邁向繁榮進步的行星文明，在《2100科技大未來》

本文與 研華科技 合作，泛科學企劃執行。

每次 NVIDIA 執行長黃仁勳公開發言，總能牽動整個 AI 產業的神經。然而，我們不妨設想一個更深層的問題——如今的 AI 幾乎都倚賴網路連線，那如果哪天「網路斷了」，會發生什麼事？

想像你正在自駕車打個盹，系統突然警示：「網路連線中斷」，車輛開始偏離路線，而前方竟是萬丈深谷。又或者家庭機器人被駭，開始暴走跳舞，甚至舉起刀具向你走來。

這會是黃仁勳期待的未來嗎？當然不是！也因為如此，「邊緣 AI」成為業界關注重點。不靠雲端，AI 就能在現場即時反應，不只更安全、低延遲，還能讓數據當場變現，不再淪為沉沒成本。

什麼是邊緣 AI ？

邊緣 AI，乍聽之下，好像是「孤單站在角落的人工智慧」，但事實上，它正是我們身邊最可靠、最即時的親密數位夥伴呀。

當前，像是企業、醫院、學校內部的伺服器，個人電腦，甚至手機等裝置，都可以成為「邊緣節點」。當數據在這些邊緣節點進行運算，稱為邊緣運算；而在邊緣節點上運行 AI ，就被稱為邊緣 AI。簡單來說，就是將原本集中在遠端資料中心的運算能力，「搬家」到更靠近數據源頭的地方。

那麼，為什麼需要這樣做？資料放在雲端，集中管理不是更方便嗎？對，就是不好。

第一個不好是物理限制：「延遲」。
即使光速已經非常快，數據從你家旁邊的路口傳到幾千公里外的雲端機房，再把分析結果傳回來，中間還要經過各種網路節點轉來轉去…這樣一來一回，就算只是幾十毫秒的延遲，對於需要「即刻反應」的 AI 應用，比如說工廠裡要精密控制的機械手臂、或者自駕車要判斷路況時，每一毫秒都攸關安全與精度，這點延遲都是無法接受的！這是物理距離與網路架構先天上的限制，無法繞過去。

第二個挑戰，是資訊科學跟工程上的考量：「頻寬」與「成本」。
你可以想像網路頻寬就像水管的粗細。隨著高解析影像與感測器數據不斷來回傳送，湧入的資料數據量就像超級大的水流，一下子就把水管塞爆！要避免流量爆炸，你就要一直擴充水管，也就是擴增頻寬，然而這樣的基礎建設成本是很驚人的。如果能在邊緣就先處理，把重要資訊「濃縮」過後再傳回雲端，是不是就能減輕頻寬負擔，也能節省大量費用呢？

第三個挑戰：系統「可靠性」與「韌性」。
如果所有運算都仰賴遠端的雲端時，一旦網路不穩、甚至斷線，那怎麼辦？很多關鍵應用，像是公共安全監控或是重要設備的預警系統，可不能這樣「看天吃飯」啊！邊緣處理讓系統更獨立，就算暫時斷線，本地的 AI 還是能繼續運作與即時反應，這在工程上是非常重要的考量。

所以你看，邊緣運算不是科學家們沒事找事做，它是順應數據特性和實際應用需求，一個非常合理的科學與工程上的最佳化選擇，是我們想要抓住即時數據價值，非走不可的一條路！

邊緣 AI 的實戰魅力：從工廠到倉儲，再到你的工作桌

知道要把 AI 算力搬到邊緣了，接下來的問題就是─邊緣 AI 究竟強在哪裡呢？它強就強在能夠做到「深度感知（Deep Perception）」！

所謂深度感知，並非僅僅是對數據進行簡單的加加減減，而是透過如深度神經網路這類複雜的 AI 模型，從原始數據裡面，去「理解」出更高層次、更具意義的資訊。

以研華科技為例，旗下已有多項邊緣 AI 的實戰應用。以工業瑕疵檢測為例，利用物件偵測模型，快速將工業產品中的瑕疵挑出來，而且由於 AI 模型可以使用同一套參數去檢測，因此品管上能達到一致性，減少人為疏漏。尤其在高產能工廠中，檢測速度必須快、狠、準。研華這套 AI 系統每分鐘最高可處理 8,000 件產品，替工廠節省大量人力，同時確保品質穩定。這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。

