智能化未來

我們在新世紀需要面對的最大挑戰(zhàn)是能源問題。對能源的追求歷來是殖民、國際紛爭和戰(zhàn)爭的最大驅(qū)動力之一（同時也為勝者帶來巨大財富）。對化石燃料的消耗，可以說是我們最大的生態(tài)威脅，同時也是各大經(jīng)濟和地緣政治危機的主要因素。這也是本書開篇著眼于納米化和石油鉆井的原因之一。如果能夠用遠見力來應(yīng)對能源問題的挑戰(zhàn)，我們將有無數(shù)種方式來改造世界，使地球成為一個更適宜生存的地方。這些方法獨具創(chuàng)意又標本兼治，可以從本質(zhì)上杜絕災(zāi)難性的未來。

在第 5 章，我們將考察遠見力如何看待石油和其他化石燃料的未來及影響。但不管是使用石油或是風(fēng)能，煤或是生物燃料，核能或是納米材料，最大的能源問題是：我們問錯了問題。能源的核心問題不是應(yīng)該使用什么燃料，而是應(yīng)該如何使用燃料。

答案是智能化。遠見力解決能源成本上升的辦法是通過提升程序本身的智能化來變革我們對燃料的使用。

簡單回顧上一章所提到的科技進步的八大路徑，對其中任一路徑進行深入研究，都能一窺可見的未來。然而，路徑 4 的產(chǎn)品智能化，可能是最生動的例子，讓我們看到在接下來的數(shù)年里，科技將顯著地變革一切。

智能化帶來的成本下降速度比能源成本的上升速度還要迅速，并且成本還在繼續(xù)下降。這一點是肯定的，因為這就是硬趨勢：它是運算處理能力、存儲容量和帶寬增加三大數(shù)字化油門的直接結(jié)果。只要我們設(shè)計出新的方法，將智能化與任何使用石油燃料的工具、系統(tǒng)或車輛進行整合，智能化成本的下降就會抵消燃料成本的上升，這有助于提升燃料的使用效率。

事實上，我們已經(jīng)見證了這一過程。20 世紀 70 年代的石油危機讓我們節(jié)衣縮食。我們是怎么解決的？首先是燃油噴射：我們將計算機與內(nèi)燃發(fā)動機進行整合，并在此過程中引入智能化。燃油噴射對單位燃料的使用效率和整體燃油消耗都產(chǎn)生了巨大的影響。同時，科技的發(fā)展使我們能夠從那些被認為已經(jīng)枯竭的老舊油井里開采更多的石油。數(shù)據(jù)挖掘和虛擬化/仿真建模，以及新的鉆井技術(shù)（例如，不僅能垂直鉆取，還能從側(cè)面鉆取）的大大提高，也讓我們得以開發(fā)出全新的檢測、獲得和提取石油的方法。

當然，這只是對智能化未來的一瞥，三大數(shù)字化油門正呈直線向未來推進。隨著在使用石油燃料的系統(tǒng)中加入更多的智能化，未來將更經(jīng)濟，更能抑制能源成本的上升。

與此同時，隨著智能化的成本繼續(xù)下降，智能的智能化（即嵌入式智能產(chǎn)品日益復(fù)雜，性能日益強大）以近乎垂直的曲線上升。今天被認為是“智能混凝土”的東西拿到十年后看，只不過是一種低級技術(shù)，而十年后的高級技術(shù)拿到現(xiàn)在看，也絕對讓人匪夷所思。舉例來說，在前面的章節(jié)中我們談到了智能停車場，但是與更智能的街道、交通信號燈這些能傳遞實時數(shù)據(jù)的創(chuàng)新相比，智能停車場無論是在經(jīng)濟效益還是生態(tài)效益上都顯得蒼白無力。

從現(xiàn)在的情況來看，比起在高速公路上正常行駛的油耗，我們在交通擁堵中消耗的燃料更多。而通過在混凝土中嵌入傳感器和微型芯片，我們可以建成智能十字路口，它能獲悉任意時點的交通流量狀況，并且將這些信息傳遞給交通信號燈以及車載導(dǎo)航系統(tǒng)。另外，如果汽車輪胎的氣壓能達到最佳狀態(tài)，我們就可以節(jié)省數(shù)百萬桶石油。智能輪胎這時就能夠告知我們輪胎不充滿氣將會浪費多少錢。而更智能的輪胎還能邊跑邊充氣，這就更有助于節(jié)省能源了。

傳遞意味著路徑 5 網(wǎng)絡(luò)化和路徑 6 互動化。事實上，未來的智能化創(chuàng)新將用到所有這八個路徑，而不僅僅是產(chǎn)品智能化這一條。這也意味著利用三大數(shù)字化油門的智能化力量來變革我們的基礎(chǔ)設(shè)施。

