縱觀歷史，生產(chǎn)力的飛躍才是社會(huì)重新走向繁榮的關(guān)鍵。有人把現(xiàn)在跟1920年代進(jìn)行了對(duì)比，認(rèn)為咆哮十年有望重現(xiàn)。但新十年的第一年即將過去，疫情仍未走出陰影，遠(yuǎn)程辦公的發(fā)展未如預(yù)期，供應(yīng)鏈緊張，社會(huì)動(dòng)蕩，這些似乎都不是走向繁榮的跡象。預(yù)測錯(cuò)了嗎？一位對(duì)技術(shù)發(fā)展充滿樂觀的博主不這么認(rèn)為，文章來自編譯，篇幅關(guān)系，我們分兩部分刊出，此為第一部分。

劃重點(diǎn)：

能源是一切實(shí)體技術(shù)的基礎(chǔ)

風(fēng)能和太陽能發(fā)展勢頭迅猛

半個(gè)多世紀(jì)以來電力成本將首次出現(xiàn)大幅的持續(xù)下降

一年前開始的這個(gè)博客初衷是要表現(xiàn)出對(duì)技術(shù)明確的樂觀主義態(tài)度，不過我覺得現(xiàn)在已經(jīng)有一點(diǎn)點(diǎn)走偏了。倒不是因?yàn)槲覍?duì)技術(shù)不太樂觀，而是因?yàn)樽h題很容易被經(jīng)濟(jì)政策、社會(huì)動(dòng)蕩、新冠病毒等因素分心。但現(xiàn)在是時(shí)候回到我的本源了。

當(dāng)然，現(xiàn)在判斷我們會(huì)不會(huì)像某些人預(yù)測那樣進(jìn)入又一個(gè)咆哮的二十年代還為時(shí)過早。當(dāng)然有懷疑的理由。在經(jīng)歷了表現(xiàn)出色的第一季度之后，美國的勞動(dòng)生產(chǎn)率其實(shí)正在下降，這主要是因?yàn)楣?yīng)鏈混亂破壞了生產(chǎn)，但也可能是因?yàn)?Covid 出現(xiàn)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(xiàn)在預(yù)測未來一年將增長乏力。

此外，最樂觀的技術(shù)趨勢之一，也就是朝著遠(yuǎn)程辦公的轉(zhuǎn)變，可能并不如像預(yù)期。部分人依然希望遠(yuǎn)程辦公能夠以積極的方式重塑經(jīng)濟(jì)，但一些新的研究表明，員工分開會(huì)減少信息的共享，很多公司現(xiàn)在正要求員工回到辦公桌前。所以，對(duì)于遠(yuǎn)程辦公能否帶來生產(chǎn)力的繁榮，我們?nèi)匀粺o法確定。

不過，盡管有著種種的挫折、絆腳石以及逆風(fēng)，我對(duì)未來十年仍然非常樂觀。

能源革命

能源是一切實(shí)體技術(shù)的基礎(chǔ)——要想在現(xiàn)實(shí)空間中移動(dòng)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(zhì)領(lǐng)域的創(chuàng)新變得更加困難：

我們用數(shù)字技術(shù)（“bits”）的創(chuàng)新來彌補(bǔ)了這一點(diǎn)，但這些技術(shù)不太有利于生產(chǎn)力的快速增長，所以生產(chǎn)力出現(xiàn)了停滯不前（這就是那個(gè)著名的問題——“1971到底發(fā)生了什么？”的答案；實(shí)際上，確切的時(shí)間是1973 年，發(fā)生了石油危機(jī)）。

石油危機(jī)是政治問題，但從根本上說，能源停滯是技術(shù)問題。工業(yè)革命的動(dòng)力是從木材與畜力到煤炭，然后到石油，但向核能的轉(zhuǎn)變因大家過于害怕風(fēng)險(xiǎn)而受阻。我們可以為這是不是一個(gè)錯(cuò)誤決定吵個(gè)不停（我認(rèn)為可能是），但這個(gè)問題現(xiàn)在已經(jīng)被拋在腦后了。

幸運(yùn)的是，在核能受阻之后，我們的科學(xué)家和工程師們經(jīng)過了很長一段時(shí)間的艱苦努力，找到了新的能源技術(shù)：風(fēng)能和太陽能，這兩種安全、環(huán)保的技術(shù)在大多數(shù)方面都比核能更好。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，它們的成本已經(jīng)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(kuò)大規(guī)?！@意味著可再生能源現(xiàn)在已經(jīng)為迎接黃金時(shí)代做好了準(zhǔn)備。為了將這些成本下降轉(zhuǎn)化為更便宜的能源，我們必須建設(shè)發(fā)電的能力，而現(xiàn)在，我們正在建設(shè)住。