此外，在智慧倉儲場域，研華與威剛合作，研華與威剛聯手合作，在 MIC-732AO 伺服器上搭載輝達的 Nova Orin 開發平台，打造倉儲系統的 AMR（Autonomous Mobile Robot） 自走車。這跟過去在倉儲系統中使用的自動導引車 AGV 技術不一樣，AMR 不需要事先規劃好路線，靠著感測器偵測，就能輕鬆避開障礙物，識別路線，並且將貨物載到指定地點存放。

當然，還有語言模型的應用。例如結合檢索增強生成 ( RAG ) 跟上下文學習 ( in-context learning )，除了可以做備忘錄跟排程規劃以外，還能將實務上碰到的問題記錄下來，等到之後碰到類似的問題時，就能詢問 AI 並得到解答。

你或許會問，那為什麼不直接使用 ChatGPT 就好了？其實，對許多企業來說，內部資料往往具有高度機密性與商業價值，有些場域甚至連手機都禁止員工帶入，自然無法將資料上傳雲端。對於重視資安，又希望運用 AI 提升效率的企業與工廠而言，自行部署大型語言模型（self-hosted LLM）才是理想選擇。而這樣的應用，並不需要龐大的設備。研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器，體積僅如後背包大小，卻能輕鬆支援語言模型的運作，實現高效又安全的 AI 解決方案。

但問題也接著浮現：要在這麼小的設備上跑大型 AI 模型，會不會太吃資源？這正是目前 AI 領域最前沿、最火熱的研究方向之一：如何幫 AI 模型進行「科學瘦身」，又不減智慧。接下來，我們就來看看科學家是怎麼幫 AI 減重的。

語言模型瘦身術之一：量化（Quantization）—用更精簡的數位方式來表示知識

當硬體資源有限，大模型卻越來越龐大，「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。這其實跟圖片壓縮有點像：有些畫面細節我們肉眼根本看不出來，刪掉也不影響整體感覺，卻能大幅減少檔案大小。

模型量化的原理也是如此，只不過對象是模型裡面的參數。這些參數原先通常都是以「浮點數」表示，什麼是浮點數？其實就是你我都熟知的小數。舉例來說，圓周率是個無窮不循環小數，唸下去就會是3.141592653…但實際運算時，我們常常用 3.14 或甚至直接用 3，也能得到夠用的結果。降低模型參數中浮點數的精度就是這個意思！ 

然而，量化並不是那麼容易的事情。而且實際上，降低精度多少還是會影響到模型表現的。因此在設計時，工程師會精密調整，確保效能在可接受範圍內，達成「瘦身不減智」的目標。

模型剪枝（Model Pruning）—基於重要性的結構精簡

建立一個 AI 模型，其實就是在搭建一整套類神經網路系統，並訓練類神經元中彼此關聯的參數。然而，在這麼多參數中，總會有一些參數明明佔了一個位置，卻對整體模型沒有貢獻。既然如此，不如果斷將這些「冗餘」移除。

這就像種植作物的時候，總會雜草叢生，但這些雜草並不是我們想要的作物，這時候我們就會動手清理雜草。在語言模型中也會有這樣的雜草存在，而動手去清理這些不需要的連結參數或神經元的技術，就稱為 AI 模型的模型剪枝（Model Pruning）。

模型剪枝的效果，大概能把100變成70這樣的程度，說多也不是太多。雖然這樣的縮減對於提升效率已具幫助，但若我們要的是一個更小幾個數量級的模型，僅靠剪枝仍不足以應對。最後還是需要從源頭著手，採取更治本的方法：一開始就打造一個很小的模型，並讓它去學習大模型的知識。這項技術被稱為「知識蒸餾」，是目前 AI 模型壓縮領域中最具潛力的方法之一。

