3.可無限細化物質世界的“顯宏鏡”

　　5年內，我們將用機器學習的算法和軟件來組織物質世界的宏大信息，把數以億計的設備中的復雜數據集合起來。我們把此項技術稱為“顯宏技術”——不僅是顯微鏡看到的微觀世界，也不僅是望遠鏡看到的遙遠天地，而更像是兩者的宏大結合，從全世界的海量混沌數據中汲取時間和空間維度的重要信息。

　　現狀：今天我們看到的物質世界，僅是復雜互通的生態(tài)系統(tǒng)的冰山一角。數據已經多到以艾字節(jié)(2的16次方)為單位，但大多都雜亂無章。事實上，科學家80%的時間都花在了整理數據上。

　　多虧了物聯網(LoT)的出現，數據正傾泄而來。從身邊的冰箱、燈泡、心率儀，到高大上的無人機、攝像頭、衛(wèi)星和望遠鏡陣列，現在已經有60億設備連入網絡，每年還以30%的速率增長。在成功數字化了信息、商業(yè)交易和社交之后，人類又開啟了數字化物理世界的進程。

　　展望：顯宏技術在改變各行各業(yè)的同時，也會發(fā)掘出某些現存問題的根源，比如食物、水及能源的獲取。數據可以理清氣候、土壤、水源與灌溉的關系，讓現代農民選擇最佳收割期、種植地等。放眼宇宙，顯宏技術又能從望遠鏡收集到的數據中預測小行星碰撞事件，并對星體的物質成分有更深的了解。

　　在IBM：從2012年起，IBM就開始通過嘉露葡萄酒公司來實踐“顯宏”的概念，將灌溉、土壤、天氣的數據與衛(wèi)星圖片及其他傳感器數據結合，以此來實現釀酒葡萄的最佳收成和品質。未來，這一觀念可能被用到世界各處。

　　創(chuàng)建了世界首個全球數據平臺的IBM Research團隊

　　4.芯片上的醫(yī)藥實驗室：納米級別的疾病追蹤

　　5年內，醫(yī)學實驗室可能會濃縮成一個芯片，即納米技術的健康偵探——它們能從體液中檢查到疾病隱患，在需要的時候提醒人們看醫(yī)生。終極的目標，就是要用一個硅片搞定所有必要的疾病檢測流程，省去大規(guī)模的實驗室化驗。

　　現狀：我們經常強調，疾病的早診是關鍵，越早確診，控制和治愈的幾率也就越大。然而，癌癥和帕金森癥等疾病在出現癥狀之前很難被發(fā)現。但唾液、淚液、血液、尿液、汗液中含有的生物粒子卻能透露許多健康信息，現存技術還很難捕獲和分析這類比頭發(fā)絲斷面小幾千倍的粒子。

　　展望：芯片實驗室最終會置入許多方便的手持設備，人們在家就可以用它們來頻繁測量體液中的生物標記，并把測試信息安全地傳入云端。另外，芯片實驗室的數據還可以結合物聯網中某些可穿戴設備的數據，由人工智能系統(tǒng)來得出更多的發(fā)現。在出現健康問題的第一時間，就能及時發(fā)出提醒，把疾病扼殺在搖籃之中。

　　在IBM：IBM Research的科學家就正在開發(fā)一種芯片實驗室的納米技術，可以分離出直徑20納米的生物微粒，這個級別已經可以實現DNA、病毒和外來體的分析，從而在出現明顯癥狀之前就發(fā)現疾病征兆。該技術被稱作液體活檢，比普通的組織活檢、癌癥篩查手段要方便、舒適得多。

　　IBM的科學家發(fā)明的體液檢測硅片

　　5.光速監(jiān)控環(huán)境污染的智能傳感器

　　5年內，新型傳感器將會被部署在天然氣井、倉庫及輸送管線處，讓可能產生工業(yè)污染的行業(yè)能實時精確監(jiān)控污染物泄漏情況。

　　現狀：大多數污染都肉眼不可見，日益累積后將造成嚴重后果。舉例天然氣的主要成分甲烷，它通常被認為是清潔能源，但它引起的溫室效應僅次于二氧化碳。

　　展望：物聯網中與云端連接的無線傳感器將持續(xù)監(jiān)測產氣設備，讓原本要花數周時間來追蹤的天然氣泄漏在幾分鐘內解決，避免災難性的污染事件發(fā)生。

　　在IBM：IBM的科學家們正在與美國西南能源等天然氣供應商合作開發(fā)一種智能天然氣監(jiān)控系統(tǒng)。其研究的核心是硅光電子技術，這是一項能真正實現光速傳輸數據的科技，可以被植入地面?zhèn)鞲衅骶W絡或工廠設備中，甚至可以隨無人機一同在高空進行污染監(jiān)測。其監(jiān)測結果與實時風向數據、衛(wèi)星數據、歷史來源信息結合，能形成一種復雜的環(huán)境分析模型，迅速查出污染源和污染程度。

　　IBM用顯微鏡來制造可監(jiān)控甲烷的紅外光傳感器