彭博新能源財(cái)經(jīng)有數(shù)據(jù)支持。2020 年，大多數(shù)的發(fā)電來源都在縮減——尤其是煤炭和天然氣——但太陽能和風(fēng)能卻在增長。

在預(yù)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(xiàn)在它預(yù)測這一趨勢未來十年內(nèi)都會(huì)保持強(qiáng)勁：

到 2026 年，全球可再生能源發(fā)電容量預(yù)計(jì)將比 2020 年的水平增加 60% 以上，達(dá)到 4800 吉瓦以上——相當(dāng)于目前全球化石燃料和核能發(fā)電容量的總和。此外，根據(jù)預(yù)測，到 2026 年時(shí)，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(jī)量預(yù)計(jì)將比 2015 年至 2020 年期間的數(shù)字高出 50%。

而這個(gè)故事里面真正的奇跡技術(shù)，太陽能，在可再生能源的占比將超過一半。

現(xiàn)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(fēng)也不是老刮個(gè)不停。電池可以在夜間儲(chǔ)能，為了過冬可以超規(guī)模建設(shè)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(wǎng)換成太陽能和風(fēng)能，其成本優(yōu)勢就將消失。因此，為了讓能源革命真正可持續(xù)，我們需要大量的能儲(chǔ)，企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)現(xiàn)在正在研究這些能儲(chǔ)技術(shù)。用于廉價(jià)快速大規(guī)模儲(chǔ)能的技術(shù)當(dāng)中，最有前途的包括鐵液流電池、熱能存儲(chǔ)與氫。各國也在建造更多的核反應(yīng)堆——盡管這些反應(yīng)堆很昂貴，但可以幫助鞏固發(fā)電量。

廉價(jià)的太陽能、風(fēng)能以及儲(chǔ)能意味著什么？意味著半個(gè)多世紀(jì)以來電力成本將首次出現(xiàn)大幅的持續(xù)下降。大家終于開始意識(shí)到這一點(diǎn)，并猜想廉價(jià)充足的電力可以用來做些什么。我之前也曾經(jīng)提出過我的想法：

海水淡化、廉價(jià)子彈頭列車、廉價(jià)空中旅行、更多循環(huán)利用、脫碳、有毒廢物處理、環(huán)境友好開采、下一代材料的大規(guī)模制造

在對(duì) Jason Crawford 的帖子的回復(fù)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(huì)那么的難以忍受……到頭來，更多的飛行會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。機(jī)器人會(huì)變多......廉價(jià)能源也會(huì)讓超級(jí)計(jì)算變得更可用，加密更方便，納米技術(shù)更有可能......用技術(shù)......從空氣當(dāng)中去除甲烷（以及碳）......也可能會(huì)變得更可行、更可承受。

廉價(jià)電力的實(shí)現(xiàn)不是要等到未來 30 年或 50 年，而是在未來十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)，大家開始慢慢理解這一點(diǎn)。

令人驚訝的是，太陽能/風(fēng)能/儲(chǔ)能可能不是唯一的廉價(jià)發(fā)電技術(shù)。研究核聚變能領(lǐng)域的資金與初創(chuàng)企業(yè)均出現(xiàn)了大規(guī)模爆炸式的增長：

雖然在商業(yè)上尚不可行，但這個(gè)領(lǐng)域正在突飛猛進(jìn)，在多種類型的核聚變技術(shù)上均取得了顯著突破。距離實(shí)現(xiàn)核聚變永遠(yuǎn)只有30年的老笑話又要再講一遍了。

似乎這還不夠，地?zé)岚l(fā)電也有望大規(guī)模擴(kuò)張?？纯?Daniel Oberhaus 與 Caleb Watney 發(fā)布的關(guān)于地?zé)釢摿Φ男抡呶募椭懒耍绕涫敲绹鞑康摹?/p>

所以廉價(jià)電力已經(jīng)在路上。以詹姆斯·瓦特 (James Watt) 為起點(diǎn)的化石燃料時(shí)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(guān)鍵字這里。廉價(jià)電力只是目前正在發(fā)生的兩場能源革命當(dāng)中的一個(gè)。

另一場革命是儲(chǔ)存和運(yùn)輸能源方式的革命。電池技術(shù)發(fā)展迅速，過去十年成本下降了 90%：

盡管供應(yīng)緊張，但預(yù)計(jì)未來幾年還會(huì)進(jìn)一步下降。跟往常一樣，彭博新能源財(cái)經(jīng)是最好的數(shù)據(jù)來源，不妨看看 Nat Bullard 的這個(gè)帖子：

