向火星进发:分布式IPFS+自动驾驶+3D仿生技术或改变人类未来

自从蒸汽机发明之后,人类进入了引擎动力时代。之后人类连续迈入电气、计算机、互联网时代。每个时代都有伟大的发明,改变着人类进程。最近十年也不例外,有一些发明堪称伟大,并在实际应用中影响着现实的生活,它们分别是自动驾驶、3D仿生技术和星际文件系统。这些发明到底为何伟大,又将如何影响人类的未来? 第一位:自动驾驶 你可能看到过这样的新闻,在美国,一名特斯拉(Tesla)司机在高速路上行驶着,他竟然睡着了!此时他正使用特斯拉的“自动驾驶”功能

CoinBook 2天前307浏览

自从蒸汽机发明之后,人类进入了引擎动力时代。之后人类连续迈入电气、计算机、互联网时代。每个时代都有伟大的发明,改变着人类进程。最近十年也不例外,有一些发明堪称伟大,并在实际应用中影响着现实的生活,它们分别是自动驾驶、3D仿生技术和星际文件系统。这些发明到底为何伟大,又将如何影响人类的未来?

第一位:自动驾驶
你可能看到过这样的新闻,在美国,一名特斯拉(Tesla)司机在高速路上行驶着,他竟然睡着了!此时他正使用特斯拉的“自动驾驶”功能。这样的事件不止一次曝光于媒体,汽车自动驾驶引发了担忧。有的人担心司机使用自动驾驶会诱发更多的车祸。特斯拉CEO埃隆·马斯克则表示,“自动驾驶”功能只是驾驶辅助系统,双手须放在方向盘上,并非汽车自动巡航驾驶系统。尽管有足够的安全提示,还是有司机驾驶车辆时一边“自动驾驶”一边睡觉而被逮捕。

在以前,自动驾驶只在科幻电影中。如今,它已经进入了人们的现实生活。虽然这时候的自动驾驶技术还处于“辅助”阶段,没有实现“完全的自动驾驶”。

Tesla电动汽车具备自动驾驶功能

特斯拉几乎是电动汽车的代名词,这几年在快速扩张中。尤其是总投资约500亿元特斯拉上海超级工厂,被看作是特斯拉抢占全球第二大经济体——中国市场的关键一步。现在,上海工厂预计很快在年底投产,将大批量生产带有自动驾驶功能的电动车。

电动车是一篇新的沃土,除了特斯拉,宝马、丰田、比亚迪等新旧车企都进入了电动车市场。国际能源署发布的《2019年全球电动车展望报告》显示,电动车数量正迅速增加。全球轻型电动车 (包括私家车) 由2017年的200万辆增加到2018年的510万辆。在这一庞大的市场中,根据EV Sales网站公布的全球电动车销量数据,特斯拉稳居7月全球电动车销量首位,且遥遥领先第二名。同时,特斯拉上半年销量已经超越传统公车企保时捷汽车。

到底是什么让特斯拉立于不败之地?是电力驱动的新能源吗?实际上,自动驾驶才是特斯拉的核心竞争力。就目前来说,全球所有的电动汽车,只有特斯拉将“电动”与“自动驾驶”做到了“极致”。并且无人能及。

根据加州车辆管理局(DMV)数据,目前有48家企业正在测试自动驾驶汽车。很显然,单纯的电力驱动已经不能算竞争力了。不过,想和特斯拉一较高下的车企只多不少。通用汽车、奔驰、奥迪、富豪汽车、日产汽车、BMW、雷诺、与Google都预计将于2020年时,推出至少能于部分时间自动驾驶的汽车。而IEEE专家学者预测于2040年时,高达75%的车辆都将自动化。

未来,汽车行业将发生巨变,自动驾驶正是关键之一。

作为自动化载具,自动驾驶汽车不需要人类操作即能感测其环境及导航,避免因为行车距离过近、分心驾驶及危险驾驶等人为因素而导致之交通事故。除了陆地上的优势明显,有汽车引领的自动驾驶技术还将引起交通运输系统的变革,它拜托了汽油等燃油的束缚,在各种环境中(比如月球、火星)都能轻松应付。电动车的运输也很方便,将杜绝液体燃料带来的安全事故,星球之间的远距离运送会更加安全。如果实现了完全的自动驾驶,人类进入太空进行星际移民时,机器人或人类使用拥有自动驾驶的载具,已经不再是梦想。

其实,汽车自动化的实验自1920年代即已开始,第一部真正自动化的汽车到1980年代才首次出现。但是,直到特斯拉的出现,真正可商用、走进现实生活的自动驾驶汽车才开始发挥它的价值。自动驾驶技术的重要性好比尼古拉·特斯拉的交流电系统(埃隆·马斯克将电动车取名Tesla也正是为了纪念这位被遗忘的伟大科学和工程师)。自动驾驶技术不仅会改变现有的交通系统,还将对整个人类的扩张起到关键的作用。可以说,自动驾驶是最伟大的发明之一。

