今年特别提醒大家：文化作文的科学底蕴必须重视。2014年天津高考作文题目是“智慧芯片”，关注科技发展，适应科技时代，是高考的一大热闹。但这些年，很多地方重视不够。
这类试题，作为时代特征，很可能在这几个年的全国卷中出现，希望同学们加强这类热点文化素材的搜集，并思考科学背后的文化内涵。
本文列举了2018年最值得关注的15大技术趋势，分别是区块链、狭义人工智能、地下交通系统、5G无线网络、比特币、增强现实、无人驾驶汽车、新太阳能技术、家庭虚拟助理、量子计算、外科手术机器人、飞行出租车、激光互联网、物联网、AR头戴设备。
通常情况下，技术趋势是很难准确预测的，因为预测未来本身就极其困难。但是我们还是可以从2017 年的一些显著的数据指标来推测2018年科技行业的一些发展趋势的。
许多人对科技行业概念的理解过于具体和狭隘了，他们只将如智能手机、无人机等视为科技行业，而本篇列出的技术趋势也包含很多更加复杂的概念，比如机器人技术、激光传输互联网、分散式医疗记录系统等等，这些与那些老生常谈的技术路线是不尽相同的。即使所列出的这些技术趋势中仅有一半能取得比现在更大的进展，2018年也势必会成为一个令人兴奋的一年。
（1）区块链将得到更广泛的应用。
区块链是一种每一个人都能够分享和访问的电子分类账，交易的双方可通过区块链来跟踪交易记录。区块链这个词在整个2017年都备受大家关注，这是因为加密货币比特币采用了一个分散式区块链来跟踪它的所有交易记录，然而区块链技术的应用范围远不限于比特币，它还有更广泛的应用范围。
有些人希望将区块链技术能够应用在病历记录上，病人的病史可通过不同的数据库和软件集中导入一个加密数据库。这么做的益处在于：病人的个人病史可以存储在一个安全的、分散的地方，医生在不通过的办公室和医疗中心软件都能访问这个数据库，这样一来，这样就不存在让不同软件或办公室间相互协作来升级数据库的问题了。
（2）狭义人工智能进一步扩展。
最近一段时间以来，关于人工智能有很多不同的说法，但是让很多公司在2018年真正获益的地方在于采用那些擅于解决一个非常具体的任务的算法和电脑智能，这通常被称为狭义人工智能。
狭义人工智能与通用人工智能（想象一下试图接管世界的自动机器人）是有区别的。狭义人工智能只是让电脑完成一些非常具体的工作，比如驾驶汽车。狭义人工智能可以应用在所有的地方，从语言翻译软件到 Facebook Newsfeed中的内容算法，2018年，很有可能我们将看到有更多公司使用狭义人工智能来让公司的业务变得更高效，同时进一步提高公司产能。
（3）地下交通方式将会获得更多牵引力。
2016年年末，特斯拉CEO Elon Musk宣布，他将成立一家致力于解决洛杉矶众所周知的交通问题新公司。就在去年，Musk的新公司 Boring Company挖掘了一条长达 150 多米的隧道来测试一个全新的地下高速轨道系统，旨在为乘客提供更加便利和高速的出行服务。
Boring Company可能会提供两种类型的交通方式，第一种方式是一种能够一次将超过12名乘客以241 千米/小时的速度从一个城市运送到另外一个城市的轨道系统；另一种方式则是 Musk 提出的Hyperloop超级高铁概念，它由在近真空电子管中以700英里/小时的速度飞行的舱室组成。
Boring Company目前正在洛杉矶打造 一个6.5英里长的隧道用于概念验证，如果这个项目获得该城市的最终批准，它最终可能会变成洛杉矶的地下隧道系统。Boring公司在马里兰州也在挖掘一个用于测试的地下交通轨道，这个轨道最终也将变成华盛顿特区和纽约市之间的一个地下交通系统。这些测试隧道在 2018 年不会完工，不过我们在2018年肯定能了解有关它们的更多信息。
（4）5G无线带宽将推出。
AT&T和Verizon 在 2017 年就已经开始测试 5G 无线网络了。这两家公司表示， 它们将在2018将这项服务进行有限地商用化。与 4G 和 LTE 不同，5G网络最初将主要用于家用网络领域，允许电信运营商通过无线连接向家庭提供多千兆比特的网速。作为对比，1G 的网速是目前美国家用带宽平均网速的 15 倍。
相比传统的有线网络连接，5G网络不仅速度更快，同时也能极大地降低家用网络的拥堵情况（试想一下你和邻居同时在线看电影时网速有多慢），延迟也会更低（可以很快地发送信息）。Verizon将在2018年在加利福尼亚的 Sacramento以及另外四个尚未宣布布的市场中推出 5G 网络。
（5）比特币将会得到更多的关注和报道。
2017年年末，比特币价格的快速上涨得到了众多投资者和普通大众的关注，2018年，我们还会看到类似的趋势。比特币是一种允许它的所有者以匿名的方式安全地购买的加密货币。
