在今天,AR、VR、5G、AI、物联网、云计算、自动驾驶等等一系列技术名词冲击着我们的生活,“第四次科技革命”甚至“第五次科技革命”的各种声音甚嚣尘上。各种专家学者纷纷出书立著,“预言”下一次科技革命的到来,讴歌科学技术的飞速发展,为我们规划了各种未来生活的“蓝图”。

毫无疑问,科技革命是人类文明中最能推动生产力发展,进而推动社会发展与变革的重大事件,也是年轻人必须给予重点关注的领域。但今天的我们真的了解科技革命吗?我们真的知道什么叫科技革命吗?我们真的知道未来科技革命的方向与关键领域是什么吗?

今天我们所看到的技术进步,绝大多数都只是应用技术的量的进步,而非基础科学的质的进步。谈谈我的浅见。

一、话说智能手机

让我们先从离我们最近的科技产品——智能手机,开始说起吧。

我们不妨进行一个简单的比较,大家可以拿2010年苹果公司发布的IPhone4与今天大家自己手里的智能手机比较,我们可以看一下,十年的时间,智能手机有怎样的发展。

从外观上看,今天的大部分智能手机依然在沿用近十年前IPhone4所使用的工业设计,即“正面与背面双钢化玻璃+金属手机中框”,手机的制造材料并没有发生质的改变;从系统功能上看,近十年前的IOS所开创的系统功能按钮在十年后依然依旧,蓝牙、WIFI、移动数据、屏幕亮度等几乎所有的功能按钮,你在近十年前的IPone4上都可以轻松找到;从手机的人机交互与UI设计上看,近十年前IPone4所开创的电容屏触控交互方式在今天所有的手机系统上依然没有发生根本变化,“锁屏+桌面”依然是今天系统的人机交互基础设定。

近十年过去了,我们的智能手机,屏幕更大了,分辨率更高了,内存更大了,Soc运算速度更快了,电池容量更大了,系统优化更好了。

但下一个十年,我们的智能手机还能这样发展嘛?

当然,我们不能否认,在这十年当中,智能手机作为消费科技产品的代表,确实有了长足的进步:从密码解锁到指纹解锁再到Face ID与屏下指纹;从单核处理器再到先进的大小核混搭多核处理器;从720P分辨率的LCD屏幕再到2K分辨率的OLED屏幕。这些都是不能忽视的进步,但从这些进步中,我们看到的更多是应用技术的进步,是量的进步,而非质的进步,而且这些量的进步,似乎也正在不断放缓。

从2000年到2010年,我们的通讯工具实现了从BB机到功能手机再到智能手机的三次转变。在2010年,我们又预言,从2010年到2020年,我们将实现从智能手机到智能手表等可穿戴智能设备的转变,我们将只用带着一个小小的手环,就能投射出一个屏幕,隔空进行手势操作,摆脱手机体积与屏幕大小的限制。

然而,十年过去了,时至今日,智能手机,还是那个智能手机。智能手表等设备虽然有,但其依然处于一个“屏幕很小,续航很差,很不好用”的尴尬地位。业内少有的几款能够独立接打电话的智能手表,与智能手机相比,也几乎没有任何日常使用上的优势。

而最近这几年,各大手机厂商又与手机屏幕较上了劲。从2016年至今,各大手机厂商为了能够让手机屏幕与边框的距离再缩小几毫米,增加屏占比,使出浑身解数,累计花费了数亿美元,终于在今天将屏幕的显示面积,扩大了几平方厘米,达到了90%以上的屏占比。但似乎始终没有人能够将屏占比扩大到100%。

除了跟屏幕过不去,手机厂商还开始发力快充技术,同样是花费了数亿美元,终于研发出了各自家的快速充电技术,从10W到45W,将手机充满电的时间从两个小时,缩短到不到一个小时。但似乎没有人再去通过扩大电池能源容量来增加手机续航能力。

为什么没有厂商能够将一块屏幕的屏占比做到100%呢?时至今日,基于我们今天的屏幕材料技术,所有的屏幕仍需要大量的三原色发光模块来实现屏幕色彩的变化,因而其必然需要进行屏幕排线。我们可以通过应用技术的发展来提高屏占比,缩小屏幕总成的体积,但我们不可能彻底将屏幕四周的排线删除,这是我们今天的基础材料科学所限制的。也许有的同学会提到柔性屏产品,但稍有研究的同学应该清楚,柔性屏其实在三年前就已经能够生产了,但其始终都没有能够投入大规模的商用化,且其成本始终居高不下,而且受限于基础材料科学的发展,即使是柔性屏,也不可能实现100%屏占比,且想要在现有的基础材料科学的基础上在短期内迅速减少柔性屏的生产成本,让柔性屏达到今天普通屏幕的价格,也几乎是不可能的事情。今天的科技进步,只是第三次科技革命的夕阳?-青年力

