《2016-2045年新兴科技趋势》预测报告，由未来侦察（FutureScout）战略与分析公司为美国陆军负责研究与技术的副部长助理（DASA R&T）撰写，帮助陆军理解新兴技术趋势，使陆军领导者和联合、跨机构及国际的利益相关者了解影响未来作战环境和塑造未来30年作战能力的科技趋势；激发陆军有关科技投资的战略对话，确保士兵在未来作战中保持优势。
目录
一、新兴科技未来发展趋势报告概况
二、新兴科技未来发展趋势主要内容
三、美国陆军部报告主要特点及启示
一、新兴科技未来发展趋势报告概况
美国陆军2016年6月16日公布了Emerging Science and Technology Trends：2016-2045 -- A Synthesis of Leading Forecasts Report（April 2016）——《2016-2045年新兴科技趋势——领先预测综合报告（2016年4月）》（以下简称“报告”）。报告长达35页、图文并茂，由未来侦察战略与分析公司（FutureScout，LLC.）为陆军负责研究与技术的陆军副部长助理（DASA R&T）撰写，帮助陆军理解新兴技术趋势、应对未来的不确定性。该报告是陆军负责研究与技术的助理部长帮办发布的有关新兴科技趋势的第三份年度报告。如同前两年发布的报告，该报告主要有两大目标：一是使陆军领导者和联合、跨机构及国际的利益相关者了解影响未来作战环境和塑造未来30年作战能力的科技趋势；二是激发陆军有关科技投资的战略对话，确保士兵在未来作战中保持优势。
报告的内容表展示了报告的八个部分：一、执行摘要Pg1 EXECUTIVE SUMMARY，二、背景Pg2 BACKGROUND，三、新兴科技趋势Pg3 EMERGING S&T TRENDS，四、横向主题Pg9 CROSS-CUTTING THEMES，五、结论Pg12 CONCLUSION，六、附录A：文献目录Pg14 APPENDIX A：BIBLIOGRAPHY，七、附录B：分析方法Pg16 APPENDIX B：ANALYSIS METHODS，八、趋势卡TREND CARDS。报告的主要内容为三、四两部分，本报告解读的第二部分专门长篇详述。
报告综合分析了过去五年内由美国内外政府机构、科研机构、咨询机构、国际研究所、工业界、智囊团和智库等发布的32份科技预测报告及这些报告提到的690项科技趋势，以识别出可能带来变革性或颠覆性影响的科技趋势。通过报告涉及的690项科技趋势进行综合比对分析，最终提炼形成并明确了24个值得关注的新兴科技趋势，暨上述内容表三：新兴科技趋势，包括：机器人与自主系统、增材制造、大数据分析、人体机能增强系统（Human Augmentation）、移动和云计算、医疗进步、网络空间、能源、智慧城市、物联网、食物与水技术、量子计算、社交媒体使能（Social Empowerment）、先进数码产品、混合实境（即虚拟现实与增强现实）、气候变化技术、先进材料、新型武器、太空、合成生物等20大核心科技趋势；以及源文件出现但未经常发生而未入选的四个影响陆军能力的趋势，分别是工作性质的变化、教育、隐私、交通和物流等4项，虽然缺乏足够定量分析但可能会对未来军队产生影响的科学技术趋势，后文用（*源文件出现但未经常发生）标注。报告的内容表四：横向主题，对城镇化、气候变化、资源紧张、人口变迁、创新全球化和全球中产阶级兴起等六大影响社会政治变革、技术和安全的发展背景趋势进行了阐述，这些也是许多源文件中出现的共同主题。
报告最后（内容表五、结论），结合新兴科技趋势分析，提出了未来美国军队在应对未来趋势方面所应思考的五大战略问题：一是除了采办流程的重大改变，陆军如何更多、更快地利用技术创新，尤其是商业研发工作成果；二是假定创新实现全球化，陆军如何与外国政府和国际研发中心合作，以确保陆军获得最新技术；三是人效增强和自主系统有潜力变革几乎所有作战功能，陆军是否做好了变化的准备，如应对利用同样技术的对手、给予机器人多大的自主性、士兵身心将受到哪些长期影响；四是陆军如何更好地与联合团体、国际伙伴、非政府组织及其他利益相关者合作，影响政府和工业界支持的研发议题，以交付维护安全的新能力、组织对手吸纳技术创新、组织众多潜在科技趋势创造的新安全挑战；五是陆军如何培育新兴创新者，包括传统国防工业基础以外的初创企业，陆军如何鼓励自身研发中心的创新。
