本書由15位作者聯袂寫成，其中包括了亞馬遜軟件工程師、蘋果“下一代輸入技術”硬件工程師、哈佛大學遺傳和分子生物學博士等等。諸位作者專業各有差異，均畢業于名校并在一線科技公司工作，既有扎實的理論功底，又有最前沿技術的實踐經驗。
本書涉及了前沿科技領域和科技產品，包括熱門的人工智能、虛擬現實等科技的原理和進展。在例舉產品的同時，作者詳細分析了相關技術和作用機理，并對科技改變生活的未來圖景做了前瞻性展望。
從提高醫療水平、延展人的身體機能、增強人與外界信息溝通等三個方面，詳細解析黑科技對未來生活的眾多改變。
前言
你好，歡迎每天聽本書。今天為你解讀的是《黑科技》，這本書的中文版大約30萬字，我會用大約24分鐘，為你講述書中精髓：前沿科技將如何讓我們的生活變得更智能、更美好？
很多科幻大片經常描述出這樣的場景：主人公身受重傷、瀕臨死亡，卻能靠核能心臟滿血復活；當受到敵人攻擊時，隨手一甩就是幾個小型導彈；而堅硬的鋼鐵鎧甲，不僅讓人力大無窮，還可以凌空飛行；人工智能可以和人隨時聯網，與全世界的信息同步等等。這些場景難道真的只是憑空想象？人類的生活有可能像科幻大片一樣酷炫嗎？今天要講的這本《黑科技》，或許就能給你帶來一些對未來世界的真實展望。
什么是黑科技呢？它是指以人類現有的知識和能力，暫時無法達到的高科技。在這本書里，它被引申用來指代當下最前沿的技術和產品。就像這本書的書名一樣，它通過大量生動的前沿科技案例，為人們勾勒出了一幅“未來星球”的奇妙藍圖。
這本書的作者有15位之多。這其中有亞馬遜的軟件工程師、蘋果公司“下一代輸入技術”硬件工程師、哈佛大學遺傳和分子生物學博士、斯坦福遺傳和發育生物系博士后等等，可以說每個人的研究領域各有差異，但相同的是：他們的教育背景都是清一色的牛津、劍橋和美國常春藤名校，而工作經歷都是出身于硅谷一線的科技公司。在視野上，既有扎實的理論功底，又有最前沿的實踐經驗，可以說是技術咖們的強強聯合。正因為如此，這本《黑科技》一經上市，就受到了馬化騰、楊元慶、李開復、雷軍等國內一線科技企業大佬的一致推薦。
這期音頻，我會從黑科技將怎樣提高醫療水平、怎樣延展人的身體機能、如何增強人與外界信息溝通三個方面，來為你詳細講解黑科技對未來生活的改變。下面，我們就來一個個說。
第一部分
先來說說黑科技將會怎樣提高醫療水平？人們發展科技，當然是希望改善生活。而想要享受越來越美好的未來生活，總得活得更健康、更長久吧？從治病救人、幫人們延年益壽方面，黑科技都能發揮什么作用呢？我們舉幾個例子來看看。
你可能知道，人類健康面對的一大難題，就是器官的病變。特別是一些關鍵器官，比如肝、肺、胃等內臟器官，一旦發生比較嚴重的問題，就很難從根本上治愈。要是能像壁虎一樣，那就厲害了：尾巴斷掉，過幾天還能長出一條新的，這樣不就可以徹底擺脫器官病變的困擾了？但現實情況是：人沒有這么強大的再生能力，一旦器官衰竭或受損，就要靠器官移植來延續生命，可合適器官的供給量總是很低的。在中國，每年需要器官移植的人大約有150萬，卻只有1萬人能夠得到所需要的器官，成功完成移植手術。那么，有沒有黑科技能解決這個難題呢？
