「2030世界未來報告書」讀書心得與筆記摘要
State
of the Future
張武訓20201013撰錄完成
拋磚引玉，看過筆記後，鼓勵看原著了解真諦。
一、名著概述
(一) 原文作者：朴英淑 , 傑羅姆．格倫 (Youngsook Park, Jerome Glenn)
譯者： 宋佩芬
出版社：高寶國際公司台灣分公司
中文出版日期：2020/04/15
Copyright c 2019 by Youngsook Park
(二) 輪廓 (參自該書網頁介紹)
本書將發展趨勢分成了以下7大部分：
第一章. 區塊鏈：將走進商業、醫療、不動產、文化等領域，各產業將徹底轉變。
第二章 人工智慧：不斷進化與融入生活，與AI合作的後人類時代即將來臨。
第三章 創新技術融合：智慧城市帶來超先進與超便利的日常生活。
第四章 生技革命：人造肉、一秒終結癌症、人類將能用「腦波」控制行動。
第五章 能源革命：自己自己生產能源、不需要換電池的自駕車、石油燃料OUT！
第六章 健康管理革命：人類壽命延長，預防及扭轉老化的藥即將問世。
第七章 全球性的挑戰：為了跟上改變，國際間應該要有什麼對策？
人類正在經歷一段巨大的轉換期，所有人的生活、價值觀、目標也正面臨一連串挑戰。比起單一專業的人才，未來更需要跨領域的通才。面對未知感到不安一點也不奇怪，但無論是學生、上班族、投資族、企業家、創業家，都必須密切關注世界大趨勢，提前布局與準備，培養強大的適應力，才不會被時代淘汰！
(三)名著的價值
1. 本書源自全球未來學研究智庫千禧年計畫(The Millennium Project)，由4500多名專家們運用各種方法預測未來10年。千禧年計畫在全球有66個分部，在韓國的分部是社團法人聯合國未來學論壇。
2. 台灣淡江大學未來學研究所(http://future.tku.edu.tw)：
該所積極與國際主要的未來學學術研究機構接軌，加入美國世界未來學會、世界未來研究聯盟、以及未來基金會（Foundation for the Future, FFF)等未來學研究組織成為機構會員，定期參與及協辦該等學會與機構所舉辦之國際性會議。
二、綜合讀書心得
(一) 如第七章挑戰與對策中提及，若要改善未來的研究與決策品質，宜成立常設組織「未來委員會」，幫助政府預測與決策。平時與政府、企業、國際組織、學術界、未來學策略組織等多交流，增加國際策略的一致性與合作。
(二) 本書各章節所述項目案例在出書2019年當下，已有低階產品、有實驗室成果、有理論成熟的潛在發現，推衍到2030年必然是市場產品與時尚現象，2020年今天的個人、團體和政府要如何掌握契機是責任也是機會。
(三) 因為「工程」是應用科學知識與專業以促進人類社會福祉的技術活動。工程師就是面對問題會主動應用工程技術解決問題的專業人員。中國工程師會的結盟專門工程學會包括土木、水利、化工、造船、紡織、電機、農業、機械、礦冶、測量、工業工程、環工、核能、光電、運輸、建築、防蝕、結構、生物醫學工程、舖面、大地、IEEE、材料、海洋、混凝土、氣膠、價工等科別，各科的工程師為使該專門領域在未來10年能有劃時代的進步和接軌，現在就要趕緊從管理面和技術面擬定突破計畫和方案積極推動。可參考本本書「2030世界未來報告書」的分析，如：區塊鏈改變產業，人工智慧強化人類，創新技術融合自動駕駛、無人機、機器人、VR、AR等大連結世代，利用生技革命之基因編輯、人造肉、客製嬰兒，地球永續經營的能源創新，延長壽命與健康管理，全球的挑戰與對策等。
三、各章精華(含小故事)
0.1 作者朴英淑 序
0.1.1 未來社會變化的局面
(1)連結性增加：手機與網路連結，連結器與感測器大量後，世界的一切連結在一起，不需要仲介。
(2)人類能力擴張：AI+AR+VR+IoT+…..，人腦接雲端。
(3)生活成本降低：能源成本降低，海水淡化成本減少，電費低
(4)人類壽命延長：利用AI智慧，機器人克服基因剪輯，DNA排序，幹細胞治療等障礙，可延壽到150歲。
(5)區塊鏈機會區域發展。
0.1.2大規模市場正在成形，目前就差熟成的時間。
要有勇氣接受重大思想創意，否則悔不當初。1876年貝爾的電話和汽車初次上路等過程都可見證。現在與未來的區塊鏈、機會區域、5G 6G..，飛行車，無人機計程車，空中計程車，Uber Air等等都會實現，學習未來戰勝恐懼。
0.2 2020年必須的關注的事件和技術
0.2.1 未來十年將發生三大交通革命事件：電動車、自動駕駛、超級高鐵。
(1) 2022年電池價格下滑，尺寸縮小，電動車競爭力強，燃油車滅亡。
(2) 2025年自動駕駛車普及，汽車製造業將滅亡，取代的產業有IoT，人工智慧、資訊科學、區塊鍊等各種產業融合。
(3) 2030年超級高鐵實現，真空隧道內的膠囊，時速1200公里。目前有20多個國家投資此項產業。
0.2.2 未來十年因為5G高速傳輸、大量傳輸與低延遲創造產業的融合、進化和商業化的事件。(5G較4G快50倍，6G較4G快100倍)
(1) AI+AR+VR+IoT+MR+XR....，等互動革命。
(2)自駕車、車聯網..