知識蒸餾（Knowledge Distillation）—讓小模型學習大師的「精髓」

想像一下，一位經驗豐富、見多識廣的老師傅，就是那個龐大而強悍的 AI 模型。現在，他要培養一位年輕學徒—小型 AI 模型。與其只是告訴小型模型正確答案，老師傅 (大模型) 會更直接傳授他做判斷時的「思考過程」跟「眉角」，例如「為什麼我會這樣想？」、「其他選項的可能性有多少？」。這樣一來，小小的學徒模型，用它有限的「腦容量」，也能學到老師傅的「智慧精髓」，表現就能大幅提升！這是一種很高級的訓練技巧，跟遷移學習有關。

舉個例子，當大型語言模型在收到「晚餐：鳳梨」這組輸入時，它下一個會接的詞語跟機率分別為「炒飯：50%，蝦球：30%，披薩：15%，汁：5%」。在知識蒸餾的過程中，它可以把這套機率表一起教給小語言模型，讓小語言模型不必透過自己訓練，也能輕鬆得到這個推理過程。如今，許多高效的小型語言模型正是透過這項技術訓練而成，讓我們得以在資源有限的邊緣設備上，也能部署愈來愈強大的小模型 AI。

但是！即使模型經過了這些科學方法的優化，變得比較「苗條」了，要真正在邊緣環境中處理如潮水般湧現的資料，並且高速、即時、穩定地運作，仍然需要一個夠強的「引擎」來驅動它們。也就是說，要把這些經過科學千錘百鍊、但依然需要大量計算的 AI 模型，真正放到邊緣的現場去發揮作用，就需要一個強大的「硬體平台」來承載。

邊緣 AI 的強心臟：SKY-602E3 的三大關鍵

像研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器，就是扮演「邊緣 AI 引擎」的關鍵角色！那麼，它到底厲害在哪？

一、核心算力
它最多可安裝 4 張雙寬度 GPU 顯示卡。為什麼 GPU 這麼重要？因為 GPU 的設計，天生就擅長做「平行計算」，這正好就是 AI 模型裡面那種海量數學運算最需要的！

你想想看，那麼多數據要同時處理，就像要請一大堆人同時算數學一樣，GPU 就是那個最有效率的工具人！而且，有多張 GPU，代表可以同時跑更多不同的 AI 任務，或者處理更大流量的數據。這是確保那些科學研究成果，在邊緣能真正「跑起來」、「跑得快」、而且「能同時做更多事」的物理基礎！

二、工程適應性——塔式設計。
邊緣環境通常不是那種恆溫恆濕的標準機房，有時是在工廠角落、辦公室一隅、或某個研究實驗室。這種塔式的機箱設計，體積相對緊湊，散熱空間也比較好（這對高功耗的 GPU 很重要！），部署起來比傳統機架式伺服器更有彈性。這就是把高性能計算，進行「工程化」，讓它能適應台灣多樣化的邊緣應用場景。

三、可靠性
SKY-602E3 用的是伺服器等級的主機板、ECC 糾錯記憶體、還有備援電源供應器等等。這些聽起來很硬的規格，背後代表的是嚴謹的工程可靠性設計。畢竟在邊緣現場，系統穩定壓倒一切！你總不希望 AI 分析跑到一半就掛掉吧？這些設計確保了部署在現場的 AI 系統，能夠長時間、穩定地運作，把實驗室裡的科學成果，可靠地轉化成實際的應用價值。

台灣製造 × 在地智慧：打造專屬的邊緣 AI 解決方案

研華科技攜手八維智能，能幫助企業或機構提供客製化的AI解決方案。他們的技術能力涵蓋了自然語言處理、電腦視覺、預測性大數據分析、全端軟體開發與部署，及AI軟硬體整合。

無論是大小型語言模型的微調、工業瑕疵檢測的模型訓練、大數據分析，還是其他 AI 相關的服務，都能交給研華與八維智能來協助完成。他們甚至提供 GPU 與伺服器的租借服務，讓企業在啟動 AI 專案前，大幅降低前期投入門檻，靈活又實用。