报告附录B分析方法指出，通过搜索已公布的趋势分析报告、借助语义分析进行聚类分析以识别出共同主题、编码后确定新兴科技趋势类型等步骤，采用趋势识别方法对新兴科技趋势进行了甄别。杰森?奥古斯汀博士团队通过潜在语义分析LSA来识别这些报告中共享的常用语义动态趋势的聚类，从趋势数据库引用进行预处理除去标点和停用词，如“的”；然后对文本数据标记化，把包含每一个单词频率的引用和计数的唯一词转换为向量，采用基于重合与分享的关注度指标来对24个焦点问题进行深度分析。文本分析涉及到词频-逆文档频率TF-IDF模型、余弦相似度衡量矩阵、沃德聚类分析法、定量和定性（LSA）编码、等潜在语义分析、交叉分析、语境分析方法。这个过程中，重合值（Concurrence values）是指用来测得特定趋势源报道的百分比，显示了每个趋势的报道量；分享值（Share values）是整个源文档数据库中的每个报道趋势被分享的百分占比，是衡量被预测相关源文件中，每个趋势被分享的次数。
二、新兴科技未来发展趋势主要内容
新兴科技未来发展趋势主要内容指的是上述目录（内容表）中的：三、新兴科技趋势Pg3 EMERGING S&T TRENDS，四、横向主题Pg9 CROSS-CUTTING THEMES，本文主要从这两方面来说。（一）24项新兴科技的未来发展趋势：1、数字技术和网络科技在科技发展中的地位不断提升；（报告原文非此次序）2、随着自主科技的普遍化，物联网迅速扩张，生物和物理硬件不断提升人体机能，使得人类与技术之间的隔阂在未来的30年里将可能进一步缩小；3、创新科技为创造物理环境提供了新工具，强化了个人与企业的能力。社会技术的革新也使个人拥有了创造自己微观文化的能力并重新定义了传统的阶级制度；4、在生物科技领域，合成生物科技的发展体现了人类在基因工程上修改生物基因的可行性。这些潜在的技术进步改善了我们“分析复杂数据——发现规律——做出决策”的能力；5、随着世界人口扩张以及因气候变化而造成的食物和饮水压力的不断增加，技术将成为全人类健康、安全以及生产运作的保障。（二）6项关键宏观趋势（横向主题）：城镇化、气候变化、资源紧张、人口变迁、创新全球化、全球中产阶级的兴起等，可能与社会政治变化、技术和安全产生联系。
（一）24项新兴科技的未来发展趋势
报告第三页开始提出的24个值得关注的新兴科技，可归纳总结为以下几方面趋势：
1、数字技术和网络科技在科技发展中的地位不断提升。
未来30年“先进数码产品”会在运转能力和运用广泛度上做文章，虚拟化和软件定义的系统将使政府和机构能够迅速适应最新的信息技术并避免耗钱耗力的硬件升级。数码将融入更多的日常用品中（如衣服和建筑材料），数码系统将成为人们身体延伸的一部分，嵌入式的电子系统将把士兵和自主软件助手联通以此来进行技术支持、火力配比和智能分析。“移动和云计算技术”改变了人类和信息互动的方式，移动设备将会愈发强大并具有多功能特征，与信息权限串联的云端计算服务提供了无比强悍的计算能力，预计到2030年75%的世界人口将拥有移动通讯联通性，云端移动计算将转变诸如“教育”（如由大学提供的线上课程，新科技在学校教室中的推广应用等）、医疗等的现有运作方式。同时，“大数据分析”技术发展会不断提升由此产生的海量数据分析能力，自动机器人会用于分析信息之间的关联，信息所有权将成为人们关注的议题，潜在敌人通过不同渠道获取信息会挑战美国国防部的应对能力。
另一方面，在未来的30年里我们生活的方方面面将依赖于“网络（Cyber）”，而由此也带来了人们对于安全性与个人隐私的忧虑。未来潜在的网络攻击将会非常具有破坏性。国家、企业和个人将不得不更小心地保存他们的数据以防受到不良网络黑客的袭击。在该报告最坏的预测中，“网络末日战”将会打响，金融和社会将随着网络的崩塌而遭受无尽的黑客袭击。同时，随着人们对个人“隐私”问题的关注与担忧，在2045年可能会产生由个人隐私维护所带来的市场机会，包括可以让人生活度假的“无监控”的居住空间，保护和修复网络信誉度的技术在未来也会变得愈发举足轻重，网络安全和个人隐私也会导致数码自由和安全的纷争。
