縱觀歷史，生產力的飛躍才是社會重新走向繁榮的關鍵。有人把現在跟1920年代進行了對比，認為咆哮十年有望重現。但新十年的第一年即將過去，疫情仍未走出陰影，遠程辦公的發展未如預期，供應鏈緊張，社會動蕩，這些似乎都不是走向繁榮的跡象。預測錯了嗎？一位對技術發展充滿樂觀的博主不這么認為，文章來自編譯，篇幅關系，我們分兩部分刊出，此為第一部分。

劃重點：

能源是一切實體技術的基礎

風能和太陽能發展勢頭迅猛

半個多世紀以來電力成本將首次出現大幅的持續下降

一年前開始的這個博客初衷是要表現出對技術明確的樂觀主義態度，不過我覺得現在已經有一點點走偏了。倒不是因為我對技術不太樂觀，而是因為議題很容易被經濟政策、社會動蕩、新冠病毒等因素分心。但現在是時候回到我的本源了。

當然，現在判斷我們會不會像某些人預測那樣進入又一個咆哮的二十年代還為時過早。當然有懷疑的理由。在經歷了表現出色的第一季度之后，美國的勞動生產率其實正在下降，這主要是因為供應鏈混亂破壞了生產，但也可能是因為 Covid 出現變種，部分員工回到公司辦公帶來的不確定和過程的混亂。作為重返咆哮的二十年代理論的早期支持者之一，高盛現在預測未來一年將增長乏力。

此外，最樂觀的技術趨勢之一，也就是朝著遠程辦公的轉變，可能并不如像預期。部分人依然希望遠程辦公能夠以積極的方式重塑經濟，但一些新的研究表明，員工分開會減少信息的共享，很多公司現在正要求員工回到辦公桌前。所以，對于遠程辦公能否帶來生產力的繁榮，我們仍然無法確定。

不過，盡管有著種種的挫折、絆腳石以及逆風，我對未來十年仍然非常樂觀。

能源革命

能源是一切實體技術的基礎——要想在現實空間中移動原子，你需要能量。到了 1970 年代初期，能源消耗越來越多的趨勢戛然而止，令物質領域的創新變得更加困難：

我們用數字技術（“bits”）的創新來彌補了這一點，但這些技術不太有利于生產力的快速增長，所以生產力出現了停滯不前（這就是那個著名的問題——“1971到底發生了什么？”的答案；實際上，確切的時間是1973 年，發生了石油危機）。

石油危機是政治問題，但從根本上說，能源停滯是技術問題。工業革命的動力是從木材與畜力到煤炭，然后到石油，但向核能的轉變因大家過于害怕風險而受阻。我們可以為這是不是一個錯誤決定吵個不停（我認為可能是），但這個問題現在已經被拋在腦后了。

幸運的是，在核能受阻之后，我們的科學家和工程師們經過了很長一段時間的艱苦努力，找到了新的能源技術：風能和太陽能，這兩種安全、環保的技術在大多數方面都比核能更好。經過幾十年的發展，它們的成本已經有了驚人的下降——先是靠政府資助的研究，然后在政府資助下私營部門得以擴大規模——這意味著可再生能源現在已經為迎接黃金時代做好了準備。為了將這些成本下降轉化為更便宜的能源，我們必須建設發電的能力，而現在，我們正在建設住。

彭博新能源財經有數據支持。2020 年，大多數的發電來源都在縮減——尤其是煤炭和天然氣——但太陽能和風能卻在增長。

在預測可再生能源的興起方面，國際能源署歷來都過于保守，但現在它預測這一趨勢未來十年內都會保持強勁：

到 2026 年，全球可再生能源發電容量預計將比 2020 年的水平增加 60% 以上，達到 4800 吉瓦以上——相當于目前全球化石燃料和核能發電容量的總和。此外，根據預測，到 2026 年時，可再生能源將占全球電力容量增長的近 95%，僅太陽能光伏就占一半以上。2021 年至 2026 年期間新增的可再生能源裝機量預計將比 2015 年至 2020 年期間的數字高出 50%。