台灣有著獨特的產業結構，從精密製造、城市交通管理，到因應高齡化社會的智慧醫療與公共安全，都是邊緣 AI 的理想應用場域。更重要的是，這些情境中許多關鍵資訊都具有高度的「時效性」。像是產線上的一處異常、道路上的突發狀況、醫療設備的即刻警示，這些都需要分秒必爭的即時回應。

如果我們還需要將數據送上雲端分析、再等待回傳結果，往往已經錯失最佳反應時機。這也是為什麼邊緣 AI，不只是一項技術創新，更是一條把尖端 AI 科學落地、真正發揮產業生產力與社會價值的關鍵路徑。讓數據在生成的那一刻、在事件發生的現場，就能被有效的「理解」與「利用」，是將數據垃圾變成數據黃金的賢者之石！

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有個著名的笑話是降的，埃及人、以色列人和中國人吹牛自己老祖宗有多厲害，埃及人就說在埃及挖到了千年以上的電話線，證明他們老早就用電話了；以色列人就說，他們在耶路撒冷挖到光纖，證明他們老早就用網際網路了；中國人就說在中原啥也沒挖到，正當埃及人和以色列人露出鄙視的表情時，老中就說那證明中國人老早就用衛星通訊了XD

科技進展的神速，我們這些六年級最清楚，從像是《我的少女年代》（Our Times）那樣沒有手機、沒有網路，更甭提Google、臉書的年代到今天的低頭滑智慧手機，真叫人難以想像。甚至，未來智慧手機可能根本不需要低頭用手滑了，只需要用意念就能操作。甚至連螢幕都不需要了，可以出現在任何地方，一張紙上、桌上、窗上，任何你看得到的東西都有可能。耳機也會進入歷史博物館，就像我們童年許許多多不再用到的東西一樣，到時會有裝置直接魔音入耳式地把聲音傳入你腦中。只要我們還沒提早毀滅地球，這些景象已經不再只是想像，而且還只是冰山一角，問題只是何時能量產到像iPhone一樣普遍而已。

實際上，要如何達到呢，日裔美國物理學家加來道雄（Michio Kaku）在《2050科幻大成真：超能力、心智控制、人造記憶、遺忘藥丸、奈米機器人，即將改變我們的世界》（The Future of the Mind: The Scientific Quest to Understand, Enhance, and Empower the Mind）就要帶我們到2050年的世界。加來道雄並非首次帶我們穿越到未來，他另一本《2100科技大未來：從現在到2100年，科技將如何改變我們的生活》（Physics of the Future: How Science Will Shape Human Destiny and Our Daily Lives by the Year 2100）就要帶我們到接近百年後的世界（請參閱〈既科幻又科普的2100科技大未來〉），探討腦、人工智能、醫學、奈米科技、能源、太空旅行、財富、人類的未來。

可是好玩的是，前一本書是《2100科技大未來》，怎麼另一本卻倒退了50年成了《2050科幻大成真》？其實年代不重要，因為原文書名一本的意思是「未來的物理學」（Physics of the Future ），另一本是「心智的未來」（The Future of the Mind ），主題不太一樣，和年份沒有直接關係。物理學家談「未來的物理學」，當然是很稱職，可是談「心智的未來」呢？

《2050科幻大成真》涉及許多神經科學、腦科學等知識，可是讀了《2050科幻大成真》會發現，加來道雄真的下了很多苦功，不僅知識是夠嚴謹的，而且以他優異且經驗豐富的寫作功力，可讀性也不輸由神經科學家或腦科學家來寫的科普書。在《2050科幻大成真》，我們可以瞭解到，殘障人士利用靈活地控制義肢已經不是天方夜譚了，現在連猴子都能透過網際網路搖控遠方的機械手臂了。不僅是心靈控制機器和穿帶式智慧裝置的革命，我們未來還可能把我們的意識和記憶下載到機器上，達到理論上的永生不死！作為一位物理學家，加來道雄更具備探討這方面問題的學術功力。