(3)智慧工廠，超高速、低失誤、少人工、工業新革命
(4)物聯網等無限創新的藍海創新產品，想到甚麼快投資甚麼
(5)農業：即時監控分析，有效管控成長與收成，並透過區塊鏈提供消費者。農夫不再是過勞與粗黑工作者。
(6)醫療產業：透過5G高速傳輸等技術進行遠距診療、全身掃描、穿戴感測、區塊練保密。
(7)保險產業：快速風險評估，即時監測，及時掃描處理，完成訪談、救援與理賠。
(8)娛樂產業：全影像聚集投影系統，快速電子競技全球化。
0.2.3 未來十年促使農牧業消失的新食品技術
(1)以精密發酵技術(Precision
Fermentation)將微生物基因編程，進而產生需要的有機分子，再以「食物即軟體」透過APP組合製造所需要的食材或食品。即人造肉。
(2)製造替代蛋白質的技術會使人類傳統的畜牧業在未來10到15年內消失。
(3) 精密發酵技術製成的膠原蛋白也可以做成新型態的皮革。
(4) 以精密發酵技術產生的產品時間可縮膽20倍，水資源少用10倍，到2030年溫室氣體可少30倍。傳統畜牧業是溫室氣體的重要製造者。
0.2.4吞噬百年石油產業的DAC技術 (Direct Air Capture)
(1)從大氣中採取二氧化碳製作碳複合材料的「空氣直接採集技術」，已從概念到成功了。
(2)目前的成本每噸約50美元到600美元，多家尖端的企業繼續研發中，可望創造新富饒的時代。
(3)中興大學 生命科學院黃介辰副院長發表可以從大氣中採取二氧化碳製作細胞，即創造生命。(20200818智慧科技應用研討會)
1.0 區塊鏈是改變產業的新典範
1.1區塊鏈(Block Chain)是採去中心化之數位分散式帳本技術(DLT,
distributed ledge technology)，應用在服務顧客的平台，具有無法變更紀錄的可信賴性、保密性、可追蹤性、完整履歷價值。
1.2區塊鏈要成為大眾所週知的商業模式，還需要更多的基礎建設，但是影響的範圍廣泛。包括金融、供應鏈、不動產、醫療、能源、文化娛樂、物聯網、人工智慧等。目前善用區塊鏈技術的國家有馬爾他、瑞士、愛沙尼亞、中國與新加坡。
1.3區塊鏈改變銀行的角色，因為去中心化，不需要協力，當事人之間可直接進行交易，有節省成本、低風險、即時交易的優點。目前全世界有40多家中央銀行正在研究、測試央行數位貨幣及區塊鏈的其他應用程式。
1.4供應鏈導入區塊鏈可精確掌握產品履歷，全球供應鏈在無紙化貿易下直接交易，既快又準且省人力。應用在全球人道救援上因為跳開交易網可免除貪腐的機會。
1.5以區塊鏈導入加密貨幣，前有比特幣(Bitcon)，續有臉書加密特幣(Libra)，再有沃爾瑪的Stable coin，亞馬遜加密貨幣等等蓄勢待發。陸續挑戰政府的貨幣全力。金融數位化是巨流已擋不住，但是沒有現金的社會存在風險，待克服。
1.6以區塊鏈導入醫療，製作病人的自主管理數據系統，在區塊鏈平台對於病人的醫療、用藥、保險等都在加密下得以追蹤，安全有效。
1. 7以區塊鏈導入不動產，因為區塊鏈的特性，歷史資訊透明、安全，不需要仲介，藉此智慧交易，可以節省交易的時間和成本。
1. 8以區塊鏈導入能源管理，能源電力的產生與使用交易已由過去國家集中管理，演變為多元分散交易。透過區塊鏈供需可以免區仲介，減少成本達到良性循環。
1. 9以區塊鏈導入文化交易，以創作者為主角，可直接和消費者展現自己的作品，交易透明，不受仲介剖削。
1. 10物聯網和區塊鏈連結可以藉物聯網潛藏的指數型成長改變市場遊戲規則，亦可克服物聯網的天生缺陷，防止駭客入侵。在互補的特性下，進行技術融合與系統重組，達成既能保住隱私安全又能擴大市場，尤其透過智慧契約與分散帳本更能達到客製需求、降低故障機會和速度效益。
1. 11物聯網和區塊鏈連結固然是優點顯著，因為採用分散式帳本與去中心化，因此網路頻寬、容量與速度的技術問題有待克服。
2.0 人類與人工智慧分工合作而變強
後人類時代的來臨
2.1人工智慧與指數型科技融合後的變化
2.1.1提升日常生活品質的強化人工智慧 (A+) 誕生，不是使用人類棋譜訓練，而是能不斷自我學習，在短短幾小時內累積人類數千年的知識。
2.1.2為了醫療診斷與治療，醫師要像機器學習。
2.1.3採用量子電腦加速藥物設計與開發，科學家推測出1060個藥物分子可形成化合物。
2.1.4對抗網路攻擊，安全領域出現龐大的商機。
