哪些技術將成為第四次工業革命的發展動力呢？基於世界經濟論壇所做的研究和論壇全球議程理事會的工作成果，我甄選出了一些值得關注的關鍵技術。
所有的新進展和新技術都有一個重要特點：它們很善於利用數字化和資訊技術無所不在的力量。本章提及的所有創新成果，無一不是借數字之力得以實現和發展的。例如，倘若沒有計算能力和數據分析的進步，基因測序就不可能成為現實。同理，要是沒有人工智慧，高級機器人就無從談起，而人工智慧本身也高度依賴計算能力。
為明確這些大趨勢，全面反映第四次工業革命背後的技術驅動力，我將這些技術歸為三類：物理類、數字類和生物類。這三個門類相輔相成，各項技術均可從彼此的發明和進步中受益。
無人駕駛交通工具、3D列印、高級機器人和新材料
物理方面的技術大趨勢主要表現在如下4 個方面。
無人駕駛交通工具
無人駕駛汽車一直是媒體報道的熱點話題，但現在人們還開發出很多其他類型的無人駕駛交通工具，包括卡車、無人機、飛行器和船隻。隨著感測器和人工智慧等技術的進步，所有這些無人駕駛設備的性能將迅速提高，能夠感知、對環境做出響應（變更飛行路線以避免發生碰撞），它們將能勝任電纜檢查和戰地醫療、物資運輸等任務。再比如，在農業領域，用戶通過使用無人機，再結合數據分析，便能更加精準、高效地進行施肥和灌溉。
3D列印
3D列印又名增材製造，根據數字3D 圖像或模型，一層一層地列印出實物。這一技術已廣泛應用於生産各類産品，大到風電機，小到醫學植入材料。未來3D 列印的應用範圍將變得更加廣闊，比如用於製作電路板等整合電子元件，甚至是人體細胞和器官。事實上，研究人員已開始研究4D （四維）列印，這一工藝將創造出可自我調整的新一代産品，能夠適應溫度和濕度等環境因素的改變。這一技術可用於生産服裝、鞋以及醫療衛生相關産品，比如可適應人體個體差異的植入材料。
高級機器人
機器人技術的快速進步，將使人機協作很快成為司空見慣的事。此外，隨著其他技術的進步，機器人的適應性和靈活性也會得到進一步提高，它們在結構和功能設計方面從複雜的生物結構中獲取靈感（倣生學工藝的擴展，即對自然世界中的模式和手段進行模倣）。
新材料
不少新材料很快都將投放市場，這些新材料具有幾年前人們無法想像的屬性。總的來説，新材料品質更輕、硬度更大，其可回收性以及適應性也更強。例如，現已投入使用的一些智慧材料可以自我修復、自我清潔；一些金屬具備記憶，可以恢復到原來的形狀；有些陶瓷和水晶可以將壓力轉化為能源。
有些新材料有望在緩解人類所面臨的全球性危機中發揮重要作用。例如，對於一些過去普遍認為無法回收卻又廣泛用於生産手機、電路板乃至航空部件的材料而言，熱固性樹脂的創新有望實現這些材料的回收利用。
物聯網
物聯網是借助互聯技術和各類平臺，在物（包括産品、服務與地點等）與人之間建立起來的一種關係，是第四次工業革命中聯結物理應用與數字應用的重要橋梁和紐帶。
感測器以及其他可將物理世界中的物品與虛擬網路接連起來的各種方式，正在以驚人的速度傳播開來。我們的住房、服飾、城市、交通、能源網路以及生産製造過程都可以安裝上體積更小、成本更低、更為智慧的感測器。這一過程會給各行各業帶來革命性影響，不管是製造業、基礎設施行業還是醫療衛生，所有行業概莫能外。
以在物聯網中廣泛應用的遠端監控為例。如今，所有包裹、貨盤、集裝箱都可以安裝感測器——信號發射器或射頻識別標簽，有了它們，企業便可以對物品在供應鏈中的移動情況進行追蹤，包括追蹤其實際性能和使用情況等資訊。
數字革命正在徹底改變個人與機構之間的互動與協作方式。比如，常被稱作“已分配分類賬”的區塊鏈就是一種十分安全的交易協議。在區塊鏈中，任何交易在獲得記錄與批准之前，都必須先由一組電腦進行集體核查。區塊鏈採用的技術無須尋找保管人或中央分類賬等中立部門作為仲介，通過促成互不認識（沒有信任基礎）的人進行協作，從而建立信用。從本質而言，區塊鏈是一種可共用、可編程、安全、可信的分類賬，任何單一用戶都無法控制它，但是所有人都能監督它。區塊鏈技術最為知名的應用當屬比特幣，但這一技術很快將衍生出無數其他應用。區塊鏈技術現在可記錄比特幣等數字貨幣的財務交易，未來將能為各類事物提供登記服務，包括出生證明、死亡證明、所有權證明、結婚證、學歷證明、保險權益證明、醫療程式和投票等。