1.1先进数码设备（第6页）
由于计算机和各种数码设备在过去的60年里给人们生活带来的天翻地覆的改变，我们似乎已经忘了这些技术还比较新。个人电脑在1975年才出现在商店里，而当时的个人电脑有如今日的宜家，是作为一套零件卖给顾客的。用户需要自己把它组装起来，所有的程序也都需要自己编写。仅仅40年后，人们手中智能手机的计算能力就已经远超1969年把宇航员送上月球时的NASA了。在未来的30年里，这个趋势也将会继续下去。
人们将会拥有更多的计算能力以及更广的数码资源。移动网络和云计算将会给人们带来几乎无限的内存和计算能力。虚拟技术和基于软件的系统将会允许政府和企业在不需要昂贵的硬件升级的情况下迅速的调整升级IT系统。
从衣服到建材，数码产品将会更广泛的融入到日常生活中。在此同时，新科技将会改变我们与科技之间交流的方式。语音界面已经被广泛应用在智能手机中，而姿势界面则允许我们无声的与计算机通讯。最终，人脑-电脑界面将会允许我们用思想控制数码设备，使它们成为我们身体的一部分。
1.2智能手机与云端计算（第4页）
智能手机与云端计算正在改变人类与数据相处的方式。比如目前的美国，大约有30%的网页浏览和40%的社交媒体是通过手机的。而这的原因之一就是具有各种可以测量天气、位置、光度、声音、以及生物特征的探测器的智能手机。
随着手机的威力越来越大，功能也越来越全面，移动网络的铺展也将加速。在2030年，全球75%的人口将会拥有移动网络连接，60%的人口将会拥有高速有线网络连接。
移动终端的发展以及移动网络的扩散，也会进一步推进云端计算的进展。云端计算可以在在零投入的情况下给用户带来大量的计算能力。在未来的30年里，基于云的移动计算端将会改变从医疗到教育的各行各业。
比如人们可以通过手机来进行体检并与云端的诊断软件直接沟通，人们也可以在手机上使用教育软件来学习新的技能，农民们甚至可以通过手机连接到实时气象数据，通过云端软件计算最优化的收割时间。
但是，这一切都需要极高的网络安全性、可靠性、以及流量。商业用户以及个人用户也都需要习惯把数据上传到云端中。
1.3教育（*源文件出现但未经常发生，第8页）
技术正在改变教育。在线课程现在由学院和大学提供；自适应数字教师提供了新的教材提供途径；学校将常规整合平板电脑进教室。新兴技术对教育的影响可能成为军队训练创新的重要来源。
1.4数据分析（第3页）
在2015年，人类总共创造了4.4ZB（44亿TB）的数据，而这个数字大约每两年就会翻倍。在这些数据中隐藏了各种关于消费习惯，公共健康，全球气候变化以及其他经济，社会还有政治等等方面的深刻信息。可惜的是，虽然“大数据”成为了一个热点，但每年只有不到10%的数据会被分析。
在接下来的30年里，我们处理巨量的动态数据的能力将会逐渐提高。自动人工智能软件将会可以从散乱的数据中识别并提取有关联的信息。而这种数据分析的能力将会从商业应用扩散到普通人手里。
人们将会获得在生活中使用大数据的能力，并且通过这种能力来迫使政府以及各种机构对它们的政策负责。而这很有可能引起关于数据限制的冲突。超级个性化营销，政府对人民数据的监视，以及各大数据被盗案件的曝光则会引起数据所有权的讨论。各个敌对势力则可以利用被盗取的，从暗网中购买的，甚至是开源的数据来相互攻击。
1.5网络安全（第4页）
网络安全不是一个崭新的话题。事实上，早在1991年就有人提出了“网络上的珍珠港”这一警告。但是在未来的30年里，随着物流网的发展以及日常生活中越来越多的连接，网络安全将会成为网络行业首要的话题。目前，虽然世界上的网络攻击越来越多，但是它们大多数的目标都只是个人或者企业。而且这些攻击所造成的损失虽然很大，但是这些损失并不会扩散。而未来的世界将不会是如此的简单。