2.1.5實現以原子為單位的製造業，目前以分子為單元要製作一種新材料要花上15---20年，由於機器自我學習與自動化機器人的進步，可以創造出不可想像的東西。
2.2中國掌握人工智慧開發的鑰匙
2.2.1中國投資人工智慧開發佔全球60%，有百度、阿里巴巴、騰訊等大咖，其他AI新創公司非常繁盛。
2.2.2百度BAT，所有服務都結合AI。百度取得自動駕駛平台「阿波羅APPLO」國際級開放原始碼專利。百度與中國政府主導研究所共同開發人類大腦型態晶片與人工智慧機器人。百度取得搜尋引擎方面瞄準語音辨識專利。
2.2.3阿里巴巴，與杭州等地方政府共同打造管理所有事務的智慧城市。中國最大網路系統B2C天貓、C2C淘寶、手機支付寶、雲端平台城市大腦及全球人工智慧和和量子運算等。
2.2.4騰訊，創建WeChat微信、WeDoctor、iCarbonX、基因客智醫學等。WeChat微信世界排名第五的通訊軟體，數位界的萬能工具。結合了臉書FB、Paypal、UberEats、Instagram、Expedia、Skype、WebMD、eVite、GroupMe等功能於一個APP，打造強大世界，人氣王的用戶達到10億人。
2.3人工智慧與區塊鏈兩大趨勢的融合
可更加強加密技術增進作業安全，使AI決策透明增加可信賴度，可更有效率提升彼此演算能力。
2.4透過人工智慧強化人類，超人類時代來臨
2.4.1具自主學習能力的人工智慧機器人不會疲倦，不會忘記，持續進步和變得更聰明，可以指導人類、提出建議和執行。而且會變得越來越方便攜帶。
2.4.2智慧型代理人(智慧機器人)會協助與指導個人所有的事，衣、食、住、行、育、樂、健康、醫療和工作。
2.4.3活用智慧機器人將使人類成為超人類。
2.4.4 Amazon Alexa智能助理，可以協助老人或視障的人陪同讀書、聽音樂、拜訪社區朋友，甚至情感交流。增強人類的能力，克服人類的不足，使生活更無障礙。
2.5幫助藝術家創作的人工智慧
2.5.1 2016年 Benjamin以類神經網路學習1980—1990年代電影寫出8分鐘長度微電影Zone Out。
2.52類神經網路接受大規模數據訓練可以寫詩、寫小說。2018年中國人工智慧機器人小冰一萬多篇詩，被微軟以機器人選出139篇詩集，名為「陽光失了玻璃窗」，挑選與詩集名稱都是人工會自訂的。
2.5.3日本2016年日產新聞有獎徵文，1400多篇有11篇是人工智慧小說，題目是「電腦寫小說的一天」，由人工智慧自己命名。
2.5.4人類和機器的合作帶來富饒的文化藝術世界。目前AI是接受條件指示後作業，產生半成品，節省很多成本和時間。
2.6 AI讓醫生的診治能力更臻完美。
2.6.1醫生與人工智慧的合作使診斷越趨完美，DeepMind有20年以上經驗的準確率。人工智慧提供過程發現，供醫生診斷參考，-而不是取代醫生。
2.7娛樂產業遇到人工智慧
2.7.1人工智慧自我學習的快速聰明，可以透過各種讀取與演算，預知人類的喜好提供各種娛樂的內容，如google
Daydream、Facebook Oculus的VR或AR 平台的發掘喜好和分享實境感內容，那麼好萊烏電影就會趨於乏人問津。
2.7.2電玩遊戲使用人工智慧增強演算法(AI Upscaling)，可以使低解析度提高，不只是影片會圖片，包括編曲和作詞。
2.7.3人工智慧引領娛樂界下一場革命，高品質、低成本，近乎免費。
2.8有關AI倫理
2.8.1人工智慧已使社會不平等現象更加嚴重，要阻止惡化必須先進行人工智慧的倫理研究。
2.8.2不平等現象更加嚴重的方面諸如解決氣候變遷、糧食、健康等緊急問題，及強化人們的偏見和歧視。
2.8.3 DeepMind公司，2010年成立於倫敦，2014年被Google收購成為AI公司，建立倫理與社會研究部門DMES DeepMind Ethics & Society，制定核心價值：
(1)幫助全球社會為目標進行技術開發。
(2)必續建立在嚴謹又慎密的基礎背景。
(3)所有開發過程必須公開透明。
(4)必須透過廣泛合作，包容各式各樣的意見。
2.8.4除了DeepMind公司外，重視與訂定組織規定重視AI倫理。2018年，聲明未來研究所 Future of Life為了建立「善良AI」發布阿西落馬人工智慧原則(Asilomar
