代表性技術(shù)：高效無線網(wǎng)絡(luò)、近場通信與低能耗網(wǎng)、電池優(yōu)化

實際應(yīng)用：數(shù)據(jù)流動性、移動端惡意軟件、云端移動處理器

智能城市

　　在2045年，全世界65%-70%的人口將會居住在城市里。隨著城市人口的增加，全球人口超過1千萬的超級都市將會從2016年的28座增加至2030年的41座。大量的人口向城市流動將會給這些城市的基礎(chǔ)建設(shè)，比如城際交通，食物和水源，電力能源，污水處理，以及公共安全系統(tǒng)等帶來極大的壓力。

　　未來的智能城市將利用信息和通訊技術(shù)（ICT），通過大數(shù)據(jù)以及自動化來提高城市的效率和可持續(xù)性。

　　比如使用分散探測系統(tǒng)將實時監(jiān)視城市用水用電數(shù)據(jù)，通過智能電網(wǎng)自動調(diào)整配電設(shè)置；通過聯(lián)網(wǎng)的交通信號系統(tǒng)以及自動駕駛系統(tǒng)來減緩車輛堵塞的程度；利用由新材料和新設(shè)計技巧所建的智能建筑來提高空調(diào)和照明系統(tǒng)的效率，減少能源浪費；使用屋頂太陽能板、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、地?zé)岚l(fā)電，以及其他可再生資源提供干凈的電力。

　　但是，在另一方面，沒錢或者缺乏政治信念去投資這些科技的城市將會變得極其擁擠和骯臟，成為暴動和沖突的爆發(fā)點。

量子計算

　　量子計算是通過疊加原理和量子糾纏等次原子粒子的特性來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的編碼和操縱。

　　雖然在過去的幾十年里，量子計算只存在于理論上，近些年的研究已經(jīng)開始出現(xiàn)有意義的結(jié)果。在未來的5-15年里，我們很有可能制造出一款有實用意義的量子計算機(jī)。

　　量子計算機(jī)的出現(xiàn)將會給其他的研究方向，比如氣候模擬、藥物研究、以及材料科學(xué)帶來巨大的進(jìn)步。

　　不過，最令人期待的還是量子密碼學(xué)。一臺量子計算機(jī)將可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也將真正無懈可擊。如今，量子計算機(jī)的許多技術(shù)堡壘已經(jīng)開始被逐一攻克，雖然我們也許在21世紀(jì)40年代才會看到真正實用的量子計算機(jī)，但來自政府和業(yè)界的大量投資意味著量子計算已經(jīng)邁過了轉(zhuǎn)折點。

代表性技術(shù)：量子糾錯、量子編程、后量子密碼學(xué)

實際應(yīng)用：MIT量子疊加研究、IBM云端量子計算服務(wù)、量子通訊衛(wèi)星

混合現(xiàn)實

　　虛擬現(xiàn)實和增強(qiáng)現(xiàn)實（VR和AR）技術(shù)已經(jīng)在消費電子市場激發(fā)了極大的熱情，各科技公司也迅速的開始進(jìn)入這個市場。在2014年收購Oculus VR之后，F(xiàn)acebook將在今年推出他們首款VR眼鏡。三星，索尼，宏達(dá)也計劃在今年推出VR產(chǎn)品。資本的涌進(jìn)代表了VR將會成為新一代的主流娛樂技術(shù)。當(dāng)然，VR也有在娛樂之外的應(yīng)用。美國第二大家居裝飾用品公司Lowe’s（勞氏公司）正在開發(fā)名為Holoroom的一款3D增強(qiáng)現(xiàn)實科技。Lowe’s的客戶將可以設(shè)計一個空間，然后使用Holoroom進(jìn)入一個3D模型，體驗他們設(shè)計的空間感覺如何。

　　雖然在歷史上，市場對VR和AR曾有些過于膨脹的預(yù)期，如今的超高清顯示，低價的姿勢與位置探測器以及高清視頻內(nèi)容給混合現(xiàn)實科技打下了雄厚的基礎(chǔ)。在未來的30年里，這些技術(shù)將成為主流科技。AR眼鏡將把實時相關(guān)的信息給用戶投放在現(xiàn)實中，而VR眼鏡則可以通過融合視覺，聽覺，嗅覺和觸覺來實現(xiàn)深度沉浸的體驗。

