿足人類所有需求。二、大地之母已經幫我們解決了所有問題，科學的責任就是找出她給的答案，利用她的方法創造相容的技術。三、我們與大自然是地位平等的伙伴關係。四、我們的責任是學習與大自然共處。這個領域的口號是：自然即是美,33,自然科技-概述與準則,能源氫氫是此領域重要且理想的能源，因其燃燒時只會轉化成水。加州大學柏克萊分校的研究人員已發現一種名為衣藻的綠色藻類，會因某種刺激而大量製造氫。乙醇加拿大渥太華艾歐基公司利用菌類所生產的酵素，將玉米廢棄物裡的纖維素轉化為糖，再將糖發酵，做成乙醇。若美國境內所有玉米廢棄物都能用這種方法處理，每年將生產九百五十億公升燃料。住家暖氣有暖爐之稱的羽裂蔓綠絨開花植物，它開一次花時會釋出相當一隻三公斤貓的體溫。因此，只要有一堆事先設計好每到冷天就開花的植物，保証屋裡一定暖烘烘。,34,自然科技-領域實例(一),原料彩色棉研究人員利用雜交技術繁育棉花植物，試圖製造出具有多種自然色彩的棉花纖維，這樣便能織出不需染色的布料。蜘蛛絲加拿大奈克西亞生物科技公司，已經能將製造蜘蛛絲的基因，轉化成哺乳動物的細胞。這些細胞會分泌一組蛋白質，再透過小孔擠壓噴出。在噴射過程中，蛋白質自組形成連續不斷的纖維，重量比高性能纖維克維拉還輕，質地更堅韌，彈性也與尼龍不分軒輊。黏膠美國愛達荷國家工程與環境實驗室已經分析貽貝為何能靠黏稠的分泌物，把自己固定在岩石、輸送管和船殼上。這種像環氧化物一樣的物質在水中特別能發揮功能，甚至比強力膠還黏。,35,自然科技-領域實例(二),醫藥最古老卻又最推陳出新的自然科技，就屬醫藥領域。一萬年前，狗就會用舌頭舔主人的傷口，因為唾液含有抗生素成分。而盤尼西林更是大自然的技術結晶。此外，還有那些呢？蛙皮素1980年代末期，查斯羅夫在非州爪蟾的皮膚找到一種縮氨酸，可殺死致病的細菌。後來又陸續在鯊魚、蛾、豬和水母身上也找到類似縮氨酸。蛆綠頭蒼蠅的蛆可用來清除病人的褥瘡、因腫瘤而壞死的組織或燒燙傷部份的腐肉。用蛆療法治癒骨頭感染成功率高達九成。水蛭密西根大學安娜堡分校曾利用水蛭去吸除器官移植手術的血液。他們不是為了省錢才採取這種作法，但十五次手術都相當成功。,36,自然科技-領域實例(三),通訊愛說話的單細胞學者所做的研究，指出細菌可能是透過空氣傳遞訊息。雖然它們之間的距離非常短(以人類的角度來看)，但實驗證實，一群細菌可以通知另一群細菌啟動它們的抗生素防禦基因，以防抗生素破壞。樹木間的對話普朗克化學生態研究中心的傑克舒茲研究了二十年，發現樹木會在空中傳播化學物質，發出痛苦的訊號通知周遭樹木(如被昆蟲襲擊時)。這些訊號讓其他樹木收到後，會在四十八小時內透過樹葉製造化合物，降低九成昆蟲來襲的可能性。大自然究竟還有多少精密的溝通方法是我們一無所悉，如果我們能夠與樹木、細菌溝通時，將會發生什麼事呢？,37,自然科技-領域實例(四),自然科技-2050年自然科技領域情境,38,概述前四個領域都是由物質架構而成，而且除了某些醫療裝置或產物，其他均是在人類的皮囊之外運作，而人文科技則大多在我們的皮囊內發揮作用人文科技領域座落在完全不同的地方，它不存在於外在世界，而是委身於內心世界。但這個內心世界仍算是一種科技生態，因為裡面有各種科技交互作用，共同創造出一套複雜的解答系統解答生而為人這個問題。總言之，人文科技領域所檢驗的東西，小自人的骨頭、大腦中樞，大至人類無邊無際的想像力，無所不包。,39,人文科技-概述與準則,準則一、人類的真正需求不是物質需求二、科學現在正在學習如何衡量人文科技三、上帝、大自然或演化論已賦予我們不凡的潛能四、我們的責任是認識自己人文科技的口號是：人類即是美,40,人文科技-概述與準則,生理範例左右對稱研究專家已證實，左右對稱是優良基因最清楚的外在指標，不僅人類如此，所有生物都一樣。換言之，當女性挑出高度對稱的男性作為伴侶時，等到她所認定的最好基因，同時代表提高製造優良後代的機率。這種內化評量工具的例子，正是人文科技的一部分。幹細胞幹細胞是原始的人體細胞，可以在人體內轉化成任何一種組織細胞。幹細胞的發現促成醫學革命，更形成專屬領域與名稱：再生醫學。,41,人文科技-領域實例(一),化學範例耳垢加州大學流行病學家尼可拉斯佩特拉吉斯的研究發現，耳垢裡的成分或許可以告訴我們一位女性得乳癌的風險究竟有多高。眼淚眼淚也能提供重要的化學資訊。因眼淚排掉情緒毒素，才不會日積月累形成憂鬱症。費洛蒙費洛蒙是人體為了發出某種訊號而製造的味道。德州大學的研究發現，排卵中的女性所散發的味道比未排卵的女性散發的味道更能吸引異性。換言之，男性靠嗅覺就能分辨出女性是否準備好受孕-那種味道會讓男性非常蠢蠢欲動。,42,人文科技-領域實例(二),時間生物學人體內的計時工作需要靠生理時鐘來執行。明尼蘇達大學的哈柏格潛心研究生物性節律長達三十餘年，已經能繪製出人體內許多指標的升降模式。如荷爾蒙、血壓和體溫在二十四小時裡都有固定的升降模式。藥物效用哈柏格博士發現，藥物在一天當中的某些時段可以發揮最大的療效。以癌症藥物來說，若投藥時間不當，就算服用兩位劑量也只能發揮一半藥效。只要抓對時間，即便劑量減半，藥效仍然多出兩倍其他研究專家也發現，我們處在白晝節律時較有辦法解決問題，而且某些時段特別能吸收資訊。,43,人文科技-領域實例(三),心理範例安慰劑安慰劑在醫學研究上運用了近一百年。它的過程是：給一位病真正的藥物，給另一位病人安慰劑(如沒有療效的糖果丸)，然後比較兩者的療效，而前提是必須讓服用安慰劑的病人以為自己吃的是真藥。研究指出，服用安慰劑的病人約30%覺得療效不錯。常見的解釋是病人對藥物的信心啟動了體內的自療反應。團隊合作團隊合作或許是人文科技最古老的技術之一。每種