2018 脑洞大开 18个改变世界的金点子

当今世界，

人类的奇思妙想层出不穷。

以下就是18个脑洞大开的金点子，

从无人驾驶轮船、到电子自行车，

还有护理机器人、

人脸识别系统升级版等等，

它们将改变我们的工作与生活。

太阳能窗户

如果你想要安装太阳能电池板，你不一定要让你的家看起来像是被谷物盒覆盖着。许多公司正在开发一种技术，将光伏电池直接整合到房子的现有架构中。

电动汽车创新者特斯拉（Tesla）生产的太阳能瓷砖，看起来像普通的屋顶瓦。到目前为止，该公司已经为十几个家庭安装了这些设备，包括该公司创始人ElonMusk的房屋。2018年，更多的订单已经售罄。同时，美国密歇根州立大学的一个研究小组已经开发了透明的太阳能电池，捕捉太阳波，取代传统的窗户。

科学家预计，全美目前大约有窗户750亿平方英尺，如果用透明的太阳能电池板代替所有窗户，可以提供40%的能源。

澳大利亚一个研究小组也开发出太阳能涂料。吸收空气中的水蒸气，利用太阳能将水分解成氧气和氢气，并且将收集到的氢用于燃料电池。

当然，这些技术还需要时间才能普及，才能让普通人负担得起。例如，太阳能涂料预计几年内不会运用于商界，但它们代表了一种趋势，意味着太阳能将成为日益实用的能源。

无人驾驶船舶

对于大众来说，要开上全自动驾驶汽车，可能还需等数年时间，但是，无人驾驶交通工具会更快出现在不同的地点———在广阔的海洋上。

在挪威，一项“YARABirkeland”号无人驾驶船舶正在研制中。这是一艘自动驾驶的电力船舶，将用于运输化肥。

该船由遥控器远程遥控驾驶，将于2019年制造完毕，并在第二年实现完全自动化。如果成功，“YARABirkeland”号将是全球第一艘无人驾驶船舶。

2017年，在丹麦首都哥本哈根，劳斯莱斯公司曾展示过自动驾驶拖轮。另一家总部位于波士顿的初创公司———海洋机器人公司，也曾将机器人运用在一艘集装箱船上，在没有人掌舵的情况下，将货物运过北大西洋。支持者指出，自动驾驶船有几个优势：不容易出错，不易被盗版，而且可以设计出更大的承载能力，还能解决熟练海事工人日益紧缺等问题。

这种自动驾驶船舶目前仍然需要人类的指导：陆地作业中心的工人将监测船舶所处的海洋环境，并在需要时远程控制船舶。但是，自动化的航运将意味着工人将不再需要离家数周或几个月外出工作。

初步估计，在2018年下半年，该自动驾驶船舶仍需人手操作，到2019年才转为遥控操作，直到2020年才能够执行完全自主操作。但无论如何，在业内人士看来，无人自主船是智能船舶发展的终极目标。

自动护理员

传统意义上，机器人往往做肮脏、危险和枯燥的工作。但新一代机器人已经出现，目的是为了满足人类复杂的心理需求：友谊。以色列制造的机器人ElliQ，可以通过简化了的通信技术，帮助业主安排约会，并与朋友和家人保持联系。

这款机器人像是台灯和圆头娃娃的结合体，被称为“情感机器人伴侣”。

ElliQ机器人由以色列初创公司In-tuitionRobotics制造，设计者是YvesBehar.DorSkuler是这家公司的CEO.他表示：“我们想要制造这样一款机器人：它不仅能够与成人交流，还能帮助老年人对抗孤独。”ElliQ使用了人工智能技术、Google语音识别技术以及Google的机器学习技术，让老年人畅游互联网，与家人和朋友保持联系。同时，它还能提醒重要事项（比如到了吃药时间），发起视频通话。通过配置的摄像头，它可以监控老年人的活动，给出一些健身方面的提示。

与Alexa和Siri不同，ElliQ不是消极等待命令，而是要主动与人交流。

“用户需要与ElliQ建立积极的关系，”Skuler说，“应该如何劝说人们出去走走？在屏幕上会展示一段动画，还说：”你这个懒骨头！已经在沙发上呆了六个小时了！‘每一项选择，它的音调、活动、LED、屏幕上的信息都会有所不同。“

