未來，這些產(chǎn)業(yè)將顛覆我們的認知

文／本刊記者 陳杰

“未來20年，有哪些傳統(tǒng)行業(yè)將因為前沿科技發(fā)展而產(chǎn)生重大變革？”

近日，中國工程院院士李蘭娟在科普中國聯(lián)手知乎推出的“向科學要答案”專題活動上，拋出這一問題，瞬間便霸榜成為熱點話題，各行各業(yè)專家學者也予以積極回應。

在農村，種地看不見人；得了疾病，一次基因掃描，就可以針對性地研制基因修復藥物；酒店變成無人自助服務，商鋪換成機器人上班；衣服可以再造衣服，實現(xiàn)100%低碳回收……在知乎，醫(yī)學、紡織以及人工智能等行業(yè)的答主對相關產(chǎn)業(yè)未來20年的展望，也成為話題下的高贊回答?？萍荚谖磥砣绾晤嵏参覀兊漠a(chǎn)業(yè)認知？

精準醫(yī)學未來可期

“科技發(fā)展肯定會助推醫(yī)學領域迎來重大突破！”極薩學院聯(lián)合創(chuàng)始人冷哲告訴科普時報記者，醫(yī)學從誕生之初到現(xiàn)在經(jīng)歷了很多變化，從最初的傳統(tǒng)醫(yī)學到現(xiàn)代的循證醫(yī)學，醫(yī)學有了長足的進步。而面向未來，精準醫(yī)學則會成為整個醫(yī)學行業(yè)產(chǎn)生重大變革的推動力。

傳統(tǒng)醫(yī)學主要依靠于經(jīng)驗的傳承，而經(jīng)驗的最大問題在于其局限性。隨后是循證醫(yī)學的出現(xiàn)，其核心是在臨床實踐中以客觀的科學研究結果作為證據(jù)，制定患者的治療方案，為的是克服傳統(tǒng)醫(yī)學憑借經(jīng)驗的弊端。

當然，這并不是說循證醫(yī)學就沒有問題。冷哲說，循證醫(yī)學所注重的證據(jù)大部分來源于大隊列數(shù)據(jù)的驗證，而這些證據(jù)在面臨某一個個體的時候，可能會因為強調普遍性和忽略個體特殊性，過分依賴統(tǒng)計學分析而降低了疾病的深層機制和臨床共識的權重。

近些年，科學家們不斷以各種方法來嘗試解決這一問題。隨著人類基因組計劃的完成，包括基因組學、轉錄組學和蛋白組學的飛速發(fā)展，醫(yī)學領域終于有了一個全新的思路——精準醫(yī)學。

冷哲說，精準醫(yī)學所倡導的是針對每個患者的個體特征定制治療方案，根據(jù)特定患者對特異性疾病的易感性、特異性療法和預后進行亞群分類，從而采取相應的預防、治療、干預措施?！耙獜娬{的是，精準醫(yī)學并沒有推翻循證醫(yī)學，而是循證醫(yī)學的細化。”

精準醫(yī)學嘗試從基因組學等角度來揭示疾病的發(fā)生和發(fā)展規(guī)律，把很多看起來癥狀類似的病人從基因層面進行更為精準的細分。從基因角度對藥物的安全性和療效進行評估，從而獲得對個體更加確定的療效，超越機械式看指南治病的方法。

“目前精準醫(yī)學應用最多的領域還是在癌癥的靶向藥物選擇方向?！崩湔苷f，精準醫(yī)學的未來不會局限于針對不同的人采用不同的療法，甚至可能出現(xiàn)針對不同的人開發(fā)不同的藥物。隨著基因編輯技術的成熟，未來不排除那種在科幻電影中出現(xiàn)的一次基因掃描，就可以有針對性地做出基因修復藥物的情景。

紡織產(chǎn)業(yè)不再“夕陽”

“公眾的印象中，紡織業(yè)就是勞動密集的產(chǎn)業(yè)，是大量產(chǎn)業(yè)工人巡視紡織機器或踩著縫紉機，重復著單一動作的夕陽產(chǎn)業(yè)?！奔徔椘坊瘜W工程師姚蔚銘接受記者采訪時說，其實紡織的產(chǎn)業(yè)鏈極長，從纖維紡絲涉及的材料學、化學、化工學，到紡織涉及的紡織學、機械自動化、數(shù)學，再到成衣制作涉及的服裝工程、服裝設計等等，需要糅合多個學科知識才能做成一件普通衣服，而其中任何一個學科的高精尖發(fā)展最終都會隨著產(chǎn)業(yè)化反饋到人們所穿衣服上。