《2050科幻大成真》分三篇，第一篇描述人腦的歷史，解釋物理實驗室的儀器如何描繪思考機器的樣貌，也討論人腦「意識」的種類；第二篇探討「腦機介面」，這個新技術能讓記錄記憶、讀取心智、錄影睡夢和念力移動成真；第三篇深入探討意識的各種不同變化，從夢、藥物與精神疾病，到機器人與外太空的異形生物，也介紹控制與操縱腦部的可能方式，以對抗憂鬱症、帕金森氏症、阿茲海默症與其他多種疾病，以及機器人的意識。

對這位物理學家來說，腦不過就是肉做的電腦，要破解腦的運作，只是個超級有挑戰性和困難的工程問題。姑且不論他是否太樂觀，他很盡職地帶我們參觀了一間又一間頂尖的腦科學實驗室，讓我們瞭解科學家是怎麼研究大腦的，用了哪些儀器。在參觀的同時，加來道雄一直想像那些儀器出現的訊號，有天是否能完整記錄下我們的意識、潛意識和記憶，然後用機器重播，甚至移植到別人腦中。

如果心智只是純粹的物理、化學現象，那麼有一天機器人會思考了，甚至還有了情感，就沒啥好驚訝的。現在一個非常熱門的腦科學研究題目，是建構出腦的「連結體」（connectome），找出腦中所有神經元的連結，只要完成了這個工作，科學家理論上可以用逆向工程的方法破解大腦的秘密。這個試圖解析腦內每一個神經元的野心，台灣科學家也當仁不讓，由清華大學生命科學院院長、腦科學研究中心主任江安世老師帶領，針對果蠅腦進行的研究已有許多在國際頂尖學術期刊的重要發表。

美國和歐盟也各自投下數十億鎂來研究人腦。其實這個數字，在小布希打阿富汗和伊拉克時，兩三天就燒光了！只要少打伊拉克戰爭，我們現在就有至少好幾十兆鎂來研究大腦，人腦都不知被翻遍多少次了！人腦現在相對於最強大的電腦，運算能力還是強了好幾十倍！如果以其消耗的少許能量（人腦消耗能量已佔人體的約兩成了）來看，和極為耗電的超級電腦相比，每單位能量的運算能力更是強上億倍！我們對腦的瞭解還只是皮毛的冰山一角而已。

就腦科學和物理學的討論，《2050科幻大成真》是相當精彩。可是，我們千古演化來的心智，目的不是用來破解這些心智的問題的，我們的心智演化成現在這個模樣，是為了談論八卦，還有猜測他人動機的，簡單來說就是為了社交生活，為了我們穴居人老祖宗之間的互動而形塑的。關於這部分有興趣可參考好書《人類大歷史：從野獸到扮演上帝》（Sapiens: A Brief History of Humankind）（請參見〈虛構事物和集體想像建構出的人類大歷史〉）。

心智離開了社交，就沒了多少意義。由此可見，心智並非是個單純的物理、化學，甚至生物學現象。不管我們的科技發展到何種面貌，即使是像今天所有人都低頭滑手機，仍是為了透過臉書、LINE和朋友溝通。科技始終來自人性，這恐怕是阿宅工程師無法完全瞭解和掌控的。所以人類心智的未來，可能還是要考量社會和文化的因素，我們畢竟不是機器人，很多無法想像的科技，不見得是我們未來一定會去追求的。

本文原刊登於The Sky of Gene。

科技將會如何形塑我們的未來生活？2100年的人類，會居住在什麼樣的世界裡？美國日裔科學家加來道雄，在《2100科技大未來》一書中，以現有的科學發展為基礎，描繪出這個令人興奮又驚奇的未來世界。加來道雄預估，人類社會將會歷經由科技引導的劇烈變化，而在一百年內立下進入行星文明的里程碑，這將是人類歷史上最大的轉變，而我們已經開始集體參與行星文明的形成了。