對于這一點，科學家們想了很多辦法，比方說，有的科學家就曾經嘗試拿動物器官移植到人身上，但這個方法最大的問題在于，不同物種之間有嚴重的排異反應。換句話說，就像系統和軟件不兼容，弄不好還會帶來副作用。也有的科學家試圖用新材料來制造人工機械器官，希望像制造假肢一樣制造內臟。但機械終歸是機械，自然器官的很多功能，是很難通過機械實現的。還有什么更好的辦法嗎？
1996年，克隆羊多莉的誕生讓人精神一振。既然能夠克隆一只活生生的羊，那能不能也克隆一個和自己一樣的人，用克隆人的器官來做移植呢？這個想法看起來簡單，但卻牽扯到一些問題。首先是技術問題，克隆羊多莉是277個樣本中唯一存活下來的，它活了六年就因為早衰而死亡了，這表明克隆動物的成活率很低。動物尚且如此，至于克隆人的難度那就更大了。另一方面，倫理問題也是不容忽視的。真的把人完整克隆出來，那就是活生生的人了。大活人的活體器官移植，那可是赤裸裸的犯罪。
既然不能克隆人，那能不能克隆器官，或者讓器官再生呢？這還真有可能。2007年，日本生物醫學科學家、京都大學細胞研究所所長山中伸彌帶領團隊，通過導入特定基因的方式，成功地將人類的皮膚細胞變成胚胎干細胞。
形象點兒來說：人體的細胞有很多種，不同的器官需要不同的細胞。比方說人的內臟細胞，和手腳這種四肢的細胞，就不完全一樣。所以你想要造器官，首先就得有合適的細胞。咱們剛才提到的胚胎干細胞，簡單說來，就是一種神奇的“種子”細胞。給它一些合適的條件或者刺激因素，這種“種子”細胞，就可以變成人類所需要的某種特定細胞，比如可能給點兒什么養分，它就變成了用于神經的神經細胞，只要生長的“雨露”合適，它甚至能長成用于心臟的心肌細胞等等。這樣，人們從實驗室中就可以得到任何一種想要的細胞，用于器官移植治療了。不過，如何獲得干細胞卻是一個難點。之前，人們想通過克隆的辦法來提取這種“種子”細胞，可惜沒做到。
山中伸彌的實驗實現了突破。他的團隊繞開了克隆這條路徑，通過導入基因的方式，讓已經分化成熟的細胞“逆生長”成為胚胎干細胞。打個比方，咱們本來是想復制一個和自己一模一樣的人，然后從他身上提取“種子”細胞來拯救自己，現在呢，山中伸彌的技術是，從咱們身體上隨便取下一小塊兒細胞，注入幾種神奇的“藥水”，它就能變成咱們想要的“種子”細胞。正因為這項發現，山中伸彌在2012年獲得了諾貝爾醫學獎。
通過山中伸彌的技術，科學家很容易造出“種子”細胞，并將這些細胞定向分化為各種不同類型的細胞，但這只是器官再生的第一步。如何把多能干細胞變成真正可用于臨床的組織和器官移植，又是另外一個問題了。為了讓這個黑科技能夠真正給需要器官移植的患者帶來福音，科學家們也是用盡了千方百計。咱們再來舉個例子。
多能干細胞呢，也就是咱們說的“種子”細胞——咱們種下這顆種子呢，其實是想讓它“長”出夢寐以求的完整器官。真的能“長”出器官來嗎？還真有“長”出來的。比如，日本科學家笹井芳樹領導的科研團隊，就把胚胎干細胞培養成了視網膜初始結構，也就是可以制造人工視網膜的材料。很多眼科疾病患者的問題實際就是出在視網膜上。譬如老年人的黃斑病變，就是一種視網膜疾病，它是50歲以上人群失明的主要原因之一。有了笹井芳樹這項技術，不少黃斑病變患者就有了治愈的希望。日本就已經有一位70歲的老人，做了第一個吃螃蟹的人。科研小組通過提取老人的皮膚細胞，誘導成“種子”細胞，再把“種子”細胞培育成用于移植手術的視網膜初始結構，植入老人眼中。這個手術已經在前兩年順利完成，不過移植的具體的效果，還需要長期觀察。但無論如何，人體器官的再生醫學由此邁出了重要一步。