已经上市的社交机器人包括Jibo（899美元），它拥有先进的面部识别技术，可以按姓名识别和定位人。此外还有Paro（5000美元），一种模仿婴儿竖琴海豹的治疗机器人，在日本被广泛用来协助老年人放松身心。Paro的传感器能探测光、声音、触摸和姿势。

而情感层面则是ElliQ区别于其他同类之处。它不仅是一个工具，而且是个提供情感支持的朋友。ElliQ仍处于开发阶段，公司并未透露价格或者上市时间。它能否获得成功？虽然老年人市场规模很大，但这毕竟是一款未经检验的新产品。

Lemur面部识别系统

面部识别系统已经被广泛运用，从监控体育场安全到解锁电话。但事实证明，这种面部识别系统并不仅限于人类，还可以用在其他生物身上，红腹狐猴就是其中之一。它是世界上最濒危的哺乳动物之一。

一个由狐猴生物学家和计算机科学家组成的团队，已改良了人类面部识别方法，用于开发一种能够鉴别红腹狐猴的半自动化系统。该系统被称为Lemur，它能帮助生物学家识别和追踪马达加斯加荒野的动物，加强对红腹狐猴等野生动物的保护工作，而不必给它们打镇静剂或者做标记。

这项工作是通过识别狐猴脸上的皮毛来进行的，发明者还计划用此系统来监控其他有不同面部皮毛图案的物种，比如熊猫、浣熊和树懒。

此前，科学家们已经将面部识别技术应用于鱼类。前年，自然保护组织的鱼脸识别项目就获得了谷歌公司的75万美元奖金，用于开发一款智能手机应用，可以在全球渔船上使用，以便更精确地监测鱼类种群，跟踪日益减少的鱼种。

数字农业

荷兰已成为全球性的农产品货架，尽管它的面积只有美国的1/270，它与加拿大的纽芬兰处于同样纬度。它站在时代前沿，实现了“精确农业”革命这一目标。

在世界各地，农民们越来越多地利用新技术来提高产量。无人机和卫星为农民提供红外和热图像，测量作物的光合作用速率。而嵌在田间的传感器，可以确定农作物的水分含量，让农民可以通过智能手机远程控制他们的灌溉泵。即使是农民倚重的水桶也是高科技的：无线降雨收集器可以测量温度和降雨量，甚至可以将降雨量精确到英寸———农民秒变气象学家。

所有这些数据都可以聚合起来，帮助种植者预测何时何地播种、施肥和石灰，以及喷洒杀虫剂。这种监测既降低了成本，又减少了环境废物。

从20世纪90年代开始，荷兰科学家、企业和政府共同努力，用一半的资源生产两倍的食物。他们的努力得到了回报：荷兰现在每平方英里生产的西红柿、土豆、洋葱、胡萝卜、梨、黄瓜和胡椒数量，超过了其他国家。

私家超级高铁

以每小时200英里的速度，开着自己的私人座驾去机场，感觉怎么样？

总部位于洛杉矶的Arrivo公司正计划在现有的高速公路旁铺设磁化轨道，以推动几种不同类型的交通工具：一些用以运载人员，一些用以运载货物，另一些用平板雪橇运送汽车。支持者表示，通过修建5至10条适应这种运行系统的高速公路，可以减少交通拥堵。

Arrivo公司已与美国科罗拉多交通部联手，在丹佛国际机场附近建立一个半英里的试车跑道。这是连接机场到奥罗拉商业区的超级高铁计划之一，位于离丹佛约10英里的郊区，计划在2019年开工，最早可在2021年运行。

上述计划将使用类似于磁悬浮列车那样的技术，还将利用超级磁铁的力量来提升列车，将它们推入轨道。磁悬浮列车通常以每小时260英里以上的速度行驶，而日本则测试了一款时速高达375英里的磁悬浮列车。

更先进的列车，是通过真空管将乘客置身于没有空气阻力的真空管道上。硅谷大咖ElonMusk就设想过，有那么一天，用他的Hyperloop列车，在旧金山和洛杉矶之间运送乘客。目前，Hyperloop列车中一段在内华达州的沙漠中建造。

奔向月球2.0

人类已计划在2018年完成几项奔向月球的任务。这一次，私营企业将参与其中，而五个私人资助的团队正在争夺谷歌月球XPrize竞赛提供的3000万美元。

这笔钱将用在第一个奔向月球的机器人研究项目上。按照计划，该机器人将降落在月球上，行走550码，并将高清晰度视频和图像发送回地球。据了解，相关研究团队将在2018年3月31日完成他们的月球任务。