而這個故事里面真正的奇跡技術，太陽能，在可再生能源的占比將超過一半。

現在，眾所周知的是，可再生能源是間歇性的；太陽不總是在閃耀，風也不是老刮個不停。電池可以在夜間儲能，為了過冬可以超規模建設太陽能，但這并不能解決所有問題。間歇性意味著在邊際處，我們可以通過用太陽能代替化石燃料來獲得更便宜的電力，但是一旦更大比例的電網換成太陽能和風能，其成本優勢就將消失。因此，為了讓能源革命真正可持續，我們需要大量的能儲，企業與研究機構現在正在研究這些能儲技術。用于廉價快速大規模儲能的技術當中，最有前途的包括鐵液流電池、熱能存儲與氫。各國也在建造更多的核反應堆——盡管這些反應堆很昂貴，但可以幫助鞏固發電量。

廉價的太陽能、風能以及儲能意味著什么？意味著半個多世紀以來電力成本將首次出現大幅的持續下降。大家終于開始意識到這一點，并猜想廉價充足的電力可以用來做些什么。我之前也曾經提出過我的想法：

海水淡化、廉價子彈頭列車、廉價空中旅行、更多循環利用、脫碳、有毒廢物處理、環境友好開采、下一代材料的大規模制造

在對 Jason Crawford 的帖子的回復里面還可以找到更多的好想法。以下是 Tyler Cowen 的一些想法：

用來加熱和制冷如何？說不定控制室外溫度成為可能，這樣一來， 1 月的丹麥和 8 月的迪拜將不再會那么的難以忍受……到頭來，更多的飛行會實現自動化。機器人會變多......廉價能源也會讓超級計算變得更可用，加密更方便，納米技術更有可能......用技術......從空氣當中去除甲烷（以及碳）......也可能會變得更可行、更可承受。

廉價電力的實現不是要等到未來 30 年或 50 年，而是在未來十年內實現，大家開始慢慢理解這一點。

令人驚訝的是，太陽能/風能/儲能可能不是唯一的廉價發電技術。研究核聚變能領域的資金與初創企業均出現了大規模爆炸式的增長：

雖然在商業上尚不可行，但這個領域正在突飛猛進，在多種類型的核聚變技術上均取得了顯著突破。距離實現核聚變永遠只有30年的老笑話又要再講一遍了。

似乎這還不夠，地熱發電也有望大規模擴張。看看 Daniel Oberhaus 與 Caleb Watney 發布的關于地熱潛力的新政策文件就知道了，尤其是美國西部的。

所以廉價電力已經在路上。以詹姆斯·瓦特 (James Watt) 為起點的化石燃料時代即將讓步給某種——也許是幾種——更便宜、更豐富的東西。

不過關鍵字這里。廉價電力只是目前正在發生的兩場能源革命當中的一個。

另一場革命是儲存和運輸能源方式的革命。電池技術發展迅速，過去十年成本下降了 90%：

盡管供應緊張，但預計未來幾年還會進一步下降。跟往常一樣，彭博新能源財經是最好的數據來源，不妨看看 Nat Bullard 的這個帖子：

鋰離子電池組價格同比下降了 6%， 至每千瓦時 132 美元（2021年的實際價格）。這比 2010 年的 1240 美元/千瓦時下降了 90%！但是，除了標題的數字之外，還有更多的東西可講。

這顯然將導致電動汽車取代燃油汽車，這對環境是有益的，而且從很多方面來說性能也更高（電動車加速更快，更安靜，需要維修的運動件少得多，并產生的顆粒物污染也很少）。但電池革命的意義遠不只有乘用車。它還改變了人類整個攜帶能量的方式。

有些人嘲笑電池，因為電池的能量密度低于化石燃料的能量密度。這種嘲笑反映出對能源便于儲存性的運作方式存在著根本性的誤解。運輸化石燃料能源的系統的重量和體量還涉及到析取能源所需的各種機械——燃燒室、活塞、曲軸、閥門等等。電池的能量密度可能沒有汽油那么高，但為了從中提取能量，你只需要幾條細小的金屬條即可。這就是為什么你的手機里面裝的是電池而不是油箱的重要原因。

