最大的挑战:迎接2050年100亿人口| 详解FEW系列(四)

|《互联网前沿》杂志 作者:网大为 2019-08-05

作者 | 网大为 腾讯首席探索官

 

2050年地球将面对100亿人口,现在的问题是如何建构出一个强化的、有韧性的基础设施系统架构,满足这100亿人规模的需求。所幸的是,鲜有证据表明人类的身体特征经过几千年后已经有所进化。因此我们可以聚焦在人类纯粹的生存需求,即「FEW-HESS」,来搭建这个基础设施系统框架。而想要优化这个基础设施系统架构,主要需要应对有时间敏感性的挑战包括农业、能源和水。在解决这些问题的过程中,会相伴解决相关联的其它一些问题。同时,基础设施框架系统的架构需要多方的支持,中国的「一带一路」将在推动地球绿色再造的过程中扮演着重要的核心角色。

 

本文为详解FEW系列文章的最后一篇,往期回顾:

腾讯首席探索官:地球再造,迎接2050年100亿人口 | 详解FEW系列(一)

如果人口上涨到100亿,地球将面临什么困境?| 详解FEW系列(二)

中国可以在FEW-HESS领域做些什么?| 详解FEW系列(三)

 

现在让我们改变思路,考虑一下可以采取哪些措施,切实有效地再造地球,使它到了2050年能够容纳100亿人。尽管已经就上述投资的必要性进行了广泛讨论,但当今需要采取的许多措施在项目层次上都具有非常高的成本效益。下面我给出了一个头脑风暴的想法列表,这些想法要么是如今已经在施行中的,要么是可以通过合理数量的额外研发和资金来实现的。在众多可能性中,这些只是本文作者非常感兴趣的一些想法。

 

食物

1. 利用人工智能的方法最大限度地提高作物健康,从而实现作物生产力的最大化和限制资源投入浪费。

2. 近实时地预测和计算地球上总的农业供需量。基于全球不断变化的市场,就耕种计划和作物选择优化的各个方面向农民提供指导。

3. 空中传感器:利用卫星群近实时告诉我们地球上所有户外农业生产力的实际地面生产力是多少。提前识别任何商品风险。

4. 显著减少肉类消费,使整个人类食物价值链合理化;减少温室气体排放;推动更有营养的和蛋白质食物直接进入食用,而不是低效地通过动物获取,这种方式造成很多浪费。

5. 进一步开发复杂的新一代抗生素,在不影响动物和人类、以及不会导致抗微生物抗性(AMR)的前提下保护作物的健康。

6. 在世界各地,在那些有着丰富的能源、水、热量和其它有利因素的地区,开展室内农业,从依赖少数几个重点农业区转变为产地多元化。鼓励更多临近城市中心的室内农业,进一步使城市饮食选择多样化,减少对集中式农业的依赖,但要把室内农业设施放在能够从100%绿色能源供应获益的地方。

 

能源

用可再生能源替代化石燃料,不仅是为了减少温室气体排放,而且也是为了转用当地自然能源,减少热电过程对水的固有依赖。 

 

利用机器智能来做以下事情:

1. 让所有现有的热电发电尽可能高效,限制燃料的使用,限制水的使用,提升利润,限制浪费和污染。

2. 用机器智能来提高所有电力生产的效率。

3. 在整个电网上,按客户需求协调能源需求波动,以便更好地将可再生能源供应与用电需求进行匹配。这可以通过让用电饥渴的工业机器、泵、家用电子产品和电器等「连网并感知」来实现。通过引入几种可以反映可再生能源与肮脏能源优先排序的动态定价机制,来奖励可再生能源的使用。确保可再生能源在电网中给消费者的定价最低,最有可能的是政府同时对相对肮脏的能源供应进行征税。针对电网、工业和消费者的、利用定价机制的智能化解决方案可以不断优化,将将节省下来的钱给到用户和整个价值链。

4. 通过使用智能能源解决方案,帮助客户跟踪节约的成本,并为客户寻找实现更大能源节约的方法。

5. 帮助电网运营商管理新的丰富的可再生能源供应的环境,因为越来越多的参与者将能源销售给电网,包括私人个体作为能源供应商参与售电这样的可能性。智能可以帮助管理快速增长的供应商群,并优化诸如从何处购买能源这样的优先选择和决策制定。

6. 开发横跨区域的电网存储解决方案组合,它包罗万有,从可用作电池的双向水电设施(例如泵送水电),到拥有能让电动汽车既可以从电网买电、还可能向电网售电的「车到网」新能力。一支按需的、即插即用的电动汽车车队可以成为电网层面上一种有意义的能源来源,除此之外还有进一步的好处,就像业主购买空调为家里提供清凉而与之相对应的是中央制冷一样,投资于基础设施存储(即汽车电池)的是个人,不是电力公司或国家。

7. 将各种能源需求更准确地匹配到最理想的满足方式。例如,利用水输送的地热或余热来为楼宇供暖,而不是用电或烧煤制热。重点放在实现目标应用的最大效率。

8. 更系统地探索地热潜力,不一定用于发电,而是用于空间和水的加热与冷却。在世界许多地方,地热潜力尚未开发。

 