随着汽车、家电、电厂、路灯，以及数百万个其他的事物相互连接，网络攻击的后果也会越来越严重。国家、企业、以及个人的数据将会面临越来越隐蔽的攻击。有些甚至在数年后才会被发现。目前，人们可以想象出来最坏的情况就是“网络世界末日”– 在越发越疯狂越频繁的攻击下，整个世纪的互联网以及其中所包含的经济社会功能的崩溃。
1.6隐私（*源文件出现但未经常发生，第8页）
隐私，也叫秘密；隐居；私事；指不受公众干扰的状态。皮尤研究中心最近的一项调查发现，50%的美国人对网上的信息感到担忧，自2009以来增长了51%。这些数字反映了全球趋势并指出人们日益关注隐私。2045年对个人隐私保护的市场可能会出现，包括“关闭网络”的空间，人们可以在那里生活，度假，或在远离网络传感器。保护和“治愈”在线声誉的技术可能变得更重要，因为一个人的在线行为对现实世界的关系和就业的影响更为显著。
2、随着自主科技的普遍化，物联网迅速扩张，生物和物理硬件不断提升人体机能，使得人类与技术之间的隔阂在未来的30年里将可能进一步缩小。
根据保守估计，到2045年将会有包括移动手机和可穿戴设备、医疗器械、电器、工业传感器、监控摄像头、汽车、衣服等超过1千亿的设施与网络连接。这些设施将使原来需要劳动力的检测、管理和维修等工作实现全自动化。“物联网”的交叉、分析和人工智能将创造一个拥有全球网络的智能机器，使其在没有人影响的情况下处理庞大的关键事务。同时，在未来的30年，人体能够感知的可穿戴设备、将外骨骼技术与大脑相连接的假肢、嵌入传感器和电脑的隐形眼镜、可扩展个体接受能力并运用在工作学习中的益智药等不断涌现，“人体机能增强”科技通过生物科技手段将把人类潜力推向极限。而无力支付这些技术更新费用的人们将在运用增强技术的世界中失去竞争力，并且网络增强技术也将会成为黑客的目标，以借此控制人类的思想和身体。
2.1物联网（第5页）
在2045年，最保守的预测也认为将会有超过1千亿的设备连接在互联网上。这些设备包括了移动设备、可穿戴设备、家用电器、医疗设备、工业探测器、监控摄像头、汽车，以及服装等。它们所创造并分享的数据将会给我们的工作和生活带来一场新的信息革命。人们将可以利用来自物联网的信息来加深对世界以及自己生活的了解，并且做出更加合适的决定。
在此同时，联网设备也将把目前许多工作，比如监视，管理，以及维修等需要人力的工作自动化。物联网、数据分析、以及人工智能这三大技术之间的合作将会在世界上创造出一个巨大的智能机器网络，在不需人力介入的情况下实现巨量的商业交易。
但是，虽然物联网会提高经济效率、公共安全，以及个人生活，它也会加重对于网络安全和个人隐私的担忧。恐怖分子，犯罪集团以及敌对势力将会利用物联网作为新的攻击手段。而物联网中所包含的大量数据也会诱惑政府去实施针对人民的监控，从而进一步的引发隐私和安全之间的对抗。
2.2人类增强（第3页）
在接下来的30年里，科技将带领人类突破人类潜力的极限甚至生物的极限。由物联网连接的可穿戴设备将会把与实时有关的信息直接打入我们的感官中。外骨骼和与大脑连接的假肢将会使我们变得更加强大，为老弱病残恢复移动力。装有探测器和嵌入式计算机的隐形眼镜或者被永久植入在体内的装备将给我们带来可以穿墙的听力，天然夜视，以及可以嵌入虚拟和增强现实系统的能力。益智药将会扩大我们的思维能力，改变工作和学习的方式。
当然，人类增强科技也会带来新的挑战。那些负担不起“升级肉体”价格的人群很有可能发现他们在增强经济里毫无竞争力。而增强科技的联网则会让我们的身体甚至大脑成为黑客的目标。对士兵的增强很有可能引发一场新的增强科技军备竞赛。
3、创新科技为创造物理环境提供了新工具，强化了个人与企业的能力。社会技术的革新也使个人拥有了创造自己微观文化的能力并重新定义了传统的阶级制度。