智能化基礎(chǔ)設(shè)施的影響不僅在于燃料節(jié)約，它還意味著挽救生命。如果我們能夠建立智能橋梁，它們就能夠告訴我們目前的承重情況，以及再增加多少重量將會崩垮。我們也可以修建能夠發(fā)出決堤警報的智能堤壩，以及其他類似的基礎(chǔ)設(shè)施。實際上，現(xiàn)在的技術(shù)能力已經(jīng)能夠做到。這些絕不是白日夢，它們正在醞釀中，并將在不久成為現(xiàn)實。

在未來，我們將把智能化應(yīng)用于任何一種使用能源的設(shè)備上。比如智能化房子，它了解你的習(xí)慣、日程安排，以及分時段計量的電力成本。于是它能以最經(jīng)濟和最優(yōu)化的方式調(diào)整屋內(nèi)的溫度、照明等耗能功能。還有能夠根據(jù)地形、區(qū)域和駕駛類型使用相應(yīng)燃料的智能汽車。智能化將推動我們步入多能源的未來，讓我們的工具知道在不同的時候使用不同的燃料，從而獲得最優(yōu)效率和生產(chǎn)力。

目前，65% 的美國工業(yè)耗能被用于運轉(zhuǎn)電動機。這些電動機絕大部分是以單一速度運行的。這就像是只用剎車改變速度來駕駛汽車。如果這些電動機都配備可以控制速度的智能驅(qū)動單元來匹配所要求的輸出，那么將節(jié)約 30% 的耗能，絕對會極大地降低生產(chǎn)所需的電力，減少產(chǎn)生的溫室氣體。

戴爾·摩根告訴我，在他的最新專利中，納米化的設(shè)計方法可以使燃料的使用更加智能化。

如果想擁有智能家居、辦公室和智能電站，我們還需要有智能傳輸系統(tǒng)、智能電網(wǎng)。否則，一切都運轉(zhuǎn)不起來。這意味著智能電網(wǎng)也勢在必行。

我們可以將這種遠見力應(yīng)用于工業(yè)的其他領(lǐng)域，例如食品供應(yīng)。人類與大地的關(guān)系，可以說是人類文明史的重要脈絡(luò)。我們雖然號稱已經(jīng)走入“后農(nóng)業(yè)時代”，但是這并不表示與大地的原始聯(lián)結(jié)就不再重要。想想 2008 年初發(fā)生的國際糧食騷亂，農(nóng)業(yè)問題永遠不會過時。我們永遠都要耕種糧食，就像我們總是會呼吸、歡笑和愛一樣。這是人類天性的一部分。

然而，變革之際，我們需要徹底改造農(nóng)業(yè)，就像我們對待燃料使用一樣，我們需要智能化農(nóng)業(yè)。在我 1990 年出版的《農(nóng)業(yè)進展》（Advances in Agriculture）中曾預(yù)言 90 年代將使用 GPS 來精準地犁出直線，并且在新世紀的第二個十年，農(nóng)民將充分利用智能拖拉機，把具有無線發(fā)射器和納米技術(shù)的生物可降解傳感器灑進田里，通過電腦讀取哪里有蟲害，哪里缺少水分，哪些部分需要多施些磷肥。這樣，10 萬英畝的農(nóng)田不再需要采用同一種耕作方式，而是做到因地制宜。4

如今 GPS 已是家常便飯，拖拉機也能夠自動駕駛，無線傳感器技術(shù)正迅速成為現(xiàn)實。有了這種更智能的農(nóng)業(yè)，我們可以確切地知道何時何地有蟲害，精確地劃分區(qū)域，而不是在整塊地上噴灑殺蟲劑。對于這些應(yīng)用，我們將使用按照植物和昆蟲進行分類的殺蟲劑，使它們對于環(huán)境更加有機并降低毒性。想象一下，這可以節(jié)省多少精力、時間和金錢，還能減少對環(huán)境的負面影響。

在土壤中植入傳感器會使作物變得智能，它會告訴我們什么時候莊稼缺水、哪些莊稼缺水、缺多少水。這樣，我們就可以計算出缺水的那部分作物需要多少水，什么時候需要水，而不是耗費巨大的經(jīng)濟和生態(tài)成本把整條河的水都灌進田地里。我們?nèi)绾沃溃總鞲衅鲿嬖V我們。就像燃油的成本上升，用水的成本也在上升，但智能化的成本正在下降，靠智能灌溉將影響農(nóng)業(yè)中的經(jīng)濟革命。