剛才我們說到了，黑科技能夠幫助人們修復受傷的身體，那有沒有黑科技能讓人延年益壽、長生不老呢？其實，造出“不老仙丹”，是古往今來人們的追求，也是今天很多科學家研究的課題。今天這個問題還真取得了一些成果。科學家經過對一系列的生物觀察發現：少吃有利于長壽。比如美國加州大學洛杉磯分校曾經做過這樣一個實驗：給四組老鼠吃東西，一組敞開吃，另外三組分別定量每周只攝入85、50、30千卡熱量。結果顯示，吃得越少的老鼠活得越長。這是為什么呢？科學家觀測發現：節食對生物體而言，實際上意味著一種壓力。而一定程度的壓力，能夠刺激機體產生防御性反應，來增強抵抗不利環境和疾病的能力，從而達到延年益壽的作用。
不過，雖然“少吃有利于長壽”，但吃多少才算真正的“少”呢？并且如果真的吃得特別少，又會影響生活質量。這不是又成一個新問題了？別著急，科學家們在研究探索的過程中，又發現了一個現象，那就是：“多吃葡萄皮兒”有可能延長壽命。這是怎么回事兒呢？
原來，人體還有一種長壽基因。它是干嘛的呢？它是維持人體機能年輕態的關鍵。也就是說，你之所以能夠保持旺盛的精力，皮膚有彈性，都是在于這種長壽基因在背后發揮著作用。沒有了它，就連少吃也不管用了。那么這種蛋白都存在于什么地方呢？哈佛大學的一支研究隊伍發現：一些物質，比如一種叫做白藜蘆醇的物質，能夠增強長壽基因的生物活性。換句話說，更多攝入白藜蘆醇就能像節食一樣，有可能延長壽命。而葡萄皮中就含有豐富的白藜蘆醇。這下你知道，為什么吃葡萄不吐葡萄皮了吧？
不過話說回來，作為這個星球上的智慧生物，人類自身還有太多奧秘等待探索。雖然不一定能夠長生不老，但隨著黑科技在醫學領域的發展，未來的人活到一二百歲，甚至更長，也許并不是什么遙不可及的事。并且，像開頭科幻大片所描述的“主人公身受重傷、瀕臨死亡，靠核能心臟滿血復活”，也真的是有可能的。
以上，就是今天給你講的第一個內容：黑科技將怎樣提高醫療水平？依靠培植“種子”細胞的技術，人類可以更好地修復受損的身體，開展器官移植；通過長壽基因的研究，人們在努力抗擊著衰老。黑科技在醫學領域的發展，和人對自身的探索一樣，沒有止境。未來，更長的壽命、更有效的醫治病癥、再生機體，都是有可能的。
第二部分
下面，我們來說說黑科技怎樣拓展人的身體機能？和很多動物相比，人的身體算不上強大，跑得沒有豹子快，跳得沒有猴子高，舉重可能還比不過螞蟻。畢竟人家螞蟻能舉得起比自己重好幾倍的東西。那么有沒有黑科技可以把人體變得更有力量呢？還真有。
科幻片里經常出現的鋼鐵盔甲、黃金戰衣之類的裝備，其實就是增強人體力量的一種黑科技。這種黑科技在今天并不是沒有實現的可能，實際上科學家們目前在這方面已經做了很多工作。他們研究了一套體外骨骼裝置，就是相當于，除了人自身的骨骼和肌肉組織，在體外再新增一套更強大的骨骼系統。這種裝備在技術上屬于機器人的范疇，它能夠通過機械系統為穿戴者提供助力。雖然看上去像是穿了一套威風凜凜的鎧甲，但其實它不僅能應用于軍事戰爭，還能夠被廣泛地用于醫療、救援和工程作業等方面。