2100科技大未來 從現在到2100年，科技將如何改變我們的生活 Physics of the Future: How Science Will Shape Human Destiny and Our Daily Lives by the Year 2100 (2011) 原文作者：加來道雄，譯者：張水金 出版社：時報出版 出版日期：2012年11月

什麼是行星文明？是指已經充分開發、控制居住行星能源來源（包括落在行星上的太陽光）的文明。將行星文明認定為第一型文明，則我們現在的文明，大約是一個0.7型的文明。

人類社會要在2100年轉變為行星文明，在科技上會有哪些創新與革命呢？

1.電腦的未來：

軟性電子紙、可以在我們的眼前上網的網路眼鏡、自動行駛的智慧型汽車，還不夠看。晶片將會繼續縮小、功能更為強大，而且無所不在。到了本世紀末，會發展出可以接收大腦神經元所發出電流的電腦晶片，這種晶片還能將腦電波解碼，以使受控制的物體移動、運作。此時，我們就擁有如諸神般的力量，以念力控制物質。另外，以fMRI掃描器探測他人心智的科技，也會成熟，屆時，法官就可以不要用猜的來判斷訴訟當事人是否說謊。

2.人工智能的未來：

我們居住的世界，將會到處都有機器人。這些機器人，漸漸能做任何我們會做的工作，並代替我們去冒險。當我們年老的時候，將會是機器人、而不是兒女或外傭在照顧我們。人工智能，會朝對人「友善」的方向發展，以免人類遭到機器人的反噬；也會往與人融合而「強化」身體的方向發展。

3.醫學的未來：

我們可以做自己的基因排序，掌握自己的基因組，了解自己可能罹患的疾病。幹細胞科技的發展，可以培養出人體器官。基因療法的應用，可以改善自己或下一代的基因。癌症未必可以完全消除，但晶片可以隨時監控癌細胞。老化可以減緩，壽命可以延長。

• 我預測：退休與老年給付制度將因而徹底破產，社會福利制度將轉變為由有工作能力的人繳社會保險費，來支付無工作能力者的生活支出，年齡將不再是判斷有資格領取給付的標準。

4.奈米科技：

人類將會發展與利用分子、甚至原子層次的奈米裝置。在醫療方面，有奈米機器可以在血管巡航，摧毀癌細胞；在電腦方面，會有運算力驚人的量子電腦或是光學、DNA電腦出現。可程式化材料（如同魔鬼終結者中可以改變形狀的殺手機器人），將會在日常生活中出現。

5.能源的未來：

完全取代石油的能源方案，將會是「核融合」，與從「室溫超導體」所發展出來的「磁浮」科技。核融合，可以提供取之不盡的能源，又幾乎沒有廢料產生。室溫超導體的應用，不靠額外能量輸入，就能產生超級磁力，可以使交通工具懸浮在空中；也可以大幅降低電子在電纜線內傳輸的耗損。

6.太空旅行的未來：

下一次的人類大探險，將是登陸火星。其他太陽系探測，將會派機器人前往。而人類移居到地球以外的星球的目標，還很遙遠。

7.財富的未來：

科學是繁榮的引擎（我認為應該要再加上「貿易」）。未來的工作與財富，將是屬於需要有判斷力與創造力的工作者。只能執行重複動作的工人，將會由更在行、可以不休息的機器人所取代。贏家，將是屬於能夠提供有效判斷力的人。

• 穴居人原則：不過，人類還是繼續會深受「穴居人原則」的約束，也就是說人類的原始慾望（娛樂、社交、接觸等），仍然會繼續影響人類的行為，並與科學的發展相互影響。

這些預測會不會實現？以核融合為例，我在30年前就看過有科學家預測核融合科技會在2000年成熟，不過加來道雄說，現在已經更接近成功了，並進一步預測會在2050年出現核融合電廠。無論如何，只要世界各國繼續支持科學研究發展，加來道雄在《2100科技大未來》所樂觀預測的行星文明與繁榮進步的遠景，就是人類的未來。