二、有关电池

同样的,手机电池也是一样的道理。为什么手机厂商纷纷开始大力研发快充技术?原因很简单,因为今天锂电池的开发已经接近了物理上限,同样体积的锂电池已经很难再增加能源量。而没有足够的电量支持,再强大的处理器,再强大的显示屏,都将无用武之处。为了增强续航能力,手机厂商在无法增加电池容量的情况下,只能通过“充的更快”,来变向增加续航能力。

同样,锂电池的问题也是为什么智能设备始终不能实现小型化的关键问题,智能手表的体积决定了其不可能搭载太大体积的电池,所以今天的智能手表大多只能搭载不到1000毫安时的小电池,而与之配套的,则只能是运算能力与手机相比十分羸弱的低性能低功耗处理器。毫无疑问,这样的智能设备,根本不可能成为主流。

除了智能设备,锂电池的问题甚至影响到了售价上百万的人类最先进的新能源汽车——特斯拉。

我们很多人都接受过关于新能源汽车的宣传,都想象过纯电动汽车的美丽图景。诚然,纯电动汽车与传统汽油车相比,有诸多性能与环保上的优势,但即使是今天的特斯拉,也始终无法解决一个致命问题——电池容量。

今天最先进的特斯拉,也依然采用的是高能源密度的锂电池,但锂电池的开发已经逼近物理极限,且在当下的基础材料科学的水平下,人们也无法在短期内使用能够替代锂电池的新的能源电池。因而,即使到了今天,也没有一款新能源纯电动汽车的续航距离能够超过800KM,即使是售价上百万的特斯拉也是如此。而且纯电动新能源汽车的另一个致命问题就是充电问题,即使是最先进的特斯拉,当其车辆电池耗尽后,至少也需要三个小时的时间,其车辆电池才能充满电,重新上路。而这对于交通工具来说,是一个非常严重的问题。所以即使在未来,除非基础材料科学出现突破,人类能够应用比锂电池单位能源量更大,成本相同或者更低,跟锂电池一样安全的能源电池,否则纯电动新能源车将永远不会替代传统燃油车或者油电混动车型。如果你要问我,什么时候纯电动车能彻底取代燃油车,我的答案是这样的:“什么时候纯电动车充电能和燃油车加油一样快了,纯电动车就能彻底取代燃油车。”

三、所谓VR

说完这个我们再来说说一直经常被人提起的VR。严格意义上讲,VR并不是什么新鲜技术,其诞生至少有十年了,其产品成熟的商业化应用也至少有5年的历史了。早在五年前,关于VR大规模应用,并能改变人们生活的言论就甚嚣尘上,到了2016年,在整个科技圈内更是出现了所谓“VR元年”的呼声,几乎大半个科技圈和许多大型风投机构都认定了VR的“光辉未来”。

然而,直到今天,VR设备也没有如各大科技媒体所宣传的那样,走进千家万户。直到今天,一套能够独立运行的,拥有优质用户体验的VR设备,其产品单价依然居高不下,号称“革新VR体验”的HTC VIVE发售三年,其售价依然如发售之初一样,高居万元以上,鲜有个人消费者能够承担得起,更不要说指望其能变革我们的生活,引发下次智能设备的变革了。

今天的独立VR设备,有很多甚至都没有真正解决因为显示屏与软件刷新率过低所导致的用户“眩晕”问题,大量的VR设备也只停留在十分初级的影音与游戏娱乐功能上,从某种意义上讲,这一技术并没有如五年前人们所预测的那样,成为人类生产力增加的利器,直到今天,其在制造业等关键生产力部门的应用依然只占很小一部分。

AR技术也是同样,因为其比VR技术更高的硬件与软件技术门槛,AR技术在应用与推广上,甚至还不如VR技术的影响。大量的AR技术的应用场景,今天依然只能停留在造价高昂的实验室当中,无法转化为真正的生产力。

毫无疑问,今天的科学技术,每一分每一秒,依然在产生着发展与进步,但我们必须清楚的认识到,在经历了自20世纪50年代以来的长达半个多世纪的科技爆炸后,我们已经进入了科技发展的又一个缓速发展阶段。在基础科学领域,物理学、基础材料科学等学科的发展速度已经明显放缓,而这些恰恰是决定人类科技能否实现质的发展,迈入新的科技革命的关键领域。当然,今天的我们,依然享受着第三次科技革命带来的阳光,可以预见的是,5G、物联网、云计算等新一轮应用技术的发展,将会在未来十到二十年内,继续推动应用技术的进步,继续第三次科技革命的发展进程。但唯一不同的是,这些技术代表的不是新一轮技术革命的朝阳,而是第三次科技革命的夕阳。