有些零售商已经开始接受比特币富康了，比如Home Depot和Overstock.com，预计2018年将有更多的零售商接受比特币支付，尤其是在当比特币的价格持续上涨的情况下更是如此。但比特币的波动性仍然很高，它的在线交易场所（你买卖比特币的地方）经常成为黑客攻击的目标。这意味着，在2018年，比特币的价格既有可能进一步上涨，也有可能会下跌。不管是哪种情况，我们在2018年都会看到有过加密货币的更多报道。
（6）增强现实将在移动设备上成为主流。
2017年，通过发布内置了增强显示功能的iOS11，苹果让数亿iPhone和iPad用户都使用上了增强现实功能，这是一个巨大的进展。苹果公司允许开发者可以开发自己的AR应用，比如宜家的 Place应用，这款应用允许用户扫描家中的房间，并在房间内添加虚拟家具，看看家居在房间内的实际效果。
Facebook在2017年也采取了一些措施，让用户在2018 年在Facebook的平台上更多地使用增强现实应用。Facebook新推出的 AR Studio 允许开发者为 Facebook 和 Messenger 应用开发滤镜和镜头效果插件，比如在自拍时添加增强现实面具。此外，苹果还将AR 滤镜的应用范围扩展到了 Instragram 应用里。根据德勤会计师事务所的研究，苹果和 Facebook对移动 AR的重视是2018年预计有 10 亿智能手机用户通过手机生成 AR 内容的重要原因之一。
（7）我们将会看到世界上第一个真正的无人驾驶汽车服务的出现。
众多汽车制造商和大型科技公司在很多很长一段时间以来一直在测试无人驾驶汽车技术，但是在2018年，Alphabet旗下的无人驾驶汽车公司 Waymo将会取得更大突破。
在过去几个月时间里，Waymo一直在亚利桑那州凤凰城的研究无人驾驶工具。Waymo近期曾表示，Waymo将会在几个月时间之内在凤凰城推出无人驾驶汽车服务。这意味着在凤凰城里，Waymo的汽车将会按需接人，在驾驶位没有驾驶员的情况下就能把乘客送到凤凰城内的目的地。这不仅仅是Waymo向前迈进的一大步，也是整个无人驾驶汽车技术向前迈进的一大进步，意味着 Waymo公司将领先竞争对手几年时间。大多汽车制造商和技术公司都表示将于2021年推出自己的无人驾驶汽车服务。
（8）新太阳能技术的发展。
2017年，麻省理工学院的一群科学家开始研究一种名为太阳能热光伏电池（Hot Solar Cells）的新型的太阳能面板技术。和传统的太能能光伏电板而言，太阳能热光伏电池在将太阳能转化为电能上更高效，是传统的太能能光伏电板的两倍，因为它使用的材料更先进，捕捉光线的流程更先进。
太阳能热光伏电池本质上是将光线导入碳纳米管，然后在将其加热至大概 1000摄氏度后，再将热量转移到聚焦于太阳能电池的光线中。和传统的太阳能面板相比，这个过程将太阳能转化为能源的效率更高，还能吸收并储存一些热能供今后使用。太阳能热光伏电池的研究现在还处在非常早期的阶段，但它可以在未来几年时间内让太阳能面板技术超越传统的太阳能面板
（9）家用数字虚拟助理将会变得越来越流行。
像Amazon的 Echo（配有Alexa虚拟助手）这样的支持语音的智能音箱其实在2014 年就有了，但是到2017 年年底才得到了更多的关注和普及，相信这个趋势将会延续到 2018 年。这类智能音箱可以回答有关天气咨询、在线订购产品和网页搜索等服务，甚至还可以帮用户叫Uber或线上订Pizza。智能音箱还可以与其他智能家居产品配合起来使用，比如恒温器，这样一来，用户使用语音就能够控制家里的所有设备。
调研结构Juniper Research发布的数据现实，从2016年到2017年，使用这类智能音箱设备的美国人增加了将近 130%，预计到 2020 年，将会有超过一半的美国家庭都会拥有至少一台智能家用音箱。所有这些数据都意味着，2018年，我们将会看到越来越多的用户将会使用数字虚拟助理。
（10）量子计算将会越来越普遍。
量子计算是一个比较难理解的概念，对于量子计算最简单的解释是：借助量子力学定律，让计算机能够将信息同时处理 为1 和 0，传统的计算机只能将信息处理为 1 或 0。如此一来，计算机就能够一次性计算出多个结果，而不用按顺序处理答案。
因为量子计算机能够按这种方式处理信息，因此量子计算机远比传统计算机更为强大。2017年年底，Google在量子计算机领域取得了重大进展，目前Google已经为化学家和材料科学家提供免费的、开源量子计算软件。
虽然目前的量子计算机还处于非常早期的阶段，但是很多科技巨头都相信，量子计算机很快就能用来解答气候变迁问题，并且有助于新的医学发现的出现。Google、IBM、微软等公司已经在量子计算领域加大了投入，Google最新的软件与 IBM 等公司的量子计算机是兼容的，这为量子计算技术在2018年的广泛采用铺平了道路。
（11）外科手术机器人将会进入越来越多的手术室。