世界顶级物理学家加来道雄(Michio Kaku)在《The Future of Humanity》(翻译“人类的未来”)一书中写道了人类在其它星球如何建造可生存的环境:“无人驾驶的机器人飞船舰队将会被派往其它星球,投放几百万个携带有DNA的纳米胶囊,对其它星球完成精确改造。“他还阐述了未来探索小行星、外太空采矿、星球基地建设时使用到机器人,而无人驾驶技术将会是前提条件,因为在极端环境中,该技术将大大保障人类的生产和生活安全。

加来道雄和《人类的未来(The Future of Humanity)》

在书中,加来道雄还这样评价特斯拉电动汽车创始人:

“埃隆·马斯克是有点儿标新立异,一个企业家却有一个宇宙使命: 建造将来能带我们飞到火星的火箭。齐奥尔科夫斯基、戈达德,还有冯 ·布劳恩都曾梦想去火星,但是马斯克可能真的会实现这一目标。在这个过程中,他打破了所有的游戏规则。因此,他为 自己制定了一个目标——“使生命多星球化”,这也成了他职业生涯的主旋律。”

假如真的有一天,我们借助埃隆·马斯克的可回收火箭冲向天空,并落地火星,坐在自动驾驶的Tesla电动车上,那会是怎样一番情景?移民其它星球将是一个美妙的历程,但也会遭遇一个不得不面对的问题:人类生命有限,如何让人类的身体长期存在?

第二位:3D仿生技术
如果自动驾驶可以看作是人类对外部世界的探索,以寻求扩展,那么3D仿生技术则是人类对内部机构的又一次重新认识,目的是为了增强自身,实现生命价值的延续。

数据显示,与人体有关的仿生科技产品全球市场在2014年市值就达到79.6亿美元,预计从2015年至2021年,可实现13.2%的年均复合增长率。这个市场可细分为仿生大脑、仿生心脏、仿生四肢、视觉仿生、仿生外骨骼和其他产品等几大部分。

3D仿生技术是颠覆性的。仿生学(Bionics)最开始于1958年8月由美国的J.E.Steele首先提出。仿生学是模仿生物的特殊本领的一门科学。以前的飞机、潜艇实际都是对动物仿生的运用。现在的仿生技术已经开始转向了更大的群体——人体,仿生学可以帮助我们了解人体生理结构,使用机械技术强化功能(如机械臂等)。甚至多种技术结合,可以用来重构人体。

3D打印心脏

仿生心脏是科学和医学同时面临的最大挑战之一,用人造心脏来替代病变或损坏的心脏一直是医学界的梦想。

如今,人造心脏的临床应用已成为可能。法国Carmat医药公司开始将新型人造心脏推广到市场。这种人造心脏经历15年的研发,表面由人造制品和动物组织制成,由两个小型电动马达驱动。2011年,英国男子克里斯·马歇尔由于心脏动脉狭窄,接受了植入性左心室辅助装置手术。但是由于技术还不是很完善,患者需要随时随地都会找电源为自己的心脏“充电”。不过,目前Carpentier(产品名)已经获得了包括法国、比利时、波兰、斯洛文尼亚和沙特阿拉伯等国的临床试验许可。

而最近,国内首款人工心脏产品已正式获批上市,将解决心脏移植长久以来的难题。来自重庆的“植入式左心室辅助系统EVAHEART I“已于8月26日获国家药监局批复上市。这是我国第一个正式上市的植入式心室辅助产品,将有效填补国内产业空白,推动中国高端医疗器械领域的进步。而在美国,为来自芝加哥的生物科技公司Biolife4D近日成功3D打印出了一颗完整的微型人工心脏。 虽然是迷你版本,但是其结构组织均和人类的心脏相同。为了创造这种心脏,他们使用了他们专有的生物材料,复制了真正的人体生物材料。

3D仿生技术是3D和仿生技术的结合。日前,以色列特拉维夫大学研究人员宣布,他们利用患者细胞和生物材料,首次成功设计和打印出充满细胞、血管并有心室和心房的完整心脏。此次实验采用的是自体干细胞技术,是再生医学领域取得的重大突破。这也标志着全球首个3D打印“人造心脏”问世。

3D仿生技术的发明的重要性或许不亚于青霉素,利用尖端技术实现人造器官,将让人类的寿命大大增加。同时,未来人工智能发展,3D仿生技术还会运用到仿生人(机器人)行业中。这些仿生人将有助于人类完成”生命进化“,进入其它星球后称为基地建设的中坚力量。

第三位:星际文件系统IPFS
如果自动驾驶和3D仿生是人类试图从外部到内部完成增强建设,以完成星际移民的伟大目标。但是如果真的移民火星,开启太阳系外的星球殖民,如何解决一个关键的问题——通信。现在,有一项新的技术正致力于建立新的人类信息通信系统。它的名字正是IPFS——星际文件系统。