 水 

1. 引入人工智能驱动的效率策略来提高水处理工艺的效率、生产率、以及降低成本。

2. 在农业和能源领域实施智能战略可以保护水资源、能够蓄起水来、并将珍贵的淡水转用于社会的其他生产用途。确保我们社区的长期的水安全。

3. 更好地利用我们现有的和规划的水电站和水坝来实现泵送水电蓄能的选择,同时能使大坝和水电站用作区域电池,对电网中引入的间歇性可再生资源形成补充,如风能或太阳能发电站。由风能或太阳能等间歇性能源产生的多余电能,可以被用来将水抽回水电站大坝顶部,之后再用作发电机流动的能量。

4. 进一步开发更关键的水诊断和水过滤能力,既能用来识别水中更大范围的毒素(来自人类活动),又可在供水中去除这些毒素。目前有各种各样的化学品、药品、金属、激素等能逃过经典的诊断和过滤方法。由于人类因素导致水成分的复杂化,我们的过滤和诊断也需要同步跟上。

 

健康

拥抱机器智能驱动的解决方案,可以推动以下方面:

 

1. 持续提高向全民提供医疗保健服务、疫苗、药品、信息、治疗和其他更多方面的效率。让医疗保健部门和利益相关者能够跟踪和确定目标结果,并且精确、有实时反馈。

2. 更有效、更低成本的诊断。在尽可能早的阶段准确识别健康问题,并将医疗保健目标从疾病治疗转换为预防问题和提高生活质量。可以通过精确定位特定条件或问题(如癌性肿瘤的准确识别)合成更大量的数据,以识别一个人全面健康的整体趋势(即高水平的健康检查),从而实现得益。

3. 药物和治疗发现。更快速地生成越来越多准确的假设和目标分子,用于引入人类、动物和植物种群。

4. 利用基因工程、基因测序和噬菌体发现和开发新方法,制定更多战略来对抗病原菌、病毒和真菌。

 

我们还应该认识到,整体上提高使用优质「FEW-HESS」资源的机会,可以直接推动人类健康。使用优质的「FEW」,再结合优质的环境,是健康个体的基础。

 

环境

1. 清洁我们的天空和大气:在全世界所有的排放温室气体的发电厂里,部署具有成本效益的温室气体和有毒排放封存技术。从源头捕获储存温室气体,要比试图过滤地球空气的效率和成本效益高得多。我们需要进一步开发用于捕获温室气体和有毒排放的成本效益模型,让它更有效率。

2. 迅速引入环境上中性的替代品,替代生态上有害的人造材料,比如塑料。利用机器智能加速引入传统塑料的替代材料。

3. 除了能源效益,地面和空中的电力交通运输,既可以用来消除车辆排放的污染影响,又可以显著减少交通运输相关的噪音。电动汽车和电动飞机没有排放物。没有内燃机也让它们更安静,从而减少了与交通运输相关的噪音。

 

安保

提供这些「FEW-HESS」需求的一切韧性和准备,都服务于一个目的,即通过确保我们今天乃至未来的基本需求得到满足来加强个体和集体的安全性。

实现世界范围内将这些好处益处进行分配来满足「FEW-HESS」的需求,包括整个发展中国家,做到这一点应该可以有助于限制全球移民模式,历史上全球移民会创造紧张和压力。

 

住所

1. 部署优化的空间制热和制冷解决方案,以及热水,比如用地热加热、或用海水降温。通常仅仅用于空间的冷热、以及热水供暖就占到国家能源消费的40-50%。也就是说,大约40-50%的能源使用常常被用于保持我们的身体、食物和物品处于舒适的温度。

2. 为住宅和建筑物开发更强大的当地水过滤、集水和诊断解决方案,以便在水分配基础设施不足或根本不存在的情况下能够定期获得安全用水。住所需要更多常见的、低成本的方法来确保获得安全的饮用水。

 

结论:朝向2050的100亿人

上面的例子只是作为许多想法中的一部分,它们或者已经存在了,或者可以进一步开发和部署产生重大的全球影响。它们代表着「一带一路」可以考虑将其纳入框架的未来机会,的确,也代表着每天市民们可以自己思考的解决方案。

用来应对当今我们所面临的地球上的挑战的各种潜在技术和解决方案是丰富多样、取之不竭的。它们都在我们的掌握之中。我们只是需要意志力、人力资本、心态的改变、以及金融资源来一起为地球打造一个新的基础设施系统架构。

通过对「一带一路」的重新定位,让它成为这一场绿色、韧性转变中的全球焦点,中国能够在推动横跨地球的进步方面发挥重要作用。

 

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互联网前沿42

无人驾驶汽车正从科幻变成现实。作为第二次机器革命(即如今的人工智能变革)的重要产物和标志,无论从未来5年、10年抑或20年来看,无人驾驶汽车都可能产生巨大影响,这些影响牵扯到人类生活的方方面面,需要政策制定者现在就开始绸缪无人驾驶汽车的未来并应对其潜在影响。

2018-07-11

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