多年以来，Intuitive Surgical 公司在外科手术机器人市场一直占据主导地位，这家公司的达芬奇手术机器人从2000年开始就已经投入使用了，但是因为这家公司的专利即将到期，这就为其它科技公司和大型医疗公司进入外科手术机器人市场打开了一扇大门。
外科手术机器人不能自己做手术，需要由外科医生来控制才可以。在有些情况下，医生在外科手术机器人的配合下能够更精确地完成手术。如今，这些外科手术机器人已经变得越来越智能了。最近《经济学人》撰文表示，Google已经开始与Johnson & Johnson合作建立了一家名为 Verb Surgical合资公司，这家公司已经推出了可联网的手术机器人。这种手术机器人能够与其他外科手术机器人共享数据和视频信息，然后再利用机器学习来改善手术的效果。随着越来越多的公司进入这一市场，而且Google进一步扩展了这些机器人协助手术的方式，2018年，我们势必将在这一领域看到更多突破。
（12）飞行出租车将会出现。
如今，已经有很多公司吹嘘自己有在大型城市推出无人驾驶飞行器（AAV）的能力，但是一家名为“ 亿航”的中国公司将在2018年率先将这一想法变为现实。这家公司目前已经有一架单人的飞行出租车原型机，公司宣称将在 2018 年开始量产能搭载两名乘客的飞行出租车。
亿航的 e-184 型看起来就像是一个大型的无人机，它的顶部是一个能够容纳一个人的座舱，它能够以高达 62英里公里/小时的速度飞行到预先设置好的目的地，电池可供支持 25 分钟的航行时间。亿航目前已经签署了一份合同，根据合同，亿航将于2018 年将飞行出租车带到迪拜。目前亿航还在与欧洲的一些城市就引进飞行出租车产品进行洽谈。飞行出租车未来究竟能够变得有多普及，现在还很难预测。但是，2018年将是飞行出租车变成现实的一年。
（13）Alphabet将用激光为印度提供互联网服务。
Alphabet旗下的X研究部门在2018年将向印度政府出售部分高科技激光束技术，这样它就能为数千万印度用户提供高速互联网服务。这种设备使用的是“空间光学技术”，它是由用来相互间发送和接收激光信号的盒子组成，进而来传输互联网信号，而不是采用常用的铜线或光纤材料。最终的互联网信号将会通过Wifi或者蜂窝信号发送给用户。因为它使用光来发送信号，所以它是终极的无线信号。
路透社近日发表的一篇文章表示，Alphabet将提供 2000 个空间光盒，这些光盒彼此间距离大概20公里，大都位于屋顶和电线杆上。这些设备能以 20G/秒的速度发送网络信号。太空光学技术通常会遭遇与天气有关的问题障碍（它非常不喜欢雨雾天气），但 Alphabet表示公司的技术已解决了这里面的一部分问题。
（14）物联网继续高歌猛进。
物联网（IoT）指的是指那些有传感器来收集数据、并且能够连接到互联网的设备，它们产生的信息可用来分析或者用于自动化。这些设备可以是任何东西，从Apple Watch这类智能手表到能够向计算机发送信号、告知计算机某个机械部件即将失效的工业机械。
2016年，在使用中的物联网设备有64 亿个；到2018年，物联网设备数量将达112亿。随着物联网设备数量的不断增加，而且随着物联网设备接管越来越多的工业和企业系统，它们就需要变得更加安全、更容易更新。正因为如此，我们很可能会在未来一年里看到更多的物联网平台软件的出现，而且它的安全性也会继续提高。许多物联网设备非常小，也非常便宜，这意味着基于云计算的软件和基于网络的安全可能是日益增长的物联网市场的关键。市场研究公司Gartner表示，从2018年开始，我们将会看到更多市场空间更大、成本更低的物联网设备的出现，这些设备将会用于生活中的各个领域，从互联安全系统到智能LED灯等等。
（15）AR头戴设备的归来。
2012年，Google就已经推出了一款名为Google Glass的增强现实眼镜，但是这款设备最终在大家的广泛关注下失败了，因为它无法为用户带来实际的用处。但是在这之后，Google又发布了一款企业级的AR眼镜。Google投资过的AR公司Magic Leap 也将于2018 年发布“混合现实”眼镜。
Magic Leap的混合现实眼镜名为“Lightwear”，用于可以用它来浏览互联网、开电话会议或者玩游戏。这款设备的报价目前尚未公布。不过Lightwear的预计销售对象是软件开发者，这样这些开发者就能为这款眼镜开发更多内容和应用。到目前为止，Magic Leap共获得约19亿美元的融资。备受外界期待的 Lightwear眼镜的发布很可能会成为我们将在2018年看到的众多AR眼镜中的第一个。
当然了，现在还无法知道上面列的这些技术趋势中的哪些趋势将会在2018 年实现真正的腾飞。但是，上面这些技术趋势都是建立在现有的技术创新的基础之上的，这意味着它们已经不仅仅是昙花一现的想法了。如果让我自己选择几个我希望能够在2018年实现的技术趋势的话，我希望无人驾驶汽车、增强现实技术、物联网以及家用虚拟助理在2018年能够实现更大突破。