你能想到，炎熱的夏天人們感冒是因為穿著造成的嗎？夏天室外高溫，室內開著空調很涼快，人們在驟冷驟熱的環(huán)境中進出，穿著不變就很易容就感冒。

姚蔚銘說，將來隨著相變微膠囊技術的成熟，人們的衣服就可以擁有“相變恒溫”功能?！拔覀兛梢詫?7.5℃的相變材料做成微膠囊形式，添加到任何一種面料材質的衣服上，減少夏天在室內戶外穿梭時驟冷驟熱的不適感，讓衣服穿著起來更加舒適?！?/p>

夏季，服裝防曬也是一種剛需，但是防曬衣很大的問題并不是防曬效果如何，而是穿起來太悶。防曬衣的防曬原理是吸收太陽光中的紫外線，但這些被吸收的光能會轉化成熱能，讓本來就裹覆全身的防曬衣更加悶熱。

“光輻降溫技術可以在衣服紗線上添加對太陽光全波段反射的物質，直接反射紫外線和紅外線。”姚蔚銘說，這種技術可讓夏季的衣服穿起來不僅防曬還非常涼快。

到了冬天，人們對服裝的要求無外乎是既輕薄又保暖，而這對傳統(tǒng)服裝材料而言就是個悖論，哪件羽絨服不是很輕很保暖但也很臃腫呢？

“改變，均源自科技創(chuàng)新?！币ξ点懻f，北京冬奧會上有的國家的隊服就使用了一種特殊的面料，紗線會隨著溫度變化而自動收縮，從而控制羽絨服面料的蓬松度，這樣衣服就能在室外有很好的保暖效果，在室內也不會覺得悶熱。

智能終端更具“主觀能動性”

AI技術發(fā)展已有幾十年了，但智能終端設備的“主觀能動性”提升并不是很快。

“5G時代的高可靠低延遲通信技術，基于分布式優(yōu)化算法可以讓終端智能設備自組網(wǎng)解決局部的人工智能問題?！迸＝虼髮W在讀博士潘周聃接受記者線上采訪時表示，多智能終端的協(xié)同問題，可以不用依賴通過把所有數(shù)據(jù)上傳給中央服務器就能得到解決。

AI領域的解決方案多是需要一個極為高效的中央服務器，事無巨細地控制和安排著每一個智能終端。這種方式帶來的問題，就非?？简炛醒敕掌鞫烁卟l(fā)通信能力及其統(tǒng)籌全局的計算能力，而這兩個能力挑戰(zhàn)會隨著機器人數(shù)量的增多而非線性地激增。

潘周聃說，分布式優(yōu)化算法的核心架構是通過分布在智聯(lián)體自身獨立的“運算單元+彼此間通信”，迭代出一個解決局部問題方案。“與中心化服務器架構相比，這樣的分布式算法并不需要把所有信息都分享出去，也不需要將信息時時刻刻傳送給中央服務器，不給服務器算力添麻煩?！?/p>

當前，分布式優(yōu)化算法面臨的挑戰(zhàn)首先是需要每臺智能設備擁有足夠智能，同時還需要一個延遲低的點對點通信，來加速溝通迭代的過程。前者隨著最近10年移動互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，帶來大量優(yōu)秀的低功耗高性能智能終端設備處理芯片；后者在5G時代已經(jīng)漸漸成為可能。

“隨著芯片技術以及通信技術的進一步發(fā)展和迭代，AI未來必將給我們帶來更多驚喜。”潘周聃展望道，未來的自動農業(yè)無人機可以結伴而行，自主組隊規(guī)劃路徑完成農藥噴灑任務；風電光電設備與當?shù)氐募彝?、工廠組網(wǎng)，并一起完成發(fā)電、供電任務；高速公路上，無人駕駛汽車自主構建“車聯(lián)網(wǎng)”有序地行駛……