• 本文同時發表於 張清浩律師的部落格。

我們可能很難想像未來的生活之面貌，因為總是有意想不到的科技產生，不過科幻小說家還是能讓我們充滿想像。究竟科幻小說家想像的未來又有多真實呢？來讀讀 美國日裔科學家加來道雄（Michio Kaku）的《2100科技大未來：從現在到2100年，科技將如何改變我們的生活》（Physics of the Future: How Science Will Shape Human Destiny and Our Daily Lives by the Year 2100）這本既科幻又科普的好書吧。

雖然說《2100科技大未來》是要預測未來近一百年的科技發展，不過其大半內容，主要還是要介紹現代最尖端的先進科技，以及那些尖端高科技在未來的發展。 這個任務，最有資格的執行者之一，就是作者加來道雄。和凱文．凱利（Kevin Kelly）的《科技想要什麼》（What Technology Wants）偏重哲學式思考不同的，《2100科技大未來》更在乎的是科技的務實發展；其預測的未來也比《富足：解決人類生存難題的重大科技創新》 （Abundance: The Future is Better Than You Think）預測的還更長遠，而且不像後者還需顧及政策面（請參見〈究竟科技想要什麼？〉和〈理性樂觀的富足〉）。

加來道雄是紐約市立大學理論物理學教授，超弦理論（Superstring）的奠基者之一。他同時是Discovery頻道《科幻成真》（Sci Fi Science: Physics of the Impossible）的節目主持人。他主持了兩個廣播節目：《探索》（Explorations）和《奇幻科學》（Science Fantastic），在超過140個廣播電台播出。他還著有《穿梭超時空》（Hyperspace）、《愛因斯坦的宇宙》（Einstein’s Cosmos）、《電影中不可能的物理學》（Physics of the Impossible）、《NEXT 20 years and after》（Visions）、《平行宇宙》（Parallel Worlds）等書，大多也有繁體中文版。

加來道雄推估，我們人類社會將會在科技大幅飛躍下，在百年內進入第一型行星文明。至於啥是行星文明？加來道雄指出，那是能夠充分控制居住行星能源來源的文 明。我們現在的文明，大概是一個0.7型的行星文明。第二型文明可能開發恆星輸出的全部能量。而進入第三型狀態以後的文明，將已經探索過星系內的多數地 方。

加來道雄探討人類文明的幾個進展方向，分別是「電腦的未來──心靈控制物質」、「人工智能的未來──機器的興起」、「醫學的未來──完美與超越」、「奈米 科技──萬物始於虛無？」、「能源的未來──來自眾星的能源」、「太空旅行的未來──奔向眾星」、「財富的未來──贏家和輸家」、「人類的未來──行星文 明」。

不過，科技始終來自人性，即使未來人類文明進展至行星文明，人類還是會深受穴居人原則的約束，也就是說我們演化千萬年而來的原始慾望（娛樂、情感、社交等），仍然不會受到高科技的改變，而且會繼續影響我們的行為、決策和選擇。

加來道雄指出，在電腦的未來中，軟性電子紙會當道，而類似Google眼鏡的也將進展至隱性眼鏡的地步。晶片將會在功能更為強大下繼續縮小，而且在生活中 各種物品中無所不在。不過加來道雄也提到晶片的縮下有其物理限制，並嚴正警告矽谷該設法準備面對，否則矽谷也會淪落成下一個鐵鏽地帶。未來甚至會出現可以 接收腦波的晶片，然後控制的物體移動和運作，我們就可以念力控制物質，未來人類就會像神話中的天神般！

《2100科技大未來》揭示的未來世界，機器人無處不在，雖然它們未必都以人形現身。機器人漸漸取代單調的工作，並代替我們去從事危險的工作。台灣未來老 齡化社會最大的隱憂是老年照護，而未來機器人可以勝任這個工作。而人工智能，也要對人類友善，以免人類淪為機器人的奴隸。

