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新的生产形式对创新、质量和定制化的重视超过对数量的关注。过去，廉价劳动力和规模是主导因素，现在换成了创造力和创新性。这意味着，具有高度创新能力的国家和文明可以与低成本的对手们竞争。未来15~20年，全世界对工业生产的定义将发生重大变化。
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换一种思维来看，一场新的工业革命即将爆发。定制生产就是“新工业革命”的主角，它与地球世纪相对应，也满足将地球称为“地球号太空船”的要求。产品生产过剩的现象将成为历史。我们将进入这样一个时代：产能过剩的现象减少，这种现象导致产品数量过多，市场不能完全消化，今后我们只会按需生产，不再浪费资源。
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现在，这就是数字时代的工业革命。更高端、使用更广泛的纳米技术将在一定程度上增强这种定制生产趋势。
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3D打印就是用事先存贮的材料逐层堆积黏结，制成物品。这些高科技打印机使用从塑料到金属的各种材料，小规模制造产品，成本非常低。未来，借助3D打印技术，我们有可能按照大规模生产所需的成本生产单件产品。最终，生产将实现低成本的定制化。
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纳米技术
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纳米是米的10亿分之一，因此纳米技术达到了原子或分子水平。人的头发宽度约为10万纳米。让我们换一种直观的说法，常见的解释是，1纳米之于1米如同一块大理石之于地球。2012年，人们一般认为，工作对象大小为100纳米或者更小就属于纳米技术的领域。
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纳米技术也在改变很多行业，制造业和医疗保健都受到深远影响。在分子水平上的创造和生产能力已经影响到计算机芯片设计。纳米技术正在创造新的原材料，改变现有材料的特性。在分子水平上增加现有材料的特性或者改进已有特性，这将是纳米技术在市场上产生的首批成果之一。这项在微观层面运用纳米技术的计划旨在制造防污面料。
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不可避免的是，纳米技术将推动生物与科技融合的重要趋势。它将是引导我们重新定义“人造”和“天然”这两个术语的技术之一，这个过程在10年转型期内就会完成。
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机器人
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机器人一直是未来的形象代言人。科幻小说中的机器人都是非人形象或者机械化的人，我们对机器人外观和行为的印象受到好莱坞大片里人形机器人的影响，已经固化。那样的幻想自然会成为现实，不过发展迅猛的机器人产业还有其他领域也会改变人类社会。目前，清扫地板的机器人和在装配线上从事精密加工的机器人已经普及。
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制造业已经被改变，这个过程还将继续，越来越多的劳动力将被机器人顶替。医疗保健行业将广泛采用机器人，不同年龄层次的医保对象（特别是老年人）要花大量时间与机器人交流。年轻人将伴随机器人成长，而年长者可以在家中享受机器人的帮助和监护。未来若干年，我们所购的很多物品和互动对象内部都隐含机器人技术。
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也许，到21世纪20年代，就会出现像科幻小说和电影中那样令我们痴迷的机器人伙伴。它是真实的生命，还是只是机器人？在转折时代，科幻小说作者对机器人的想象逐渐变成现实。如生物与科技融合所产生的其他成果一样，机器人伙伴与某些传统道德观相悖。机器人作为一个领域、一个产业或者一种社会力量，已经是现实，并且还在快速发展。
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由于机器人越来越多地从事人类的工作、模仿人类的行为，因此人类的肉体中将植入更多的仿生机械。
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仿生机械
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我们曾谈到，仿生学的作用越来越重要。仿生机械将改变身体结构，拓展生活领域，让残疾人恢复运动自由，为人们创造优质生活的机会，而且可以延长寿命，没有仿生机械，人类的寿命不可能那么长。
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到2015年，四肢瘫痪者可以逛街；移植到人眼中的人造眼球可以保证两只眼睛的视力都达到2.0，质保期为10年；具备高级功能和强劲力量的假肢可以替代在战争或事故中失去的肢体。换句话说，我们很快就会有比天生的器官更高级的替代器官。这是我告诉40岁以上的人努力保持良好体形和健康的原因之一。如果到2025年你能够保持健康体魄，你的寿命就有可能超过预期寿命，这要部分归功于先进的替代器官。
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到2015年，市场将更加广阔，那时我们的一项前沿工作是整合仿生机械和脑电波。大脑可以记住指导手或上肢做出某种动作的意识。当人们失去一只手臂时，大脑仍然保留上述记忆。因此，装上一只足够先进的仿生手臂后，它会与通向大脑的神经通道连接，于是大脑就可以控制它了。仿生器官与神经系统的整合具有重要的变革意义。
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显然，仿生机械最初表现为这种技术与人体的结合，我使用这个术语正是为了表达这样的意义。未来几年的问题是，我们在实验室通过突破性基因技术制造的活性组织将被视为仿生机械，或者某种全新的事物。2012年，这个术语显然指的是非有机组织植入物。几年之后，再生组织或新研制的有机组织一方面将被认为是仿生机械，另一方面也会被视为其他事物，它的定义问题就让其他人去讨论吧。
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10年转型期将是仿生机械得到广泛应用的第一个完整10年。
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语音识别和翻译软件
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语音识别软件目前在发达国家应用广泛。我们在计算机和手机上用它听语音短信和邮件，在智能手机上与人工智能伙伴对话。这项技术在过去几年发展得极其迅猛。2009年，语音邮件还只能说是一种让人感觉平庸的技术。三年后的2012年，这种软件的准确率有了指数级的提高。试想，如果这种技术的直线发展趋势延续下去，未来将达到怎样的水平。
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21世纪早期的很长时间内，品质优良的功能键盘一直是可安装第三方应用程序的手机和平板电脑的标准配置。10年转型期内，这种情况将不复存在。想象一下，如果电子邮件和手机短信这些短篇通信方式大部分以语音而不是文字完成，会产生什么后果。这当然只会增强移动计算的趋势，因为键盘成为可选配置。有些人仍然会用键盘，其他人则会放弃键盘，就像电子计算器上市后，一些人继续使用算盘。不同的人有不同的选择。到2015年，将开始出现关于键盘是否过时的讨论，当然答案是否定的。2020年，美国K–12教育界的讨论话题之一将是，我们是否还有必要继续教学生如何使用键盘，如同今天的话题是有没有必要继续教授草书体。
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我可以想象，有一天，当某位读过以上文字的读者告诉孙子如何使用键盘时，他会说：“爷爷，键盘是什么？”
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现在，语音识别软件和语言翻译软件的融合将引发一场变革。我们不再需要学习外语，除非我们自愿。自然，到2015年（也许更早），准确率很高的依靠语音激活的语言翻译第三方应用程序将出现在我们的手机上。一位去中国的美国人将在动身前购买中文翻译软件，想在上海找到苹果电脑店？只要用英语对你的手机说出这个问题，它会用中文问路。令人激动吧！
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2020年，人们学习外语只是因为神经科学显示，外语学习有助于开发大脑。另一种可能性是它代表了学术威望，例如今天会说拉丁语是受过良好教育的标志，尽管可能实用性不强。因为这项技术成就，学习外语的必要性基本上将消失。技术在一定程度上使我们能够消除历史上一直存在的语言障碍。
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