這也意味著我們正在進入到小型、輕便、便攜的機器可以隨身攜帶大量能量的時代。無人機就是最明顯的應用；小型電池供電的四軸飛行器可能會改變戰爭的面貌，并可提供各種配送服務。大容量電池也將為機器人革命提供動力，讓機器人可以在工廠車間、醫院等眾多其他環境下自由移動，并賦予它們執行各種任務的能力。更好的電池還可以為創造各種廉價、輕便的便攜式設備創造條件—— 2020 年，我在波特蘭就看到有人用電動吹葉機對抗催淚瓦斯。

最后，便宜的電池已經令新的交通方式成為可能，這會從根本上改變城市的運作方式。電動自行車將是最有前途的技術，政府正準備在未來幾年在這方面投入巨資。電動滑板車以及私人空中出租車是另外兩個重要例子，這些可能會在十年內徹底改變我們的出行方式。

換句話說，電池不僅可用于存儲能量，對于非常輕松有效地移動少量能量也很有用。這會改變我們的物理世界。這是廉價電力的重要補充——不管我們的電力是來自太陽能、核聚變還是地熱，電池都將是我們對這些能源使用方式的重要組成部分。

這兩次能源革命并不遙遠；它們已經近在眼前，將定義當前的這個十年。

生物技術（或奇跡時代）

在能源革命準備重塑我們與物理世界的關系的同時，生物技術的爆發式發展也準備重塑人類生命的本質。我們的這個十年正是從 mRNA 疫苗的問世開始的，這種疫苗讓數百萬人免受一場全球性疫情的侵襲。mRNA 有望為從瘧疾到各種癌癥乃至于眾多的其他疾病提供疫苗。但令人驚訝的是，這只是眾多剛剛取得成果的生物突破之一！以下是最近幾個月出現在我屏幕上的奇跡的簡短列表：

1) 腦機接口：

這是一位癱瘓病人用腦機接口編寫出來的東西。盡管他的手一動不動，但他的腦子在動，然后就有了這些文字。一分鐘18 個單詞的BCI（腦機接口）元宇宙實在是太瘋狂了

2）基因治療：

基因組編輯與基因治療是我們這個時代最重要的生命科學突破。@sciam這張新的信息圖很好地說明了癌癥、視覺、鐮狀紅細胞的區別與初步成功

3) 神經技術：

這是一個令人難以置信的科學進步。這實際上相當于為盲人提供視力。這是一個神跡。大腦植入物首次在科學上為盲人提供了人工視覺，直接植入大腦的“視覺假體”令盲人女性 16 年來首次能夠感知二維形狀與字母

4) 動物器官移植到人體：

外科醫生首次將豬腎移植到人身上，并且成功了，這也許會為急需器官打開可再生來源之門

5）基因合成：

很好地解釋了為什么生物科學/合成生物學可能是仍然年輕的第四次工業革命當中最具變革性的一項創新。基因合成革命：研究人員現在可以設計和批量制造遺傳材料（一種幫助制作 mRNA 疫苗的技術）。

這些進步是由基礎科學的幾項突破共同推動的：合成生物學的進步、Crispr 及其他基因編輯技術的發現、mRNA 的突破、干細胞等。反過來，這在一定程度上也是由于計算的進步——一場技術革命為另一場技術革命奠定了基礎。

至于這會如何影響到經濟，目前還不清楚。為了利用所有這些進步，大量初創企業已經涌現，但目前尚不清楚最成功的企業是制藥等資本密集型項目，還是可以在地下室就能完成的開銷很低的合成生物項目。莫德納與 BioNTech 確實展示了一條致富之路，但這條路實際上可能也是個例外——慢慢地，藥物發現會變得越來越昂貴，即便是 mRNA 等新的神奇技術可能也沒法扭轉這一趨勢。任何進入醫療體系的東西都必須通過嚴格的監管和試驗。現在還不清楚有多少技術能夠完全繞開這個體系，并最終進入消費市場。當局會不會大力推動監管改革，讓企業利用新技術也還不清楚；這場疫情無疑讓大家看得一清二楚， FDA 需要進行深入的改革，但這并不意味就能改得了。