AI Priciples)共23項。強調人工智慧的目標和行為必須與人類價值觀一致，因而自我複製而快速成升級的人工智慧必須受嚴格的管制等。
3.0 新一代技術融合，打造先進的日常生活
自動駕駛、無人機、機器人、VR、AR連結的時代
3.1亞馬遜自動駕駛計畫，2019年投資成立自動駕駛新創公司Aurora
3.1.1不需要送貨司機的自動送貨機器人Scout時代。
3.1.2 Aurora公司結合更多專業公司開發自動駕駛系統共享數據的開放平台，可適用在福斯汽車、現代汽車，預定2021年將配有無需人類駕駛的Level 4完全自動駕駛系統車進行商業化
。
3.1.3亞馬遜自動駕駛計畫的意義與終極目標，不只自動駕駛送貨機器人，更進一步打造自動駕駛平台，包括新車安裝Alexa語音助理，負責車內的娛樂，市場規模龐大。
3.2無人機突破法規限制後，物流革命就不遠了。
估計2030年天空會有10億架無人機在飛，需要技術也要和是法規。
3.2.1送貨服務無人機的國際公司有Google公司的Wing、亞馬遜、以色列Flytrex，美國替7-11送貨的Flirtey、醫療物流UPS與Marrernet等。
3.2.2從送貨到救人，進化的無人機技術功能廣泛。海空偵測的雙棲無人機Naviator，可救援作業、橋梁檢查、鑽油平台下水中偵查、農業無人機廣泛使用。
3.2.3人工智慧操控的無人機能不能搭乘？因為人工智慧優於人，克服心理障礙就可以搭乘。
3.3採用進化演算法的機器人誕生了
3.3.1像電影星際大戰中可以自行改造自己、自行替換零件的機器人韓索羅，就是目前打造的目標。現代已可做到變更組合的模組化機器人階段Modular robot。自我組合機器人會盡可能縮小模組，屬微型機器人軍團，可以投入人類難以救援或到達的環境執行任務。
3.4微型機器人與奈米機器人誕生了。
3.4.1進行檢查用和作業用工作。勞斯萊斯公司開發4.5公分微型機器人，正努力做的更小。攜帶攝影機到渦輪內部檢查，大大縮短渦輪保養與檢修時間。
3.4.2人體內的醫生，奈米機器人
法國研究人員用奈米機器人建造高度0.015mm全世界最小的房子，奈米機器人可以進入血管投藥到複雜的生物組織，診治癌細胞。奈米機器人靠磁場驅動可組織成各種團體模式。
3.5智慧型膠體機器人
3.5.1膠體機器人約只有人類卵子ㄧ般大小，具有感知器、電腦與記憶體的綜合體，比微型機器人與奈米機器人更能移動距離。分撒在微塵或需要的地方，再以雷射掃描器收取膠體反射的數據。
3.6既可娛樂又可預測疾病的VR
3.6.1讓人們配戴VR眼鏡找路可以測試是否具有早期癡呆症(阿茲海默症)，提前診治。未來10年VR將成為醫療診斷和治療的必要技術。
3.7 AR (實擬虛境或擴增實境) 讓任何人都能成為「速成專家」提高效率
3.7.1 2019年2月Google推出Google地圖AR導航APP，畫面在3D空間同時出現實際道路與地圖進行導航，不只有GPS功能，還可以隨時隨地接收需要的知識。
3.7.2 舊金山Scope AR公司研發製作各種維修與製作APP，讓一般人可以透過AR 眼鏡，不看圖說就可以做IKEA家具組裝、麥當勞炸薯條廚房設備維修、汽車維修等。
3.7.3 NASA工程師原本要看懂3000多頁說明書才可開始製作太空船專用設備，有了微軟混合實境 (MR) 頭戴裝置HoloLens就可以在3D空間看到各階段說明書，進行必須作業、例句設定、扣件位置，也可以拍照與品質確定。
3.7.4 HoloLens 的AR技術取代紙本病解省了85%的訓練時間，改善了42-46%的效率。NASA 、波音公司、奇異公司等都在使用。
3.8 各種新技術超連結與進化中的智慧城市
3.8.1城市化的速度已經無法抵擋，估計2040年60%人口集中在城市，2050年將有90%及入城市。產生的不動產、能源、感測器、網路、運輸等許多產業的未來城市將改變人類的生活。先進的智慧城市要怎樣滿足住民的需求。
3.8.2為了掌握與應對城市的需求，需要蒐集與建構各層面的數據。如交通流量、人潮流量、個人交易、能源使用量變化、個資安全保護等。以實現共共服務自動化、交通流量彈性化、智慧保全、城市計畫最佳化、即時資訊分析、智慧停車、有效廢棄物管理等。除了結合各種標準、找出方法，還要有集中式的數據平台。