代表性技術(shù)：消費級硬件、沉浸式體驗、交互技術(shù)

實際應(yīng)用：谷歌Cardboard、混合現(xiàn)實軟硬件市場規(guī)模預(yù)測、手術(shù)現(xiàn)場流媒體直播

數(shù)據(jù)分析

　　在2015年，人類總共創(chuàng)造了4.4ZB（44億TB）的數(shù)據(jù)，而這個數(shù)字大約每兩年就會翻倍。在這些數(shù)據(jù)中隱藏了各種關(guān)于消費習(xí)慣，公共健康，全球氣候變化以及其他經(jīng)濟(jì)，社會還有政治等等方面的深刻信息?？上У氖牵m然“大數(shù)據(jù)”成為了一個熱點，但每年只有不到10%的數(shù)據(jù)會被分析。

　　在接下來的30年里，我們處理巨量的動態(tài)數(shù)據(jù)的能力將會逐漸提高。自動人工智能軟件將會可以從散亂的數(shù)據(jù)中識別并提取有關(guān)聯(lián)的信息。而這種數(shù)據(jù)分析的能力將會從商業(yè)應(yīng)用擴(kuò)散到普通人手里。

　　人們將會獲得在生活中使用大數(shù)據(jù)的能力，并且通過這種能力來迫使政府以及各種機(jī)構(gòu)對它們的政策負(fù)責(zé)。而這很有可能引起關(guān)于數(shù)據(jù)限制的沖突。超級個性化營銷，政府對人民數(shù)據(jù)的監(jiān)視，以及各大數(shù)據(jù)被盜案件的曝光則會引起數(shù)據(jù)所有權(quán)的討論。各個敵對勢力則可以利用被盜取的，從暗網(wǎng)中購買的，甚至是開源的數(shù)據(jù)來相互攻擊。

代表性技術(shù)：可視化、自動化、自然語言處理

實際應(yīng)用：深度學(xué)習(xí)超級計算機(jī)、犯罪預(yù)測、新加坡國家智能平臺

人類增強(qiáng)

　　在接下來的30年里，科技將帶領(lǐng)人類突破人類潛力的極限甚至生物的極限。由物聯(lián)網(wǎng)連接的可穿戴設(shè)備將會把與實時有關(guān)的信息直接打入我們的感官中。外骨骼和與大腦連接的假肢將會使我們變得更加強(qiáng)大，為老弱病殘恢復(fù)移動力。

　　裝有探測器和嵌入式計算機(jī)的隱形眼鏡或者被永久植入在體內(nèi)的裝備將給我們帶來可以穿墻的聽力，天然夜視，以及可以嵌入虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實系統(tǒng)的能力。益智藥將會擴(kuò)大我們的思維能力，改變工作和學(xué)習(xí)的方式。

　　當(dāng)然，人類增強(qiáng)科技也會帶來新的挑戰(zhàn)。那些負(fù)擔(dān)不起“升級肉體”價格的人群很有可能發(fā)現(xiàn)他們在增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)里毫無競爭力。而增強(qiáng)科技的聯(lián)網(wǎng)則會讓我們的身體甚至大腦成為黑客的目標(biāo)。對士兵的增強(qiáng)很有可能引發(fā)一場新的增強(qiáng)科技軍備競賽。

代表性技術(shù)：可穿戴計算設(shè)備、外骨骼與假肢、藥物增強(qiáng)

實際應(yīng)用：機(jī)械外骨骼、生化手指、自我量化

網(wǎng)絡(luò)安全

　　網(wǎng)絡(luò)安全不是一個嶄新的話題。事實上，早在1991年就有人提出了“網(wǎng)絡(luò)上的珍珠港”這一警告。但是在未來的30年里，隨著物流網(wǎng)的發(fā)展以及日常生活中越來越多的連接，網(wǎng)絡(luò)安全將會成為網(wǎng)絡(luò)行業(yè)首要的話題。

　　目前，雖然世界上的網(wǎng)絡(luò)攻擊越來越多，但是它們大多數(shù)的目標(biāo)都只是個人或者企業(yè)。而且這些攻擊所造成的損失雖然很大，但是這些損失并不會擴(kuò)散。而未來的世界將不會是如此的簡單。

