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谁的运动队最好?史上最佳电影?最好的电脑应用程序?排名是一种愚蠢但有趣的分享和探索想法的方式。对于发明,环境很重要。有一段时间,数百万人死于天花、霍乱和其他由水污染、废物处理不当和传播病毒的昆虫引起的疾病。到19世纪中期,室内管道、热水和更好的卫生设施有助于改善健康状况。
二十年后,随着地球继续过热,我们可能会计算最新的空调和制冷系统挽救了多少生命。
在本专栏中,我们回顾了有关技术发明的文献,并重点介绍了与能源和工程相关的现代创新。尽管如此,我们还是应该对超出这个范围的一些关键的人类发明表示认可。
•1700年之前:18世纪以前的重大发现包括火的利用、艺术、语言、歌唱、音乐、轮子、犁、远洋轮船、地图、指南针和光学透镜的创造。
•1700后:文化复兴之后是一个充满技术发明的时期。我们创造了印刷机、现代医学和牙科、巴氏灭菌法、室内管道、疫苗、青霉素、麻醉、电力、人造光、蒸汽机、汽车、飞机、火车、快速交通和大规模生产。后者意味着普通公民能够负担得起令人兴奋的新发明。
现代
1.HVACR(第一代)。供暖、通风、空调和制冷系统是现代社会的基础。它们促进了建筑健康和安全,为人类提供了更好的物质庇护和情感稳定。预期寿命翻了一番,创新步伐加快,住房、企业和机构建设都得到改善。他们为文明社会、健康生活、和平互动和对先进自由世界的渴望做出了贡献。
2.通信技术。电话、电报、收音机、互联网、电子邮件、传真、短信、Wi-Fi,当然还有智能手机,让地球变得“更小”,让人类共享变得全球化。更广泛地接触思想和信息使我们的集体思维更加复杂。
3.计算机和半导体。通信技术使世界变得更小,而计算机化使世界更快地跟上快速增长的世界人口。信息时代使我们在平均一生中减少了工业和农业的主导地位,并极大地提高了教育水平,但它也带来了意想不到的后果。
4.娱乐技术。相机、电影、电视、广播、录制音乐、计算机应用程序、万维网、视频游戏、虚拟现实和虚拟世界都是我们社会和技术发展的必然延伸。它们扩展、提升和民主化了讲故事,使我们超越了信息共享,并允许情感联系和共同价值观的发展。它为一个有时过于受工业和商业驱动的物种创造了更柔和的优势。
5.电动汽车。我们是一个移动的世界。随着我们面临气候变化的挑战,电动汽车(EV)的广泛采用将使全球的碳和甲烷排放量减少25%至30%。
•效率。电动汽车的效率是汽油车的4.6倍,这对我们很有帮助,但现在成了一个问题。支持电动汽车的能源系统比汽油/柴油汽车的效率高71%。汽油或柴油汽车的发动机到车轮的损耗是电动汽车的3.5倍。
•人类和地球健康。一辆电动巴士可以帮助你的孩子远离患有哮喘的肺部。数以百万计的人已经死于空气污染;在短短几年内,热浪、干旱、野火、洪水和泥石流也可能发生数百万次。我们必须减缓冰川融化的速度,减缓海洋表面温度上升的速度,减缓墨西哥湾流等洋流的异常现象。
6.清洁可再生能源和能源储存。与电动汽车类似,风能、太阳能和电池是更便宜、更好的技术,比以前占主导地位的化石燃料和核能系统对个人和地球更健康。
尽管受到化石燃料公司、公用事业公司和一些政客的抵制,但投资界已经将数十亿美元投向了可再生能源。未来三年,全球新增能源中约95%将是可再生能源;它们已经产生了大约30%的电力。
在美国,可再生能源在2010年至2020年间增长了42%,现在增速更快。去年,一年之内,可再生能源增长了20%。
