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制造業與十大新興技術的關系

點擊：2587  作者：星刻    來源： 互聯網周刊  發布時間:2016-05-01 16:27:25

 

           人類經歷了青銅器時代、工業時代、計算機時代，每一次時代的更替，每一項新技術的興起，都促使生產力水平的提升與制造效率的變革。未來，那些改變我們生產方式和人類發展進程的新興技術，將繼續和更加令人振奮。

 

1.燃料電池汽車 

 

燃料電池汽車算是電動汽車的一種，但本質上的區別卻很大。

 

好比現在被廣泛運用到手機領域的快速充電體驗一樣，燃料電池的優點是可以在幾分鐘的極短時間內給電池灌滿燃料，從而省去了長時間充電的麻煩。其原理在于使用氫氧混合燃料代替一般的化學電池，通常使用補充氫氣的方式來進行充電，也有一些電廠和叉車等領域使用甲烷和汽油作為電池燃料。

 

燃料電池汽車的出現，不僅使電動汽車的使用變得更加環保，還大大增強了其使用效率。

 

2.下一代機器人

 

機器人已跳出熒屏，負擔起人們的部分生產生活。

 

下一代機器人將更著重于人性化方面。其具體表現在體積更小，不會占用太大的空間，且更加靈活，工作起來更為精細、靈活、智能。真正起到了可以在工作環境中人類助手的作用。例如電子科技領域，智能手機和電子產品零部件的組裝等需要細致應對的流水線，也可以輕松完成。

 

下一代機器人的出現，在提高產品制造效率的基礎上，更深遠的意義在于解放了更多的勞動力思維。

 

3.可循環利用的熱固性塑料

 

在不可再生資源逐年銳減的今天，如何發展可持續循環經濟變成了全世界各行業都密切關注的焦點。

 

而做為現代制造業中不可或缺的材料，熱固性塑料以其高輕度，耐高溫等特點受到人們青睞，但其無法循環利用的難題也成為詬病，大部分熱固性聚合物只能變為垃圾進行填埋。而隨著科技的不斷發展，熱固性塑料的循環利用難題也即將得到解決。有研究表明一種名為“聚六氫三嗪”（簡稱PHT）的可循環利用的新型熱固性聚合物可放入強酸中溶解，從而打破聚合物關聯，分離出單體部分，然后重新組合為新產品。

 

這種可循環利用的先進產品，有望在幾年之內取代現有的不可循環的材料，為未來的制造業添磚加瓦。

 

4.精密基因工程技術

 

基因工程技術一直處在科技領域的至高位置，在得到更多矚目的同時也飽受爭議。值得欣慰的是新的基因工程技術以漸漸使傳統基因工程問題得到有效改善，特別是在植物的遺傳學層面實現了更多重大進展。新技術可以使我們可以直接“編輯”植物的遺傳密碼，提高植物營養成分、讓植物更好地適應氣候變化等。

 

比如CRISPR-Cas9系統可以在抑制不需要基因的基礎上就可以發揮出與自然變異別無二致的功用；核糖核酸干擾技術（RNAi）可有效預防病毒和真菌病原體，保護植物免受病蟲害，減少對化學殺蟲劑的需求。這種技術還可以惠及主要糧食作物，預防小麥稈銹病、稻瘟病、馬鈴薯晚疫病、香蕉枯萎病等。提高農作物的成活率。

 

新基因工程技術，是人類解鎖大自然生命奧秘的鑰匙，相信這種精密的新技術會幫助人們在生物醫藥等領取取得更深層次的突破。

 

5.增材制造技術

 

增材制造技術，顧名思義就是先從液體或粉末等碎料著手，然后再利用數字模板，將碎料打造成三維形狀。與批量生產不同，3D產品可以根據終端用戶需求，實現高度的個性化。還有一些醫學應用正引領3D打印朝生物科學的方向邁進。如今，通過直接打印人體細胞，已有望制作出活體細胞，在藥物安全篩查和最終的細胞修復與再生等方面開發出有潛力的應用。

 

增材制造技術的下一個重要階段將會是以3D技術打印線路板等集成電子元件。雖然利用這種辦法要將用各種不同材質制作而成的不同電子元件組合為一體并不容易，但不失為一個未來的重要發展趨勢。

 

6.自然發生的人工智能

 

人工智能（AI）就好比算機的思維，它可以幫助使程序獨立思考，比如前不久的alphaGO，還有無人汽車駕駛等技術都在說明人工智能在未來科技發展中的地位。盡管人工智能還處于測試階段，但對于一些學習和記憶任務而言，機器確實要優于人類。