此外，ElonMusk的SpaceX计划，也拟在2018年末将两名太空游客送入月球轨道，他们将乘坐该公司的“龙2号”太空舱。该公司计划在8月份启动第一次载人飞行任务，将美国太空总署的宇航员运送到国际空间站。

互联电动自行车

电动自行车一直以昂贵和笨重著称。现在，先进的传感器和控制系统正在重塑电动自行车的形象。

在美国马萨诸塞州剑桥市，麻省理工学院的SENSEableCity实验室的团队，开发出了一个称为“哥本哈根轮”的技术，通过装载传感器并传输一些有价值的数据，它可以把普通的自行车变成一个互联电动自行车。

该实验团队成立了一家名为Superpedestrian的公司，把相关产品推向市场。“哥本哈根轮”看起来像一个特大号、以红色圆盘为中心的后车轮。它使用传感器来估算踏板的转矩、步频和位置，模拟骑普通自行车的感觉。人们骑行时费力很少，因为大部分工作由电池完成。“开头你会感觉像在骑普通自行车，但后来会觉得自己变成了超人。”Superpedestrian的首席执行官Biderman：“到那时，我们就知道我们已经成功了。”

这种电动自行车的后轮，定价1500美元，它可以替换掉普通自行车后轮，使普通车变成互联电动自行车。目前，该公司已经在销售装有这种后轮的自行车。

而另外一些电子汽车，已经跨越了自行车和汽车之间的界限。比如蛋形ELF，由美国北卡罗莱姆州达勒姆公司有机交通公司生产，它有三个轮子，车顶上有一个装有太阳能电池板，封闭式驾驶室，零售价约为9000美元。

在德国，还有两款自行车/汽车在行驶（是全封闭的电动汽车），此外还有一款四轮Schaeffler生物混合动力车，像是婴儿车和汽车的合体，可通过踏板或电池产生动力，也可同时依靠踏板和电池推动。

定制电视剧

是否想过成为斯皮尔伯格———创造属于自己的电影？现在，使用一个应用程序，你就有机会达成心愿了。

今年1月，美国著名导演Soderbergh执导的价值2000万美元的电视剧《Mosaic》开播。该剧不仅以传统的形式在电视上播出，还借助一款App与观众进行互动。观众不但可以在这款App上观看剧集，还能选择剧情的走向。

这款应用为观众提供了补充材料———报告、语音邮件、剪报等等，可供观众浏览，观众可以从另一个角色的角度重新观看这个故事。

未来城市

未来城市将安装传感器，让居民能够即时监控交通、噪音乃至空气污染等。人类驱动的汽车换成两种类型的自动驾驶汽车：TaxiBots和AutoVots.垃圾将被清除在地下真空管中，每一个家庭将像洛斯阿拉莫斯国家实验室一样装上有线网络。以上是许多城市规划者的愿景，其中的一些目标现在已经达成。去年10月，谷歌旗下的一个实验室宣布，将斥资五千万美元重新设计多伦多市的12英亩滨水区，使其成为一个“智能城市”。该工程包括：在码头附近铺上传感器；道路设计将优先考虑行人、骑自行车者和自动驾驶汽车；建筑将使用环保木材和塑料建造的预制结构。如果一切顺利，公司将把这个项目扩大到800英亩。

飞行出租车

优步公司表示，将从2020年开始在洛杉矶和达拉斯/沃斯堡两个城市测试飞行出租车服务，希望在2023年提供第一批商业航班服务。该公司预计，到2028年洛杉矶夏季奥运会之前，每天将运营数千次航班。优步计划研制一种配备多种旋翼的电动飞行器。它能垂直起降，时速可达200英里。该公司已与一家房地产投资公司合作，在洛杉矶开发20个屋顶航空站。优步意识到，在已经拥堵的天空中增加数百架电动飞行器飞机，是一个巨大的挑战。因此，它与美国宇航局签订了合同，帮助开发空中交通管理系统。

纯净水

如果你的冰箱或厨房水龙头上有一个过滤器，你会知道它有一个主要的缺点：过滤器通常必须更换。

美国新泽西州普林斯顿大学的研究人员发明了解决方法：将二氧化碳注入水中。当二氧化碳溶解在水中时，它会产生小电场的离子。由于大多数污染物表面都有电荷，所以电场可以将水流分成两个通道，一个是携带污染物的通道，另一个是含有干净水的通道。