IPFS是一个分布式的网络系统,通过IPFS的p2p网络,人们的通信速度将会更快,而且避免了单点故障,理论上无法断网。

假如地球上的人类完成火星殖民,在火星建立永久定居点。尽管火星是除了金星以外,距离地球最近的行星。但是,地球和火星的距离非常遥远。距离近时约6000万千米,距离远时超过4亿千米。那么通信需要多少时间?现在的光速约为299.792千米每秒。因此,从火星表面发出的光到达地球的时间分别为:最近距离:182秒,大约3分钟;最远距离:1342秒,大约22分钟;平均:751秒,大约12.5分钟。

最短3分钟,最长22分钟,这样长的通讯延迟时间,意味着火星和地球的实时通讯是不切实际的。未来人类如何在星球之间建立相互的通信?如何解决两地之间存在的严重的时滞问题?

IPFS是一个点对点的网络

IPFS作为一种点对点的传输系统,为星际通信提供了可能。由于是分布式的网络,因此肯定需要有大量的中继卫星先行部署。如果顺利,将在地球轨道开始建立节点卫星,在月球部署节点,在其它星球轨道也同样部署,这样构建起一个庞大的分布式网络,获得高速率、低延迟的通信,并保持稳定性。

实际上,不仅是星际之间,在地球上IPFS的价值也在凸显。

或许你被骚扰短信和购物广告烦恼过,但你有想过吗,它们很大的原因是因为我们的数据被滥用了,没有受到保护。我们能怎么办呢?

“如果没有一种新的、成熟的控制我们的数据所有权的方法,就无法想象人类社会会变得更加数字化。”这句话出自Textile联合创始人兼CEO安德鲁·希尔,他认为IPFS的价值巨大,“它(IPFS)是过去十年中最伟大的发明之一,并且已经在无数实际应用示例中证明了其价值。”

要到底未来的彼岸,需要在现实中建造。Textile采用的技术是IPFS。由于突破性的价值,IPFS已经获得来自Coinbase,BlueYard,斯坦福大学等顶级机构的投资。IPFS的目标是取代HTTP等旧协议,建设一个全新的、健壮的、自由高效的点对点网络,其被认为是对互联网科技的一种颠覆,这种颠覆将会从底层系统上探到应用服务。针对Web服务,基于IPFS的搜索引擎IPSE,其作为IPFS应用检索层,承担着分布式网络数据检索的重任。作为搜索引擎,IPSE面临的一个更大的任务是:通过使用星际文件系统(IPFS)帮助用户控制自己的数据,在搜索数据时获得安全可信的服务。

IPFS是由Protocol Labs(协议实验室)建立的开放协议,也是开发Filecoin项目的同一家公司。

IPFS为网络创建了一种新的数据结构,数据是根据内容而不是位置来存储的,这意味着可以在世界各地找到多个数据副本,构建无中心服务器控制的分布式全球网络,从而使网络更加高效,没有单点故障,数据不易消失。

从2015年开始到2019年的现在,IPFS生态相继出现了大量的优秀应用。

•Filecoin:建立在IPFS之上的去中心化的分布式存储网络(Filecoin是IPFS官方激励层)。

•IPSE:基于IPFS的搜索引擎(IPSE中文名为星际搜索引擎,被称为区块链版Google)。

•OrbitDB:一个点对点的数据库系统。

•Qri:一个高扩展的数据集平台。

•Arbore:基于IPFS的文件分享应用。

•3Box:一个点对点的用户数据管理平台。

•OpenBazaar: 使用IPFS技术的购物市场,支持加密货币付款(又被称为区块链版淘宝)。

•Everipedia:去中心化版维基百科,数据存储在IPFS之上。

•BitTube:使用IPFS技术的视频平台。

•Bloom:一个信用评分和身份识别平台。

•Peepeth:一个社交媒体平台(被称为去中心化版Twitter)。

•Indorse:一个为专业人士打造的职业社交网络(被称为去中心化版Linkedin)。

•Akasha:一个内容创作平台(被称为区块链版Medium)。

•Textile Photos:使用IPFS技术的相册应用(有App)。

•DTube:是使用IPFS技术、基于STEEM区块链构建的视频平台(被称为区块链版Youtube)

•DSound:一个去中心化的音乐和音频共享平台。

•DLive:一个去中心化的实时的流媒体直播平台。

目前IPFS应用项目超过数百,并在快速增长中。到目前为止,已经有50亿文件上传到了IPFS网络,其意义就如同现在已经超过30枚探测器到达过火星,有超过100万辆的电动汽车每年生产出来。人类总是不会停止向前,不会停止创新,不会停止发明,自动驾驶、3D仿生技术、星际文件系统等,都在从内到外影响人类的未来,它们不再是一种单纯的硬件或软件,也不再是单一的科学工程,它们代表的是人类一直存在的、不断进化的对现实世界的改造和对未来建设的能力。

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