7.HVACR(第二代)和高级烹饪。为了应对碳和甲烷危机,我们比以往任何时候都更加关注电热泵、能源回收技术、热泵热水器、感应灶台、智能控制、现代保温系统和天然制冷剂。
在美国,热泵的销量现在超过了煤气炉。在大约五年内,在北美和世界各地的大多数城市安装燃气设备要么是非法的,要么实际上是非法的。它们的效率是燃烧设备的三到四倍,有害排放物接近于零。
感应灶台几乎不会产生任何排放物,与它们所取代的燃气和木材燃烧系统相比,还具有其他几个优势。智能家居和智能建筑更高效、更方便、更健康、更舒适。能量回收通风机(在有意义的地方)节省能源,为室内环境提供100%新鲜,高度过滤的空气。
氯氟烃现在是非法的,氢氯氟烃正在逐步淘汰。制造商正在引进使用二氧化碳、丙烷和氨等天然制冷剂的更好的设备。这减少了我们的碳失衡和甲烷排放,有助于减缓气候变化、空气污染和臭氧消耗。
8.卫星、GPS和自动驾驶汽车技术。在堵车的时候,想想这个:自动驾驶汽车可以让你更快地到达那里,而不必以平均更高的速度行驶。一个不受欢迎的事实是,计算机在选择路线和安全驾驶方面比人类做得更好。一旦我们接受这些事实并采用自动驾驶,我们的通勤将更加舒适和高效。我们都可以有司机!
9.机器人、无人机和现代太空旅行技术。与热泵和电动汽车类似,机器人和无人机效率更高,可以优化电力、热能和人力能源。能源效率在未来几十年尤为重要,因为相对于对地球造成有害影响的速度,向更清洁系统的转变需要的时间太长了。
今年,《经济学人》分析了美国在世界经济中的持续统治地位。一个结论是,美国的公司通过实现更高水平的生产率,大概是通过使用最先进的技术,创造了更多的价值。
工人们担心机器人和无人机会抢走他们的工作是合理的,因为有时他们确实会这样做。理想的结果是,机器承担人类不想做的任务,也许会带来更休闲、更自由的生活。我们可能对此持怀疑态度,但值得记住的是,在1890年,美国制造业的工人平均每周工作约100小时。
太空旅行行业很容易成为夸夸其谈的评论员(包括我在Twitter上的评论)的靶子,因为它是终极的研发赌博,既吸引了风险资本,又污染了大气。然而,在许多方面,它与任何其他形式的人类探索和创新没有什么不同。人类总是从梦想开始,然后通过创造力把它变成现实。年轻人尤其希望有一天能去星际旅行。为什么不呢?
航天工业中的许多发现已应用于人类活动的其他领域,并取得了积极成果。希望有一天,宇宙飞船将主要由电力驱动。
10.人工智能和量子计算(如果受到监管)。人工智能(AI)的一些好处包括智能恒温器或大型建筑控制系统等系统,这些系统可以从历史模式和气象服务输入中学习。他们预测条件并做出改变,以增加舒适度、改善健康状况和节约能源。它们还能在机械故障发生之前进行预测。
世界上大多数导航系统都得到了人工智能的增强——GPS、空中交通管制和物流——所有这些都提高了人类的效率。
在医学领域,人工智能可以挖掘大量的医疗数据,并在创纪录的时间内提供潜在的诊断,而这些诊断可能超出了医生或治疗特定患者的医生的学习或记忆能力。
另一方面,人工智能被一些观察者认为是世界上最强大的技术,而我们对它的了解还不够。这可能会使它变得危险。
牛津大学人工智能专家马克斯·罗瑟博士写道:“一项正在改变我们社会的技术需要成为我们所有人的核心利益。人工智能系统会造成伤害……当它们被用于出于政治动机的虚假信息活动或用于大规模监视时。”
人类发明的清单令人印象深刻。我们过去的聪明才智和进化应该成为我们所有人的骄傲,并在我们进入一个可能比以往任何时候都更混乱的时期时提供灵感。现在是清洁能源时代;拥有信念,创造!我们可以解决我们的问题,创造一个更美好的世界。