3.8.3中國南京市資訊中心是個代表性城市。1000多台計程車、7000台公車、100萬台一般汽車都裝了感知器，都傳送到資訊中心，經果分析後再傳送到使用者智慧手機，為他們找到最佳路線，將原有資產找到價值最大化，幫助數百萬人節省時間與提高產能。
3.8.4 中國杭州亦進行城市大腦系統。觀察800萬市民，控管1000個紅綠燈，讓救護車行駛順暢，事故多的地方安排警察，除監控人流還可抓通輯犯。
3.8.5可自行修復的基礎建設。使用生物混凝土，於裂縫處因為有水甦醒細菌吃乳酸鈣，產生石灰密封膠填縫補強。
3.8.6自給自足的未來綠色城市。讓建物外牆與窗戶都可吸收太陽能生電，能源自足。城市本身會成為智慧的有機體。
4.0 利用生技革命尋找未來的出路
拯救更多生命，為人類尋找更好的出路
4.1永續發展應以人類為本，創造生命繼起與增進生活幸福。----張武訓心得
4.2其他科學技術革命可以改善人類的生活，生物科技可以改變人類一切的本質潛能。目前已進入臨床試驗的技術有：基因編輯、客製化嬰兒、人造肉、1秒癌症治療、神經復健、DNA晶片、人工大腦
4.3基因驅動(gene drive)
4.3.1蚊子計畫，透過基因編輯(gene edting)的技術，改變世代基因，產生繁衍滅絕。如2018年聯合國在非洲進行蚊子基因試驗，釋出數萬隻不孕症蚊子野生來滅絕瘧蚊滋長。將於2024年全球正式啟動。
4.3.2流感萬靈丹，不以死病毒為抗體製作疫苗，2019年以色列以組成的蛋白結構氨基酸序列，藉以刺激人體免疫力系統達到警戒狀態，開發萬能疫苗避免感染流感。
4.3.3編輯細胞基因注入遺傳病細胞診治，2018年美國加州針對韓特症遺傳病患者，抽取人體細胞重新編輯基因序列後再次注射回人體。【效果不知？】困難在在注入的精準掌控。
4.3.5腦機介面BCI(Brain –Computer Interface)，2016年美國新創公司研究植入大腦微小粒子，以連接矽元素硬體和網路，可治療疾病和提升能力，約制2020年可獲更多進展。
4.4客製化嬰兒
4.4.1於胚胎階段剪斷DNA完成基因編輯的CRISPR/Cas9技術。
4.4.2案例，2018年中國南方科技大學副教授賀建奎團隊，以基因編輯技術將某婦人胎中一對染愛滋病基因的雙胞胎，編輯了愛滋病遺傳基因CCR5，讓那父母獲得健康的雙胞胎女嬰。但是無法確保遺傳基因是否有其他變異問題，雖然世界各國仍有不同形式的試驗案例，中國深圳法院於2019年12月30日針對賀建奎藉用基因編輯CRISPR/Cas9技術做胚胎階段的基因編輯行為處以三年徒刑與300萬人民幣罰款。
4.4.3基因編輯技術的應用已經到了「決定生命進化的臨界點」，要先完成迎接的準備。
4.5未來食品人造肉
人造肉是利用動物的細胞在實驗室培養出的肉類，可挑想吃的肉部位來養殖，又稱培養肉(in
vitro meat, lab grown meat)，乾淨肉(clean meat)。因為不需要農場養牧，可減少99%的土地，98%的水，66%的碳排量，56%的能源，達到永續發展貢獻。
4.5.1根據聯合國報告，飼養家禽家畜每年產生71億噸溫室氣體，佔整體溫室氣體14.5%，是氣候變遷的主因。依傳統畜牧流程，生產一公斤牛肉，需要15.5噸的水與7公斤的飼料。
4.5.2最早人造漢堡由荷蘭波斯特教授波斯特開發，成本33萬美元，而且不好吃。目前荷蘭政府、Google公司、美國泰森食品等企業均以新創公司型態大量投資開發，迄今的人造雞胸肉、人造魚肉、人造鴨肉等成本以下降，也變得好吃。到市場化約需10 年。
4.5.3最新技術可不再從動物身上取出細胞培養人造肉，而是在酵母菌種里注射DNA核酸序列，藉DNA重新編程，在細胞工廠生產符合人們需要的肉類。
4.6以精準小量體的標靶設施1秒鐘結束癌症治療
一般放射線以鈷60或光刀照射癌細胞，設備量體大，照射過程又會傷害正常細胞，不精準副作用大。美國能源部的SLAC國家加速器實驗室開發新方法，可從幾分鐘縮短到1秒。採用X射線或質子，快速消滅癌細胞，部會傷害到正常細胞。
4.7以電刺激器讓脊髓受傷者開始復原
4.7.1脊髓神經與腦神經受傷，目前技術無法恢復，查身體其他細胞可以再生，唯獨脊髓神經與腦神經無法再生，導致無法治療下半身癱瘓與帕金生氏症疾病。
4.7.2瑞士與德國研究團隊於下半身癱瘓病患的脊髓植入電刺激器STIMO，代替大腦傳遞信號到腳部，以能成功行走。而且受傷的脊髓開始復原。目前的成本昂貴。
