哪些科学技术一旦发明成功，将会轰动整个地球？（未来科技发展：量子力学、人工智能和生命科学驱动星际穿越）

未来科技发展：量子力学、人工智能和生命科学驱动星际穿越

自第二次物理学大奇迹年已经过去一百多年了，基础科学基本上没有什么特别的发展，但是技术已经达到了某个临界点，人类文明能够跌跌撞撞到达目前这个状况殊为不易，未来应该以星际穿越为目标，这也就是我认为的，将会轰动整个地球的科技。

1963年，苏联科学家卡尔达肖夫提出了三个文明等级的提法，他认为可以从能量尺度和空间活动范围来判断。一级文明是指能够开发和利用所处星球的全部能源，记住是全部。对于人类来说，包括地球表面，海洋中和地球内部的资源和能源。二级文明指能够开发和利用所处恒星系的全部能源，拿太阳系来举例，当人类可以完全利用太阳和其它天体能源的时候，人类文明也就进入了二级文明。

三级文明就是宇宙中金字塔顶端的高级文明了，是指能够开发利用所在整个大星系的全部，以人类为例，是指能够利用银河系内的所有资源，可以到达银河系的任意一个角落。以这种标准来判断，人类文明现在的等级大概是0.73级，离一级文明还有不小的距离。

如果以此为标准和方向，那么能够轰动地球的科技可以从当前最前沿的三大科技领域分别是生命科学、量子力学和人工智能说起。

首当其冲应该发展的是量子力学。因为它的发展意味着基础科学的进步。其实大家都能感觉到，自1666年牛顿第一个物理学大奇迹年和1905年爱因斯坦的第二次大奇迹年之后，时隔一百多年，基础科学基本上没有什么进展，就如同《三体》中基础物理学仿佛被锁死了一样，到现在为止我们也没有能突破相对论的局限，依旧在三维空间里面打转转，而一旦实现如两大物理学大奇迹年那样的突破性进展，将会带动整个人类文明进入到一个新的时代，而希望就在相对论与量子力学的大统一理论上，也就是我们经常说的四种基本作用力的大一统。

当然，即便是量子力学的发展阶段，我们也已经看到了量子计算机的曙光，正如70多年前第一台电子计算机诞生后给人类科技带来的革命性影响一样，今天的计算机，通过操纵存在于两种状态之一即0和1来工作，而量子计算机不限于两种状态；它们将信息编码为量子比特，它们可以叠加存在，量子点代表原子、离子、光子或电子以及它们各自的控制设备，它们一起工作以充当计算机的存储器和处理器。由于二进制的O和1都处于叠加态，意味着普通计算机计算一次，量子计算机就可以实现2的N次方次计算（N取决于量子态，例如一个500量子位的计算机，它每一步就可以实现多达2的500次方的运算）。理论上，普通的量子计算机就比当今最强大的超级计算机强大数万倍。

为什么量子力学、量子计算机如此重要，那是因为人工智能的基础就是算法、算力和数据，无论是大量数据的处理，算法的应用以及算力的提升，都需要当前的计算机性能百尺竿头更进一步，更快更强，可惜由于摩尔定律遭遇了电路板过热这个大问题，不得不靠提升体积（超级计算机）和连接能力来提升，但终究只是物理层面的提升，而达不到指数级的质变。

当然，量子力学还有一个方向也很重要，那就是高维空间理论，其指向通过时空弯曲所造成的虫洞实现远距离航行，根据质能方程，想要打开这样的空间需要巨大的能量，这个我在最后还会说。

当算力得到保证之后，需要发展的就是人工智能了，这里不讨论有可能对人类带来的危害，只谈其实际效果。

人工智能目前比较模糊的分为强人工智能和弱人工智能，让我们叹为观止的阿尔法狗就属于典型的第二代弱人工智能，这意味着2019年节点我们处于弱人工智能中等偏下的水平，离真正能推理（Reasoning）、解决问题（Problem_solving）有知觉的，有自我意识的。可以独立思考问题并制定解决问题的最优方案，有自己的价值观和世界观体系的智能机器还差十万八千里，而且目前也开始进入瓶颈期，但是量子计算机的成熟将会帮助人工智能突破奇点，无限接近强人工智能（我一直认为，介于弱人工智能与强人工智能的中间态最为安全）。