同樣還不清楚的是，生物技術會對總體生產力造成何種影響。廉價能源很可能會出現在生產力的統計數據當中，因為過去就一直是這樣，但生物的結局可能更像社交媒體——以深刻而有意義的方式改變了人類生活方式的某種東西，但卻很難推動生產力的發展。

但很明顯，人類生活的形態將會發生改變，而且很快就會。殘疾的性質將會改變。死亡風險將會改變。衰老的性質可能會改變。人類能力的自然極限會開始扭曲，這會讓我們質疑消除殘疾與增加超能力之間的區別在哪里。

換句話說，我們終于開始接觸到人類的源代碼——去獲得破解和重寫自己的能力。2020 年代這十年，我們將要努力應對這種令人生畏的力量所造成的影響。

人工智能、納米技術、太空……

在本文中，我把重點放在個人對未來十年最樂觀的兩個東西上：能源以及生物技術。科技領域發生的大事遠不止這些！

我們還有持續的人工智能革命，這場革命可能最終開始在總體生產力方面取得成果，取代各種服務業的任務，大大提高機器人與機械工具的能力，并促進很多研究領域的進步。

受益于數十年的政府投資，納米技術現在開始改變化學工程和材料科學：

利用納米級末梢大規模并行陣列工具，現在被用來構建組合型“大庫”（megalibraries），大庫由數百萬個納米結構組成，每個納米結構的尺寸、成分與形狀都略有不同……事實上，一個大庫所包含的新型無機材料就已經比科學家迄今為止共同合成與描述出來的都要多了。

因此，在篩選新材料時，科學家們已經確定了為清潔能源、汽車以及化學工業過程提供燃料的催化劑……科學家們還利用大庫來確定具有重要物理特性（如磁性、發光和高溫超導性）的結構。

然后就是太空。跟中國新的太空競賽，加上 SpaceX 的壯舉與驚人進步，突然將太空時代從夢想破滅與科幻小說的領域拉了回來。Casey Handmer 寫過一篇很棒的博客文章，里面介紹了 SpaceX 的星艦（Starship） 火箭平臺是如何的具備革命性：

星艦很重要。這不僅僅是一款非常巨大的火箭，還是實現火箭技術“圣杯”的一項持續而專注的嘗試，目標是大規模制造完全可快速重復使用的軌道級火箭……

從歷史上看，任務/系統設計一直受到極其苛刻的質量約束的折磨……所以，在星艦之前建造的航天器有點像在工業革命之前制造鋼鐵武器…… 星艦抹去了大量約束，以及深深印在航天器設計師腦海中的每一個文化包袱遺存……

星艦可以用于整個阿耳特彌斯計劃，而且如果該計劃繼續的話可能就會用。事實上，按照同樣的年度成本，星際飛船可以向往返月球運送 100 倍的貨物，這意味著在接下來這十年的時間里，我們每1、2年就可以建造和發射一個可容納 1000人的基地。我們可能不會這么做，但將具備這種能力。

這不僅有可能實現驚人的壯舉（比如建造火星基地！），而且有可能把太空開發成為旅游、研究甚至挖礦等可行的商業活動場所。顯然，這還具備變革性的軍事應用。星艦只是 SpaceX 正在進行的兩場太空革命當中的一個，另一場是星鏈（Starlink），這個衛星網絡也許很快就能讓全球互聯網變得更加高效更大強大。

但是結果有可能是這樣的：我們可能不僅處在一場新技術革命的曙光之中，而且可能會同時迎來幾場革命。這些革命將形成某種樹——就像工業技術開啟了信息時代一樣，計算機、互聯網以及人工智能正在推動其他眾多領域的快速進步。隨著這些領域的成熟，它們也會打開新的門戶。

2020 年代將是非常酷的十年。

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