4.8 DNA晶片的來臨
數據需要儲存的空間迄2040年約需3X1024 ，人類的DNA被視為可儲存所有東西的超小型設備。3mm2DNA=儲存容量達10億GB。
4.8.1 兆1ZB=1X1012，十億1BILLION=1X109=1GB，百萬1MILLION=1X106
1T=103G=106M=109K=1012W
4.8.2 DNA晶片的原理：數位資訊以合成DNA中的鹼基型態儲存，DNA是由腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶4個鹼基單位組成。將資訊轉換成0和1的數位碼，再排成相應的鹼基後，相連成DNA片段，再以人工加入可促成合成的化學液，存入特殊容器。
想要讀取資料時，使用DNA解讀設備研析鹼基排序，再轉換成0和1的數位碼，最終就可解讀季存入的數位資訊。
4.8.3以前基因分析技術從研究到成熟市場花了15年，DNA晶片自2000年開始研究，預估兩三年內就可以商業化。下一步就是生物電腦了。
4.9人工大腦的研究
過去10年人類成功研究出人工心臟、胃、肝、皮膚等器官，近年已著手人工大腦的開發。
4.9.1 2019年8月哈佛大學成功開發具早產兒程度的迷你人腦，藉此可以找到有效治療人腦的藥物。
4.9.2由於迷你人腦研發成功，可預期有一天必可換大腦，或將大腦的意志傳到雲端。而接下來要同時研究便是倫理的研究。
5.0地球永續經營的能源研究，從太空太陽能與月球探測
5.1綠色能源與綠色運輸的巨大市場
預計迄2050年會擴大綠色能源取代化石燃料。
5.1.1中國的太陽能板超過全世界其他國家的總量，而德國於2018年的再生能源已足夠全國家庭使用。
5.1.2中國煤炭需求減少影響世界煤炭市場。而太陽能板和風力發電可以改善夜晚和白天或季節性的非週期性電力生產問題。
5.1.3減少石化原料使用，環境得以改善，用電方式產生破壞式的創新。
5.1.4台灣2019年11月發電裝置容量是55.79Gw=55.79MKw
2018年總發電量273.9Twh=273.6GKwh=273600MKwh，
中國2018年風力發電網為187MKw(裝機容量？) ，預訂2020年達210 MKw，據調查風力資源達2380
MKw。
5.1.5中國極力推動再生能源主因是能源需求增加，且可空氣汙染和水汙染。
5.1.6中國再生能源的專利於2016年已達15萬項，占世界的76%。
5.1.7中國極力開發在太空建立太陽能發電廠，透過微波回地球，預定2050年建立發電站。
5.2太空太陽能
太陽尚可存續100億年，太空太陽能發電效率比太陽能板高出8倍。
5.2.1太空太陽能發電不受天氣與時間影響。預計2025年開始發射太陽能衛星，逐步建立模組。問題是發射火箭的成本，最小需求的太陽能板4000噸，運費將高達3兆4400億美元。
5.3對抗氣候變遷的9家能源公司
以各種創新抑制CO2的產生。
5.3.1聯邦聚變系統，研究核融合再能源的使用，部會產生CO2。
5.3.2 Fervo Energy，以水力壓裂技術發展地熱能源。
5.3.3 Quantum Scape，以固態電池提供電動車能量。
5.3.4 CarbonCure，捕捉空氣中CO2加入混凝土補強強度。
5.3.5 Pivot Bio，在土壤培養生氮微生物當肥料。
5.3.6 Zero Mass Water，透過熱能蒸發水氣取水。
5.3.7 DMC生技，產生菌株製造生質燃料。
5.3.9 Quident Energy，利用地下打上來的水發展水力發電。
5.4海洋經濟如何帶動地球的未來
海洋面積佔地球表面70%，迄今發展不足，應該是開發的時機。設於加拿大地海洋超級群體(ocean supercluster)著手研發創新技術，應用在再生能源、漁業、石油天然氣、造船業等海洋產業。新技術研發方向如水產養殖感測器技術、海洋無線通訊系統、自動駕駛船舶、追蹤冰山技術等。
5.4.1海洋無線通訊系統，迄2021年起全球海洋無線通訊系統市場每年平均成長8%。老舊無線通訊系統wifi將可由Li-Fi (用光源取代無線電)和5G技術取代。新的通訊系統將文字轉換成摩斯密碼，讓訊息傳遞得更容易
5.5開發月球，以成為開拓太空的基地