機器人外骨骼一般包括了機械結構、傳感、動力傳動、能源和控制等部分。雖然日常生活中見到的不多，但其實各國已經有不少相對成熟的產品。比方說，日本開發的體外骨骼，就是專門針對殘障人士和助力強體力作業開發的產品。它是怎樣控制運動的呢？這個原理在于：當人產生意念想要做出動作時，腦部會產生控制信號，并通過神經傳遞到皮膚，形成表面肌電信號。這些信號雖然微弱，但是仍然能夠被電子電路檢測到。這套體外骨骼，就是通過檢測采集這些信號，控制機械結構來做出類似于人的動作。
再比如：美國開發的“下肢外骨骼”，是目前在軍事應用方面最領先的外骨骼系統。士兵、消防和其他救援人員在完成任務時，往往要背負沉重的設備和物資，穿上了這套外骨骼，就能大大提高負重能力。美國這套外骨骼采用液壓驅動，以燃油為能源，動力強勁，即便身背重物，也可以蹲跨走跑，輕靈如風。當人腿開始產生動作的時候，裝在外骨骼的傳感器就會感知到力的運動趨勢，并驅動外骨骼順應這個趨勢，從而增強力量。這方面，中國制造的認知外骨骼機器人1號，采用的也是類似傳感技術。
在眾多延展人身體機能的黑科技中，如果說外骨骼能增強人們的力量，那么雷達的發展就能讓人擁有“火眼金睛”。比如在未來，如果你想知道對面的美女或帥哥是不是喜歡你，你就可以買一套“隔空呼吸探測迷你雷達”，悄悄放在口袋里。這樣，你就能提前探測到眼前的美女或者帥哥，是不是看到你會心跳加速。
說起來，雷達是個老牌科技產品了，它的原理是用發射無線電磁波得到的反射波來探測目標物體。在你死我活的第二次世界大戰中，出于戰爭的需要，雷達技術突飛猛進。近年來，隨著天線尺寸和芯片的日益縮小，雷達設備也學會了“縮骨大法”，變成了小巧玲瓏的探測器，應用到更多領域中。
除了可以作為單身男青年的交友利器，雷達還能讓人通過虛空的手指動作來控制電腦，是不是有種“隔空打牛”的既視感？比如，谷歌就推出了一款迷你雷達，這款雷達比sim卡略大，能夠嵌入設備，能夠捕捉手指的細微動作，讓人隔空通過手勢來控制觸屏。乍一看，還真好像是自己的手指被賦予了魔法。
隨著黑科技的發展，在未來像這種“魔法”一定會越來越多，并且更加智能化。就像你在科幻大片里看到的，用一個小小的設備，完全無線操控一架龐大機器的事并不會太遙遠。作者說，也許到那個時候，連觸屏、遙控都不用，只需要心電感應，人和人、人和機器，甚至人和動物都可以對話了。
那么有了這些黑科技，人力大無窮又火眼金睛，要是再能有個“筋斗云”，是不是真的就可以成為“孫大圣”了？別說，這還真不是開玩笑。比如，美國的一家公司就造出了一款磁懸浮滑板。這款滑板能承載著人，在金屬地面上懸浮、行走。它的原理很簡單，就是利用磁鐵磁極相斥而產生的力，把人托起來。雖然，現在這個磁懸浮滑板還飛不遠，但至少讓人看到突破地心引力的可能性。
這種可能性一旦具備，就已經是革命性的突破。再往后的發展，要做的只是怎樣讓這種懸浮飛行，更加穩定、續航時間更長。隨著各種硬件和軟件的發展，也許未來有一天，你真的可以駕著屬于自己的“筋斗云”到想去的地方。到那時候，如果每個人都可以“空中行走”，可能這個世界還要重新制定交通規則了。