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

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

有些人嘲笑電池，因?yàn)殡姵氐哪芰棵芏鹊陀诨剂系哪芰棵芏?。這種嘲笑反映出對(duì)能源便于儲(chǔ)存性的運(yùn)作方式存在著根本性的誤解。運(yùn)輸化石燃料能源的系統(tǒng)的重量和體量還涉及到析取能源所需的各種機(jī)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(xì)小的金屬條即可。這就是為什么你的手機(jī)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(jìn)入到小型、輕便、便攜的機(jī)器可以隨身攜帶大量能量的時(shí)代。無人機(jī)就是最明顯的應(yīng)用；小型電池供電的四軸飛行器可能會(huì)改變戰(zhàn)爭的面貌，并可提供各種配送服務(wù)。大容量電池也將為機(jī)器人革命提供動(dòng)力，讓機(jī)器人可以在工廠車間、醫(yī)院等眾多其他環(huán)境下自由移動(dòng)，并賦予它們執(zhí)行各種任務(wù)的能力。更好的電池還可以為創(chuàng)造各種廉價(jià)、輕便的便攜式設(shè)備創(chuàng)造條件—— 2020 年，我在波特蘭就看到有人用電動(dòng)吹葉機(jī)對(duì)抗催淚瓦斯。

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

換句話說，電池不僅可用于存儲(chǔ)能量，對(duì)于非常輕松有效地移動(dòng)少量能量也很有用。這會(huì)改變我們的物理世界。這是廉價(jià)電力的重要補(bǔ)充——不管我們的電力是來自太陽能、核聚變還是地?zé)?，電池都將是我們?duì)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(yuǎn)；它們已經(jīng)近在眼前，將定義當(dāng)前的這個(gè)十年。

生物技術(shù)（或奇跡時(shí)代）

在能源革命準(zhǔn)備重塑我們與物理世界的關(guān)系的同時(shí)，生物技術(shù)的爆發(fā)式發(fā)展也準(zhǔn)備重塑人類生命的本質(zhì)。我們的這個(gè)十年正是從 mRNA 疫苗的問世開始的，這種疫苗讓數(shù)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?cè)〉贸晒纳锿黄浦?！以下是最近幾個(gè)月出現(xiàn)在我屏幕上的奇跡的簡短列表：

1) 腦機(jī)接口：

這是一位癱瘓病人用腦機(jī)接口編寫出來的東西。盡管他的手一動(dòng)不動(dòng)，但他的腦子在動(dòng)，然后就有了這些文字。一分鐘18 個(gè)單詞的BCI（腦機(jī)接口）元宇宙實(shí)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(gè)時(shí)代最重要的生命科學(xué)突破。@sciam這張新的信息圖很好地說明了癌癥、視覺、鐮狀紅細(xì)胞的區(qū)別與初步成功

3) 神經(jīng)技術(shù)：

這是一個(gè)令人難以置信的科學(xué)進(jìn)步。這實(shí)際上相當(dāng)于為盲人提供視力。這是一個(gè)神跡。大腦植入物首次在科學(xué)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(dòng)物器官移植到人體：

外科醫(yī)生首次將豬腎移植到人身上，并且成功了，這也許會(huì)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(xué)/合成生物學(xué)可能是仍然年輕的第四次工業(yè)革命當(dāng)中最具變革性的一項(xiàng)創(chuàng)新?；蚝铣筛锩貉芯咳藛T現(xiàn)在可以設(shè)計(jì)和批量制造遺傳材料（一種幫助制作 mRNA 疫苗的技術(shù)）。

這些進(jìn)步是由基礎(chǔ)科學(xué)的幾項(xiàng)突破共同推動(dòng)的：合成生物學(xué)的進(jìn)步、Crispr 及其他基因編輯技術(shù)的發(fā)現(xiàn)、mRNA 的突破、干細(xì)胞等。反過來，這在一定程度上也是由于計(jì)算的進(jìn)步——一場技術(shù)革命為另一場技術(shù)革命奠定了基礎(chǔ)。

至于這會(huì)如何影響到經(jīng)濟(jì)，目前還不清楚。為了利用所有這些進(jìn)步，大量初創(chuàng)企業(yè)已經(jīng)涌現(xiàn)，但目前尚不清楚最成功的企業(yè)是制藥等資本密集型項(xiàng)目，還是可以在地下室就能完成的開銷很低的合成生物項(xiàng)目。莫德納與 BioNTech 確實(shí)展示了一條致富之路，但這條路實(shí)際上可能也是個(gè)例外——慢慢地，藥物發(fā)現(xiàn)會(huì)變得越來越昂貴，即便是 mRNA 等新的神奇技術(shù)可能也沒法扭轉(zhuǎn)這一趨勢。任何進(jìn)入醫(yī)療體系的東西都必須通過嚴(yán)格的監(jiān)管和試驗(yàn)。現(xiàn)在還不清楚有多少技術(shù)能夠完全繞開這個(gè)體系，并最終進(jìn)入消費(fèi)市場。當(dāng)局會(huì)不會(huì)大力推動(dòng)監(jiān)管改革，讓企業(yè)利用新技術(shù)也還不清楚；這場疫情無疑讓大家看得一清二楚， FDA 需要進(jìn)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(shù)會(huì)對(duì)總體生產(chǎn)力造成何種影響。廉價(jià)能源很可能會(huì)出現(xiàn)在生產(chǎn)力的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)當(dāng)中，因?yàn)檫^去就一直是這樣，但生物的結(jié)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(dòng)生產(chǎn)力的發(fā)展。