1969年人類第一次乘阿波羅11號太空船登陸月球，1971年阿波羅15號從月表面取回歷史悠久的「起源石」(genesis rock)，證實45億年前，地球受到類似火星的行星碰撞，產生的碎片環繞在地球外圍，經聚合後形成今天的月球。因為月球不再神秘，開發月球成為各國關注重點。
5.5.1開拓太空以月球為基地的優點
太空船的脫離加速度，因為要克服重力，自地球需要13.1km/sec2，自月球只要2.9km/ sec2。月球有豐富礦產，如可能合成火箭燃料的水冰，及適合建築混凝土的硫化鐵礦物。以月球為開拓太空的中轉基地，將可以大幅提升太空船的搭載重量。
5.5.2月球可以成為未來燃料的供應基地
核融合是未來人類能源供應的來源，而核融合反應爐使用氦-3和氘進行核融合可產生龐大的能源，且幾乎沒有核廢料。月球有大量的氦-3，這是人類居住月球的誘因。核融合：舉例說明，兩個質量小的原子，比方說兩個氘原子，在一定條件下（如超高溫和高壓），會發生原子核互相聚合作用，生成中子和氦-3，並伴隨著巨大的能量釋放。
5.5.3月球是好的太空觀測基地
月球大氣密度只有地球的10兆分之1 ，提供完美的天文觀測條件，尤其月球背面完美阻擋地球電磁波干擾，更是絕佳地點。
5.5.4月球是朝太空發展的前哨站
從地球飛火星時間，若以阿波羅太空船速度7.5萬公里/天，需要746天(最短距離5600萬公里)—5328天(最常距離4億公里)，技術與風險高，地球飛越球只要3天，可以月球為訓練和經驗前哨站。
5.6開拓太空探險
要在太空居住，要克服寒冷、黑暗、輻射、自給自足食物等威脅。
5.6.1在太空種植糧食
2019年1月，中國嫦娥4號在月球背面以種子培養棉花，獲得發芽成果，但是沒多久就死了。有起步了。
6.0延長壽命與健康管理的革命
變得更健康、更長壽，甚至永恆的生命
6.1製藥AI引起的新藥研發革命
6.1.1傳統的新藥研發要消耗大量成本與時間，動輒花上10年。2019年3月英科知能公司(Insilico Medicine)使用人工智慧在46天內完成候選新藥的設計
合成
及驗證。目前生成可以治療的疾病有老化、癌症、組織纖維化、阿茲海默症、糖尿病等等。
6.1.2英科知能公司追求終極目標是開發完全自動化的醫學服務系統(HaaS, Health as a Service)與長壽系統(LaaS, longevity
as a service)。人工智慧AI會大量讀入大量論文綜合出需求。目前DeepMind也投入新藥開發領域。
6.2老化是可以治療的疾病
氣候變遷、延長壽命與返老還童是未來社會最熱門的話題。能殺死老化細胞的抗老藥物，在美國獲得人體實驗許可，是一種二甲雙胍(Metformin)類一般糖尿病藥物。
6.2.1德州大學長壽研究員以另種抗老藥物實驗嚴重病患，病人能走得更遠，症狀減緩，沒有副作用。
6.3改變身體與扭轉老化的再生醫學
人類的肢體器官如何能像蜥蜴一般可以斷尾再生。
6.3.1彌補身體缺陷的幹細胞治療
幹細胞可以便形成心臟、神經細胞、肝、肺、皮膚等特殊細胞。目前有一種可能修復及回春的辦法，在身體健康狀態下抽取自己的幹細胞，予以濃縮再次注射回去，注射回去的年輕幹細胞可以幫我們找回活力，降低發炎、治療自體免疫疾病，還可以增加肌肉量、治療關節、活化肌膚與刺激毛髮生長。
6.3.2迄2022年，幹細胞市場會增加至2970億美元。
6.3.3更換身體器官的技術：異種器官移植與3D生物列印
美國生物科技公司United Therapeutics專門研究異種移植xenotransplantation，正專注編輯豬的基因，設計符合人類需要的器官提人類器官移植使用。中國已經允許販賣豬眼角膜用於人體。美國匹茲堡大學也將基因豬的腎臟移植給猴子存活6個月。另以3D生物列印腎元、眼角膜、人工肌肉等都有成功起步的案例。
6.3.4返老還童可輸入年輕人的血液
美國Ambrosia新創公司於2018年針對150名受測者，採集16-25歲健康人血漿注入35歲以上受測者，已獲得返老還童有趣數據。人類有讓受傷部分長出新肉的再生能力。
6.4新世代微生物群有助長壽研究
新世代微生物群是指存活在腸道內的小細菌和微生物群，數量是人體細胞量的2倍，基因數量的100倍，被稱為第二基因體。最能準確顯示人體年齡的生物時鐘。
6.4.1藉改變腸道中的環境、維持平衡就可以預防及治療疾病。其原因在腸道與神經網路連結，會將人體約70%的免疫細胞都集中在腸道，再透過內分泌系統將營養送到全身各處。