以上就是今天給你講的第二個內容：黑科技對人身體機能的拓展。外骨骼在給殘障人士帶來福音的同時，也讓野外作業、救援等工作有了很大便利，人變得力大無窮；探測雷達讓人可以更好地感知世界，擺脫有線控制的束縛；而磁懸浮滑板等黑科技產品，則讓人看到了突破地心引力的可能，擁有了更強的空間移動能力。
第三部分
最后，我們來說說黑科技將如何改變人與外界的溝通模式？
在前邊所講的內容，你可以看到：一系列黑科技確實可以讓個體變得更強大，但人畢竟是社會性生物，在精神層面，人需要與外界溝通，才能讓生活更加充實，生命更加完滿。那么黑科技在這些方面，又有哪些作為呢？在這一點，我們不妨來假設一個場景：在未來某一天，小華下班，坐上自己的無人駕駛汽車回家。路上交通堵成了一鍋粥，但小華并不感到無聊，因為他正在車后座刷朋友圈。等到了家，直接下車，小華跟汽車說了幾句話，無人駕駛汽車就切換到打車平臺去接單賺錢了。一進家門，家里已經是飯香四溢。原來家政機器人，早已把大餐做好，等他回來了。
這樣的生活是不是像電影里的場景，讓人感覺有點遙遠？其實，這并不遙遠。實現這樣的生活，在于技術在人工智能領域的突破。其中，最關鍵的技術就是深度學習。所謂深度學習，說白了就是讓機器能夠像人一樣學習，從而變得更加智能，更好地為人類服務。現在的谷歌、臉書等無數高科技企業，都投資重金在深度學習的研發中。為什么這么火呢？
舉個例子來說：現在我們可以和蘋果手機上的siri聊天、可以給手機設置聲音鎖、用數碼相機捕捉人像，還能讓一些門禁系統通過人臉識別來開鎖，這些活動其實都需要機器能夠分辨聲音和圖像。深度學習正是讓機器可以高精度分辨聲音、圖像的技術。現在的階段，人和機器的對話也就是簡單對話，再聊深入的話題可能就進行不下去了。但如果未來深度學習繼續發展下去，和虛擬人物談戀愛的體驗，可能不比和哲學系的高材生談戀愛差。
那么，這么神奇的深度學習，它的原理是什么呢？1958年的時候，美國的科學家發明了一種擁有學習和認知功能的計算機。這臺計算機模擬人大腦機能中的神經和它們發揮作用的方式，能夠識別簡單的字母圖片。但當時的算法還比較初步。科學家們發現，如果不斷增加神經網絡的層次，把各個層次連接起來，就可以創造出功能強大的多層神經網絡。這其實跟人一樣，腦容量越大，“腦回路”越多，它當然就更厲害了。今天的阿爾法狗之所以比早期的人工智能性能優異，就是因為它“心思”更深，神經網絡更發達。
帶來這種變化的，除了這些年不斷發展的軟硬件水平，還因為大數據的崛起，它能夠讓阿爾法狗們訓練出更強大的大腦。隨著互聯網和分布式系統的興起，大數據相關技術日趨成熟，人工智能將會越來越智能。比如，谷歌的無人駕駛汽車、亞馬遜正在試驗的送快遞的無人機，以及中國的百度大腦，這些由深度學習發展而來的人工智能產品，正帶我們走進更舒適的生活。
不過，僅僅有了會學習的機器人還是不夠的，實現這一切要靠什么連接起來呢？你大概要脫口而出，寬帶互聯網，4G唄。這個思路沒錯，但這個“高度”還不夠。現在的“黑科技控”們討論的可不是讓你的帶寬從50兆變為100兆的問題，他們想要的是更方便、更快捷、數據量更大的數碼通訊方式。比方說，咱們現在用的寬帶網絡，都是從地面鋪設的，屬于“地網”，也就是主干線都是在地球表面，而有些科學家想要打造的是“天網”，也就是說要把網絡的主干線鋪到天上去。