发展人工智能的意义不用我多说，它可以最大程度的解放人类的双手双脚，而且效率比人工强的太多，不但极大地解放了生产力，也让人类开启“思维生物”的演化进程。

当量子力学和人工智能都有了起色，那么人类离永生也就不远了。（这里没有明确的先后，正常情况下三大领域应该是同步发展，相互促进的）

无论是通过3D生物打印进行坏死器官移植，还是通过脑机接口实现记忆移植克隆体，亦或是半硅基半碳基生命结合来实现永生，在量子力学和人工智能的加持下，都不难实现。（实际上现在脑机接口就有突破的迹象）。

好了，我们还差最后一步，实现了这一步，我们的文明基本上就可以进行星际殖民了。

事实证明，无论是核聚变还是核裂变，面对这个宏大的宇宙，哪怕是太阳系，核能也显得太过孱弱了，人类需要找到新的、更强大的能源来驱动飞船甚至打开虫洞，那么，新世纪发现的暗物质也许给了我们希望，当然，随着更多的粒子被发现，也许会有更强大的能源被我们驱动，但前提是量子力学，人工智能的大发展。

哦，对了，最重要的前提是，人类还没有将自己毁灭！

科技的突破将引领人类文明迈向飞跃之年

答：常温超导体、可控核聚变、量子计算机、强人工智能、生命科学等等，这些科学技术一旦获得突破，将让人类文明实现飞跃。

在300年前，牛顿等人建立起来的经典力学，让人类文明实现了第一次飞跃；在上世纪，量子力学和相对论的出现，引导了第二次物理学奇迹。

如今过去了100多年，人类的基础物理学并没有太大的发展，但是科学技术有着巨大的进步。其中有一些科学技术，人类还处于探索当中，一旦获得突破，将会影响整个人类的文明进程。

在1911年，科学家首次发现汞在4.2K时电阻消失，然后在更多的材料中发现了超导现象，经过100多年的发展，超导体的温度提高到了大约140K，并走向了应用，但是超导材料所需的超低温限制了应用范围。

于是常温超导体材料成了材料科学中的“圣杯”，一旦人类找到常温超导体，将会极大地促进人类各领域的发展，比如我们的电子设备可以做得更小更轻薄，所有的用电设备都将在效率上得到极大的提高，甚至出现悬浮建筑物、悬浮汽车等等。

人类目前的能源主要来自化石燃料，然而化石燃料在地球上的储量是有限的，能源问题将成为本世纪末人类的最大难题；虽然人类已经掌握了可控核裂变技术，但是裂变材料的稀缺与核废物的处理，决定了核裂变技术只是一个过渡方案。

而可控核聚变就不存在这样的问题，如果我们把一升海水中的氘、氚进行聚变，释放能量相当于300升汽油的热值，如果使用氦-3作为核聚变材料，那么将是理想的清洁能源；所以可控核聚变技术，将是一项极大促进人类文明发展的科学技术。

量子计算机的原理，科学家早在30年前就从理论上进行验证了，但是要实现起来却非常困难，目前科学计算机的发展遇到了瓶颈，人类要想实现更高的算力，传统计算机基本只能从规模上入手。

量子计算机的工作原理完全不同于传统计算机，量子计算机最神奇的地方就是可以实现分布式运算，比如传统计算机分解一个256位数需要上千年，而量子计算机只需要几秒钟，一旦量子计算机走出实验室，将会改变现有的世界格局。

人工智能人们并不陌生，但是我们现阶段接触到的所有人工智能，其实并非真正意义的人工智能，而是基于数据和算法的结果。

强人工智能指真正拥有自我意识的机器，并且能完成独立的推理和解决问题，但是人工智能是把双刃剑，可能给人类带来福音，也可能带来的是毁灭。