6.4.2全球製藥公司大量投資以乳酸菌和腸道菌群為基礎進行新藥研發，微生物群不只可讓人長壽、克服憂鬱症、老人病、癡呆、帕金森症等疾病。
6.5人腦與電腦連接
2020年史丹佛大學研究實驗結果，全身癱瘓的病人腦裡植入裝置，可以透過思考移動電腦滑鼠點擊鍵盤。可治療神經方面疾病的患者。
6.6全基因定序是未來健康管理的里程碑
全基因定序研發自2003年起步，迄2022年預估目標，分析費用從10萬美元降到100美元。(台灣的基因檢測公司亦相當普遍)
6.6.1英國國民保健署預定於2023年完成100萬人的全基因體定序，全球預計會跟進，預估全世界到了2025年會有10億人口完成全基因體定序。
6.6.2解讀人類密碼是為了讓人類從疾病中解放，幫助人類活得更久，更健康又幸福。所有人都可以用自己的DNA紀錄與進行健康管理。
7.0 15項全球的挑戰與對策
7.1氣候變遷與永續發展的開發
2016年11月巴黎協定生效，約定21世紀末控制全球溫度控制在1.5OC以內。NASA公布2019年已上升1OC，溫室氣體排放情形，歐洲在控制下，亞洲還要努力，美國已退出巴黎協定，全球評估不樂觀。
7.2取得無紛爭與無競爭的乾淨水資源
全球仍有10%的人口喝不到乾淨水，全球領袖簽署到2030年都可喝到乾淨水。
7.3人口成長與資源平衡
到2030年城市規模會增加3倍，到2050年約60%的人口集中在城市，屆時環境改變，資源供需技術更應精進。
7.4打破獨裁政權與民主主義擴散
網路擴散促成自由化，霸權利用網路易造成獨裁。如何保護自由與適度監控以維持自由？
7.5改善未來研究與決策品質
7.5.1決策管理技術突飛猛進，可從AI、Bigdata、IoT、CI、Egov等找到精準方法。但是有權決策的人應有相關訓練，才能符合品質需求。又為能精準預測未來發展，決策機關應設置未來委員會，建立既長期又有系統目標、決策、預測、未來研究等綜合能力。
7.5.2各國制定未來目標的方法論：荷蘭Lisbon對策，俄羅斯delphi method與scenario analysis，一般企業technology
roadmap，波蘭-定性分析，中國-以長遠觀點分析，日本-企業參與，…..
7.6資訊與通訊技術的全球整合
2020年全球人口77億，有38億人口使用網路，45%集中在亞洲。
7.7解決多面向貧窮與貧富差距
7.7.1脫貧是SDGs的首項要求，目前8名富翁的財產=36億貧窮人口的總財產。
2019年IMF統計，全球人口成長1.11%，人年均所得成長2.39%。
7.7.2因為技術進步將帶來結構性長期失業現象的對策：
(1)強調技術課程與再進修，如科學與技術、數學教育、終生教育、再進修、3D列印、人工智慧機器人、人工智慧APP等。
(2)提供接觸與學習的技術交流中心。
(3)協助傳統工作找投資新技術產業，不致成為職業斷崖。
7.8減少疾病與改善衛生問題
7.9解決教育差距與建立學習環境
7.9.1到了2050年，學習不足將有50%的人找不到工作。
7.9.2教育與學習必須著重創意與問題解決能力。芬蘭已提出以主題與現象為主的科技整合取向教學方式取代學科教育計劃。
7.9.3現行教育除要學習STEM(科學、技術、工程、數學)，更要把重心放在創意、批判思考、人際關係、社會情緒能力、哲學、企業家精神、藝術、自營業、輪梨等。
7.10恐怖主義的威脅與國際安全原則
7.11全球女性人權及地位提升
7.12跨國組織犯罪與國際對策
組織犯罪與恐怖主義對民主社會 社會發展 國家安全的威脅日增，每年達3兆美元，包括毒品與1/10的假藥。國際合作策略要從制裁銀行與國家著手。
7.13能源需求增加與長期目標達成
7.14解決科學技術創新而衍生的問題
要加強語言能力廣獵新知。
7.15倫理決策與新社會契約
7.15.1倫理存在問題如：演算法應有倫理參數設定，複製人等合成生物的倫理道德約束，假新聞的制裁，菁英決策違反倫理的約束，企業的倫理標準，優先思考倫理的獎勵措施等。
7.15.2歐洲企業倫理網路(EBEN)把各國在倫理的努力串連起來供各界關注。
7.15.3中國已倫理否定胚胎基因編輯被肯定。
7.15.4東歐與中亞被選為最腐敗地區。
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