 

特別是自然發生的人工智能，它在此基礎上又更進了一步，機器可通過消化海量信息進行自動學習。卡內基梅隆大學的“永不停止的語言學習”項目（NELL）便是一例。這套計算機系統不僅能查閱數以億計的網頁來讀取現成的材料，還能在此過程中主動提高自身閱讀和理解能力，以求在未來進一步提升表現。

 

7.分布式制造技術

 

分布式制造技術將顛覆我們的產品生產方式和銷售方式。這種技術把原材料和生產方式分散化，而產品的最終生產將在終端顧客的身邊完成。

 

從本質上說，分布式制造技術的概念是盡可能多地用數字信息取代實體供應鏈。當前，分布式制造技術在使用上高度依賴自助式的“創客運動”，即愛好者們利用本地的3D打印機、用本地的材料來生產產品。這當中有開源思維的元素，即消費者可以根據自身需求和喜好來制作個性化的產品。分布式制造技術能使當前一些模式化的物品變得更為多樣化，比如智能手機和汽車等等，產品的體積大小也不成問題。

 

這對制造業的突破是非常有啟迪的。

 

8.能夠“感知和躲避”的無人機

 

無人機技術已成為現今軍事、農業等領域被廣泛利用，還有望在物流行業大顯身手。

 

但截至目前，這些無人機仍都有人類飛行員，只不過這些飛行員是在地面遠程操控飛行器的飛行。隨著科技手段的發展，無人機技術將要開發可以自主飛行的機器，應用領域將進一步拓寬。要做到這一點，無人機必須能感知周圍環境并做出應對，調整飛行高度和飛行線路，避免與途中其他物品發生碰撞。

 

在自然界中，鳥類、魚類和昆蟲均能成群結隊地集合在一起，每一只動物幾乎都能與身邊的伙伴同步瞬時移動，并以團隊為單位飛行或游動。無人機不妨對此加以模仿。

 

9.神經形態技術

 

計算機是線性的，主要依靠高速中樞，在中央處理器和存儲芯片之間實現數據的來回移動。相比之下，人腦則處于全方位的互聯狀態，人腦中的邏輯和記憶緊密關聯，其密度和多樣性均是現代計算機的數十億倍。神經形態芯片旨在用與傳統硬件完全不同的方式處理信息，通過模仿人腦構造來大幅提高計算機的思維能力與反應能力。神經形態芯片能效更高、性能更強，可將負責數據存儲和數據處理的元件整合到同一個互聯模塊當中。

 

從某種意義上說，這一系統與組成人腦的數十億計的、相互連接的神經元頗為相仿，可更好地處理和應對圖像信號的無人機、更為強大、更為智能的相機和智能手機、有助于解讀金融市場奧妙或進行天氣預報的大規模數據透視。

 

試想，計算機可以自主地進行預測和學習，而不是僅僅按照預先編寫好的程序行事。

 

10.數字化基因組

 

排列基因組自古以來就是人類遺傳學的重要課題。

 

而數字化基因組的出現，把原本需要花費數年和大筆資金的排序，簡化到幾分鐘，數百美元就能完成。并且所得數據也可以利用電腦設備輕松傳輸，并通過互聯網渠道便捷分享。僅僅需要很低成本就能探知我們每個人的獨有遺傳結構。不僅如此，有了數字化技術之后，醫生能通過觀察腫瘤的基因結構來決定如何治療癌癥患者。同時，這一新知識也有助于制定具有高度針對性的療法，使精確用藥成為可能，從而改進患者特別是癌癥患者的治療效果。

 

可以說這種新技術的出現將為進一步推動醫療個性化、改善醫療效果帶來一場革命。

 

結語：

 

互聯網時代，市場需求給制造業領域造成了一個又一個痛點，促使其向著更能滿足人們生活需要的方向發展，也就在此時，更多改變世界的創新技術正以驚人的速度被人們所發掘。究其根本，就是市場影響制造業，制造業給創新提供堅實基礎，創新科技改變市場，影響我們的生活。這是一個無限循環下去的過程，也正是這種既定循環的存在，人類的歷史進程才得以更好的向前推進。

 

換而言之，創新科技無法擺脫制造業環境獨立發展；也是越來越多新興科技的誕生間接促進了制造業不斷邁向更高的階梯。因此，實體制造業和創新科技是互相依存的，都是人類發展不可或缺的重要條件。只有在完備制造水平的基礎上不拘一格的創新突破，我們的未來才會迸發出更精彩的光芒。

 

制造業與新興技術的關系，是雞和蛋的關系。