　　隨著汽車、家電、電廠、路燈，以及數(shù)百萬個其他的事物相互連接，網(wǎng)絡(luò)攻擊的后果也會越來越嚴(yán)重。國家、企業(yè)、以及個人的數(shù)據(jù)將會面臨越來越隱蔽的攻擊。有些甚至在數(shù)年后才會被發(fā)現(xiàn)。目前，人們可以想象出來最壞的情況就是“網(wǎng)絡(luò)世界末日”– 在越發(fā)越瘋狂越頻繁的攻擊下，整個世紀(jì)的互聯(lián)網(wǎng)以及其中所包含的經(jīng)濟(jì)社會功能的崩潰。

代表性技術(shù)：用戶身份鑒定技術(shù)、自我進(jìn)化型網(wǎng)絡(luò)、下一代解密技術(shù)

實際應(yīng)用：美國網(wǎng)絡(luò)司令部、Oceans 00001011、網(wǎng)絡(luò)隱私與安全

社交網(wǎng)絡(luò)

　　如今，大約有65%的美國人使用社交網(wǎng)絡(luò)，而在2005年，這個數(shù)量只有7%。社交網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開始展現(xiàn)出改變?nèi)祟愋袨榈哪芰?。但是在未來?0年里，社交科技將會給人們帶來可以創(chuàng)造出各自微型文化圈的力量。

　　人們將會使用科技形成社會契約和基于網(wǎng)絡(luò)社區(qū)的社交結(jié)構(gòu)，從而顛覆許多傳統(tǒng)的權(quán)力結(jié)構(gòu)。比如政治輿論，由于目擊者們可以直接在網(wǎng)絡(luò)上揭露腐敗和壓迫而不用通過媒體的過濾，政府將會發(fā)現(xiàn)輿論越來越難被直接控制?；蛘咂髽I(yè)責(zé)任，雖然企業(yè)可以通過社交網(wǎng)絡(luò)直接接觸到消費者，這些消費者也可以利用社交網(wǎng)絡(luò)來突破營銷的噪音，使企業(yè)對他們的產(chǎn)品和行為負(fù)責(zé)。

　　眾籌和直播將會使內(nèi)容創(chuàng)作進(jìn)一步的民主化，從而模糊媒體人與觀眾之間的區(qū)別。而比特幣以及其他加密貨幣也許會把貨幣和交易的控制從政府手中剝離，從此基于社會共識而不是政府的規(guī)定。

代表性技術(shù)：區(qū)塊鏈技術(shù)、應(yīng)用社會科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)身份與名譽(yù)管理

實際應(yīng)用：區(qū)塊鏈技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用、社交媒體與心理健康、先進(jìn)數(shù)碼設(shè)備

先進(jìn)數(shù)碼設(shè)備

　　由于計算機(jī)和各種數(shù)碼設(shè)備在過去的60年里給人們生活帶來的天翻地覆的改變，我們似乎已經(jīng)忘了這些技術(shù)還比較新。個人電腦在1975年才出現(xiàn)在商店里，而當(dāng)時的個人電腦有如今日的宜家，是作為一套零件賣給顧客的。用戶需要自己把它組裝起來，所有的程序也都需要自己編寫。僅僅40年后，人們手中智能手機(jī)的計算能力就已經(jīng)遠(yuǎn)超1969年把宇航員送上月球時的NASA了。在未來的30年里，這個趨勢也將會繼續(xù)下去。

　　人們將會擁有更多的計算能力以及更廣的數(shù)碼資源。移動網(wǎng)絡(luò)和云計算將會給人們帶來幾乎無限的內(nèi)存和計算能力。虛擬技術(shù)和基于軟件的系統(tǒng)將會允許政府和企業(yè)在不需要昂貴的硬件升級的情況下迅速的調(diào)整升級IT系統(tǒng)。

　　從衣服到建材，數(shù)碼產(chǎn)品將會更廣泛的融入到日常生活中。在此同時，新科技將會改變我們與科技之間交流的方式。語音界面已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在智能手機(jī)中，而姿勢界面則允許我們無聲的與計算機(jī)通訊。最終，人腦-電腦界面將會允許我們用思想控制數(shù)碼設(shè)備，使它們成為我們身體的一部分。