但很明顯，人類生活的形態(tài)將會(huì)發(fā)生改變，而且很快就會(huì)。殘疾的性質(zhì)將會(huì)改變。死亡風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)改變。衰老的性質(zhì)可能會(huì)改變。人類能力的自然極限會(huì)開始扭曲，這會(huì)讓我們質(zhì)疑消除殘疾與增加超能力之間的區(qū)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(yīng)對(duì)這種令人生畏的力量所造成的影響。

人工智能、納米技術(shù)、太空……

在本文中，我把重點(diǎn)放在個(gè)人對(duì)未來十年最樂觀的兩個(gè)東西上：能源以及生物技術(shù)?？萍碱I(lǐng)域發(fā)生的大事遠(yuǎn)不止這些！

我們還有持續(xù)的人工智能革命，這場革命可能最終開始在總體生產(chǎn)力方面取得成果，取代各種服務(wù)業(yè)的任務(wù)，大大提高機(jī)器人與機(jī)械工具的能力，并促進(jìn)很多研究領(lǐng)域的進(jìn)步。

受益于數(shù)十年的政府投資，納米技術(shù)現(xiàn)在開始改變化學(xué)工程和材料科學(xué)：

利用納米級(jí)末梢大規(guī)模并行陣列工具，現(xiàn)在被用來構(gòu)建組合型“大庫”（megalibraries），大庫由數(shù)百萬個(gè)納米結(jié)構(gòu)組成，每個(gè)納米結(jié)構(gòu)的尺寸、成分與形狀都略有不同……事實(shí)上，一個(gè)大庫所包含的新型無機(jī)材料就已經(jīng)比科學(xué)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(shí)，科學(xué)家們已經(jīng)確定了為清潔能源、汽車以及化學(xué)工業(yè)過程提供燃料的催化劑……科學(xué)家們還利用大庫來確定具有重要物理特性（如磁性、發(fā)光和高溫超導(dǎo)性）的結(jié)構(gòu)。

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(jìn)步，突然將太空時(shí)代從夢想破滅與科幻小說的領(lǐng)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(tái)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(shí)現(xiàn)火箭技術(shù)“圣杯”的一項(xiàng)持續(xù)而專注的嘗試，目標(biāo)是大規(guī)模制造完全可快速重復(fù)使用的軌道級(jí)火箭……

從歷史上看，任務(wù)/系統(tǒng)設(shè)計(jì)一直受到極其苛刻的質(zhì)量約束的折磨……所以，在星艦之前建造的航天器有點(diǎn)像在工業(yè)革命之前制造鋼鐵武器…… 星艦?zāi)ㄈチ舜罅考s束，以及深深印在航天器設(shè)計(jì)師腦海中的每一個(gè)文化包袱遺存……

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

這不僅有可能實(shí)現(xiàn)驚人的壯舉（比如建造火星基地?。?，而且有可能把太空開發(fā)成為旅游、研究甚至挖礦等可行的商業(yè)活動(dòng)場所。顯然，這還具備變革性的軍事應(yīng)用。星艦只是 SpaceX 正在進(jìn)行的兩場太空革命當(dāng)中的一個(gè)，另一場是星鏈（Starlink），這個(gè)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)也許很快就能讓全球互聯(lián)網(wǎng)變得更加高效更大強(qiáng)大。

但是結(jié)果有可能是這樣的：我們可能不僅處在一場新技術(shù)革命的曙光之中，而且可能會(huì)同時(shí)迎來幾場革命。這些革命將形成某種樹——就像工業(yè)技術(shù)開啟了信息時(shí)代一樣，計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)以及人工智能正在推動(dòng)其他眾多領(lǐng)域的快速進(jìn)步。隨著這些領(lǐng)域的成熟，它們也會(huì)打開新的門戶。

2020 年代將是非?？岬氖?。

關(guān)鍵詞： 電池 太陽能 能源 技術(shù) 電力 生產(chǎn)力 風(fēng)能 能量 化石燃料