未来创新科技不断涌现，强化了个人与企业的能力。在“增材制造”技术方面，3D打印机将可以打印包含多种材料的复杂物体，比如工具、电子产品、替换部件、医疗设施等等，人们可以根据自身需要自定义这些东西，实现个性化产品定制。而以虚拟现实和增强现实（VR和AR）为主的“混合实境”则已经为电子消费产业注入了很多活力，未来将应用于更多产业领域，来传递实时的、情境感知的体验（AR），提供身临其境的视觉、听觉、嗅觉和触觉的感受（VR）。同时，除工业用途以外，“先进材料”（如纳米材料和其他诸如金属海绵和陶瓷部件）还将会在成衣、建筑材料、汽车、路面和桥梁以及其他诸多物体中出现，军队将能够运用先进材料来生产更轻更强的装甲、更加高效的运载车辆和护盾以及更强力的电池和可再生能源系统。在“量子计算”方面，虽然大多数对于量子计算技术的研究兴趣在于如何将其运用于密码破解，真正使用量子电脑可能在21世纪40年代中期才会出现，但它可能会成为一项改变许多其他技术领域诸如气候建模、药物研究和材料科学的革命性技术。到2045年，“机器人与自主系统”将会被普遍运用，拥有自主系统的汽车在使运输更加便利和高效的同时也会为共享经济的崛起注入活力，自主汽车和自主运输科技（“交通与物流”技术趋势，第8页）会对大众交通运输和物流造成革命性的改变（*源文件出现但未经常发生，第8页）；机器人将会运用于照顾老年人、运输货物、收获庄稼、维护公共治安，并为人们的每日生活提供必要服务，在军事行动中使用机器人将会使整个系统更加具有机动性、敏捷度和智能。
不可忽视的是，社会技术的革新也带来了微观文化与传统阶级的变化。一方面，“工作性质变化”因素使得自由撰稿人数量不断增加（*源文件出现但未经常发生），创业者在使用3D打印及接口技术的帮助下不断创新，众筹平台改变了产品开发方式，使得产品开发者与消费者可以直接互动,有些企业在这些趋势下会创造更多新机遇，而有些企业则会在“打零工经济”（gig economy）的竞争中失去竞争力。另一方面，“社交媒体使能”技术在未来30年里将成为一个强化独立个体个性的主要工具，许多传统的人类地位结构将被由网络主导的社交媒体社区所颠覆。比如，人们可以避开主流媒体的诱导并直接从社交网络中看到政府腐败或镇压民众的新闻，因此政府将越来越难以操纵政治导向；比特币和其他虚拟货币将颠覆传统的政府控制的货币政策；众包理念将进一步激发民主并削弱媒体创造者和消费者之间的区别；社交媒体还会挑战未来战争的舆论导向，等等。
3.1增材制造（第3页）
增材制造（3D打印）已经在工业界作为制造限量设计原型的技术而被使用超过30年了。但是，在近十年里，3D打印技术获得了惊人的发展。如今，随着3D打印机价格的下降以及大量开源工具和付费模型的出现，世界上已经出现了一个庞大的“创客”群体，无时不刻的在突破这项技术的极限。
在2040年，3D打印技术将改变世界。新一代的3D打印机将可以融合多种材料，电子元件，电池以及其他原件。人们将会利用3D打印技术制造工具，电子产品，备用零件，医疗设备等各种产品，并按照自己个人需求来实现真正的“私人订制”。
军队的后勤将变得更简单，因为装备和补给可以在当地直接打印。物体将会变成信息，而网络盗版将会代替现实偷窃。而恐怖分子以及犯罪集团将会使用难以追查的原材料来打印武器，探测器，以及其他装备，给社会安定造成极大的隐患。
3.2混合现实（第6页）
虚拟现实和增强现实（VR和AR）技术已经在消费电子市场激发了极大的热情，各科技公司也迅速的开始进入这个市场。在2014年收购Oculus VR之后，Facebook将在今年推出他们首款VR眼镜。三星，索尼，宏达也计划在今年推出VR产品。资本的涌进代表了VR将会成为新一代的主流娱乐技术。当然，VR也有在娱乐之外的应用。美国第二大家居装饰用品公司Lowe’s（劳氏公司）正在开发名为Holoroom的一款3D增强现实科技。Lowe’s的客户将可以设计一个空间，然后使用Holoroom进入一个3D模型，体验他们设计的空间感觉如何。
虽然在历史上，市场对VR和AR曾有些过于膨胀的预期，如今的超高清显示，低价的姿势与位置探测器以及高清视频内容给混合现实科技打下了雄厚的基础。在未来的30年里，这些技术将成为主流科技。AR眼镜将把实时相关的信息给用户投放在现实中，而VR眼镜则可以通过融合视觉，听觉，嗅觉和触觉来实现深度沉浸的体验。
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