这种方法的功效，是传统过滤系统的1000倍，能为发展中国家提供更多的饮用水。它还可用于海水淡化厂和水处理设施的水过滤。

打印房子

3D打印已经被用于制造从喷气式客机部件到定制的鞋子等各种产品。

许多专家表示，将数字文件转化为三维物体的过程，最终可能会引发一场新的工业革命。三维魔法的最新表现之一是：建造房屋。

这个应用程序可以改变几个世纪以来一直不变的建筑实践。2017年，位于旧金山的公司ApisCor，在不到24小时的时间里，为俄罗斯一座400平方英尺的房子打印了混凝土墙。

此外，剑桥麻省理工学院的研究人员已制造出一种机械臂，还有能在14小时内为直径50英尺、高12英尺的穹顶浇筑混凝土的车辆。

如果想在火星或其他地区殖民，机器人打印的房子或许是有用的。去年11月，美国太空总署启动了3D打印住所挑战赛的第三阶段，为小型住宅提供了200万美元的奖金。

柔性触摸屏

石墨烯被誉为又一个神奇材料。它是碳的一种，由一层原子组成，比钢强，比钻石硬，比纸轻，比铜导电性强。

目前，它被广泛应用，从电子产品到高科技网球拍，都用到它。或许有一天，因为这一材料，智能手机会变得像纸一样薄，可以折叠起来放进口袋里。在英国Sussex大学，物理学家首次以银和石墨烯为原材料，发明了一种便宜的柔性触摸屏。

由于石墨烯不仅有高导电性，同时还非常柔韧，这意味着触摸屏的顶层可以替换成一些更易弯曲、更不易被摔坏的材料，屏幕可以更灵敏，使用的电力更少。这可能是创造新一代小手机的关键。

消防新工具

这似乎是科幻小说中的技术，即将运用于消防救火中。对于美国的许多部门来说，这些新技术工具包括FIT-5，一种类似手榴弹的罐子，用碳酸氢钾粉末点燃火焰。它比水更能扑灭火焰。还有一种工具，名叫PyroLance是一种可以通过混凝土和钢铁发射高压水流的装置，用于扑灭人们无法进入地段的大火。

万能翻译

外语学习一直被看作是丰富的文化历程，但在未来，外语学习或许变得不太重要。

很多公司正在尝试创造一种万能翻译———无论好坏，万能翻译总是人们需要的。谷歌公司是其中的领先者。它的翻译服务早于2006年推出，现在已经能提供从南非语、荷兰语到祖鲁语等100多种语言的实时翻译。

通过耳机与手机的互相结合，翻译的内容进入使用者的耳朵。用户按耳塞上的按钮，用母语说话，然后手机就会翻译，再将答复翻译回来。当然，对话有些停顿———但比翻阅翻译词典要快得多。

虚拟技术

虚拟技术越来越受关注，它将计算机生成的图像展现给使用者，让他们看到虚拟的真实世界。像寒武纪、宜家和韦费尔这样的家居装饰公司，正在使用这项技术来帮助消费者想象他们的沙发和床在家里会是什么样子。梅赛德斯-奔驰公司，也为智能手机提供了一个AR应用程序，以取代传统的用户手册。化妆品零售商Mac也使用具有虚拟技术功能的镜子，在虚拟化妆中描绘客户的妆容。虚拟技术的崛起预示着智能眼镜的回归，市场调研公司Forrester的一份报告预测，到2025年，美国将有近1440万名工人戴上智能眼镜。

温室气体化废为宝

气候变化主要是由人类活动排放温室气体造成的。

解决办法之一是从空气中提取有害污染物，然后以有用的方式回收它们。瑞士ClimeWorks公司研发出从空气中捕捉二氧化碳的设备，该设备外形像一台特大号的风扇，被安放在回收中心的屋顶上，源源不断地吸入空气，同时通过化学手段把二氧化碳吸附在过滤材料表面。过滤后的干净空气，从设备的另一端重新释放到大气中。当吸附剂至饱和状态，可加热到100℃，将二氧化碳重新驱除出来，收集之后用于商业出售。

这种技术可用于种植蔬菜、制造碳燃料、碳酸饮料等领域，把温室气体变成待开发的宝藏。

原载：https://www.csmonitor.com/Technology/2017/1224/18-bright-ideas-for-2018-from-flying-taxis-to-companion-robots

原作：EoinO‘Carroll编译：滢