未來我將可以便宜地取得自已的全基因體（書中用「基因組」一詞）的序列，瞭解自己罹患疾病的風險，還可以為「體質」量身訂做藥物和療法呢（請參見〈從基因標靶藥物，到實現個人化醫藥的未來基因體醫療〉）。生物醫學家還能夠利用幹細胞加上3D列表機印出完整的人體器官（請參見〈第三次工業革命的自造者時代〉）。甚至還利用基因療法來改善自己或下一代的遺傳，不過這在生物倫理學界仍有極大爭議（請參見〈人性正義的反對完美〉），我想加來道雄這位物理學家有點太單純了。

《2100科技大未來》還預測出可以隨時監控癌細胞晶片，在我們吃喝拉撒睡時守護我們的健康。其實，儘管所有動物都難逃一死，不過並非所有動物都會經歷老 化（例如海龜等爬蟲動物，不是老死，而是因為意外、饑餓或被獵食而死），因為只要我們掌握這些動物不老的秘密，我們就能減緩老化、延長壽命。

未來科學家和工程師會開發出利用分子、甚至原子層次的奈米裝置。在醫療方面，癌細胞在被上述晶片測偵出時，就利用奈米裝置巡航我們身體，把癌細胞找出並消 滅它們。雖然晶片可能無法再更為強大下繼續縮小，但是量子電腦或是DNA電腦出現可以取代晶片的不足。可程式化材可能將會讓《魔鬼終結者第2集》 （Terminator 2: Judgment Day）中可以改變形狀的殺手機器人可行，不過與及用來當殺手，我們將會用可程式化材來製造建築、家具等等吧，還可視使用情況或心情調整形狀和結構呢。

《2100科技大未來》指出，受控核融合將完全取代石油的乾淨能源方案，書中清楚並深入淺出地解釋了受控核融合在工程上的可行性及困難處。不少物理學家也對受控核融合在我們有生之年成為實際運作的科技深具樂觀的信心（請參見〈給未來總統的物理課－必須面對的科學真相〉）。還有利用室溫超導體可以做出磁浮科技，未來汽車、列車可以高速在低阻力的情況下行駛。室溫超導體也可以大幅降低電子在纜線內傳輸的耗損，讓未來電力經濟地超長距離傳輸成為可行。

談科技未來，不免俗一定得提到星際旅行。《2100科技大未來》指出，未來利用大空電梯探索《地心引心》（Gravity）中呈現的地球美景，將不再是夢 想而已。而人類下一趟最大探險，將會是火星登陸。我們甚至有可能再利用當時的高科技，改變火星大氣而讓人移居。我們也將會派機器人前往其他太陽系探險。

最後，《2100科技大未來》討論人類的財富未來。加來道雄指出，科學實際上就是經濟繁榮的引擎，也有經濟學家同意並也提出現在的經濟停滯發展就是因為受限科技進展（請參見〈軟柿子不再垂得低低的大停滯〉）。《2100科技大未來》也表示，未來主要的工作將是屬於需要有判斷力與創造力者。機器人將取代只能執行單調重複動作的工人。未來的人生勝利組將是屬於能夠好好用心地利用知識提供有效判斷力的人。

加來道雄卻感嘆現在美國的金頭腦大都跑去華爾街玩財富轉來轉去的炒作遊戲，而非投入科學與工程的研發。當然金融業的資金流動對科技業也很重要，但過猶總是 不及的。再加上，歐美日等先進國政府也因舉債過高而大砍科研預算，而且也有新自由主義論者從沒弄懂，政府才是高風險科研唯一也是最佳的支助者，因為極少有 大企業有能力和心思會想要進行革命性科技的研發，而僅是把政府支持研發出的知識做應用性開發。

我們未來的前途，可能不是科學家和工程師的能力問題，而是政治和經濟能否有足夠的智慧允許科學家和工程師從事未知知識的研究探索。因此，《2100科技大 未來》所樂見的高科技文明的願景，只要在世界各大國政府仍然還有遠見地繼續大力支持和贊助科學研究的情況下，就會是我們人類的實際未來！

本文原刊登於Readmoo.com【GENE思書軒】，並同步刊登於The Sky of Gene。