這方面，臉書不久前就進行了太陽能無人機的試飛。這個無人機是專門提供互聯網接入服務的。臉書計劃在全球布局上萬架這樣的無人機，使用激光通信技術，這種技術的傳輸速率能夠達到10Gbps，接近地面光纖水平。它們的目標就是通過使用激光、無人機等網絡通訊新方法，把互聯網連接數量增加10倍，把上網價格降低到目前的十分之一。你看，這是不是一個福音呢？如果這個計劃推廣開，以后你就再也不用擔心手機流量了。
當然，探索太陽能無人機空中互聯網技術的不只有臉書一家，谷歌也正在進行著類似計劃。它也是用無人機做平臺，但采用的技術是毫米波通訊技術，據說這種技術比4G的傳輸速度快40倍。想象一下，全球上萬架太陽能無人機每天在天上飛來飛去，為普通民眾提供免費或廉價上網服務。不過，這樣的事兒，民眾答應，各國政府也不能答應。領空問題怎么解決？國家安全問題怎么解決？
所以像谷歌、臉書這種巨頭還有更“高”的目標，那就是利用衛星構建智能寬帶網絡。在理想狀態下，“天網”和“地網”融合一體、多種類型的網絡混合、各種設備自帶熱點組成的局域網絡，將會把所有設備聯系起來，成為未來最廣泛的應用形態。人與人、人與物體的連接，會在這樣的趨勢中越來越方便快捷。到那時，就不是只有土豪才能用流量看小視頻了。
當然，無論網速怎樣快，終歸也屬于基礎設施。最重要的是，當機器的深度學習變得非常智能以后，再與網絡這些基礎設施聯動起來，那威力就相當強大了。到那個時候，就不僅僅是隨時隨地上網的問題了，將有更多的公共機構和生活設施，采用人工智能，甚至機器人上崗服務。比如你到了一家餐館，甚至不用點餐，針對你的口味量身定制的飯菜就已經送到了你的面前；你想買一件衣服，只需要轉一個身，獨一無二的漂亮衣服就已經為你裁剪好了。
以上，就是今天給你講的第三個內容：黑科技對于人與外界溝通模式的改變。機器的深度學習，讓各種各樣的產品更好地服務于生活，天網、地網等網絡基礎設施的加強，并且與機器深度學習的聯動，讓人與他人、與各類產品的連接更為緊密便捷。未來人類的生活，將更加智能、更加具有個性化。
總結
今天的內容就講到這。下面，來簡單回顧一下今天為你分享的各路黑科技。
首先，我們講道：黑科技將怎樣提高醫療水平？依靠克隆、干細胞等技術，人類可以更好地修復受損的身體，開展器官移植；通過長壽基因的研究，人們在努力抗擊著衰老。黑科技在醫學領域的發展，和人對自身的探索一樣，沒有止境。未來，更長的壽命、更有效的醫治病癥、再生機體，都是有可能的。第二個我們講了：黑科技怎樣拓展人的身體機能？最后，我們講了第三個內容：黑科技對于人與外界溝通模式的改變。機器的深度學習，讓各種各樣的產品更好地服務于生活，天網、地網等網絡基礎設施的加強，并且與機器深度學習的聯動，讓人與他人、與各類產品的連接更為緊密便捷。未來人類的生活，將更加智能、更加具有個性化。
聽完了今天這本書，相信你對“黑科技”這三個字，一定會有全新的理解。這些所謂的“前沿技術”，其實恰恰聯結了現在和未來。今天的黑科技，可能就是明天的非常普通的生活應用。沒有人可以準確地預知未來，但今天這本書在為你科普現代科技發展的同時，也給你提供了依托于現實的想象空間。
撰稿：丁雨
腦圖：摩西
講述：于浩