在更廣泛的範圍內，憑藉技術支援，各類平臺使得如今所説的共用經濟（也稱按需經濟）成為可能。在智慧手機上就可以輕鬆使用這些平臺，將人員、資産和數據匯集到一起，創造出全新的商品和服務消費方式。它們降低了企業和個人創造財富的門檻，也改變了個人環境和職業環境。
優步公司的模式反映了此類技術平臺擁有強大的顛覆力。這些平臺類企業正在快速成倍地增長，提供洗衣、購物、家務、停車、民宿、長途拼車等各種服務。它們有一個共同點：用十分便捷（低成本）的方式對供需進行匹配，向消費者提供多樣化的産品，允許雙方互動並給出回饋，這些平臺通過這些方式建立信任。
共用經濟給我們提出了一個根本性問題：究竟什麼是值得擁有的，是平臺還是平臺背後的資産？全球最大的計程車公司優步沒有一輛車，最受歡迎的社交媒體公司facebook （臉譜網）不製作任何內容，最有價值的零售商阿里巴巴沒有任何存貨，最大的住宿提供商airbnb 名下沒有任何房産。在個人或組織共用資産或提供服務的過程中，數字平臺極大地減少了交易成本和摩擦成本。
生物基因工程
生物領域尤其是基因方面的創新同樣令人嘆為觀止。
過去，“人類基因組項目”花了10年以上的時間才完成，耗資高達27億美元。今天，一個基因組的排序僅需數小時便可完成，花費不超過1000美元。隨著計算能力的提高，科學家們再也不需要反覆試錯，他們可以直接測試特定的基因變異會引起哪些症狀和疾病。
下一步是合成生物學的發展。通過編寫DNA（脫氧核糖核酸），合成生物學將賦予我們定制有機體的能力。這些技術進步不論是對醫藥、農業還是生物燃料的生産，都將産生深遠而直接的影響。
包括心臟病和癌症在內的許多醫學難題都有基因的因素，因此，如果我們能以高效、低成本的方式確定一個人的基因構成（將測序設備用到常規診斷之中），就會徹底變革個性化醫療和治療效果。
事實上，基因編輯技術可應用於一切類型的細胞，可幫助人們創造出轉基因動植物，改良成年有機體（包括人類）的細胞。這門科學發展非常快，限制其應用的並非是技術，而是法律、監管和倫理方面的阻力。該技術可以用於改良動物基因，以降低飼養成本或更好地適應當地條件，還可以培育出能耐受極端溫度或乾旱的糧食作物。
不同技術之間會相互融合、相互促進。未來，3D製造將會與基因編輯相結合，用於製造活體組織，以實現組織的修復和再生。我們將這一工藝稱為生物列印，該技術已經用於製作皮膚、骨骼、心臟和心血管組織。最終，列印出來的肝細胞層將用於製作移植器官。
我們正在開發將設備植入人體的新方法，以監測我們的活動水準和血液化學值，了解這些因素與我們的身體健康、精神健康以及工作效率之間存在怎樣的關聯。此外，我們對人腦功能的認知也有了極大的提高，在神經技術領域取得了鼓舞人心的進展。
如今，在可存活胚胎內精準操縱人類基因組比過去要容易很多。這也就意味著，未來很可能誕生一些人為設計出來的嬰兒，他們擁有某些特質或者對某些疾病有免疫力。不用説，人們正就這些技術帶來的機遇和挑戰進行討論。值得一提的是，2015 年12 月，美國國家科學院和國家醫學院、中國科學院、英國皇家學會共同召開了一場“人類基因編輯國際峰會”。面對即將成為現實的基因技術，我們雖然已經有了一些思考，但究竟該如何應對最新基因技術所帶來的現實和後果，我們仍未做好準備。這些技術給社會、醫學、倫理和心理帶來了巨大的挑戰，需要我們著手應對，至少應予以充分討論。
創新的活力
創新是一個複雜的社會過程，我們不能認為創新是理所當然的。因此，儘管這部分著重介紹了一系列有望改變世界的技術進步，我們仍要注意確保此類進步能夠繼續推進，並引導其朝著最佳結果發展。
人們往往認為，學術機構是探索前沿理念的主要陣地。然而，新的證據表明，受職業激勵機制和資金條件所限，如今的大學更偏重漸進式的保守研究，而不是大膽的創新項目。
要破除學術研究上的保守主義，鼓勵更多的商業性研究不失為一劑良方。然而，這麼做也會帶來挑戰。2015 年，優步技術公司雇用了卡內基–梅隆大學的40 名研究人員和科學家，抽走了學校實驗室相當大比重的人力，這不僅衝擊了學校的研究能力，也給學校履行與美國國防部和其他機構簽訂的合同帶來了巨大的壓力。
如果想在學界和商界鼓勵開拓性的基礎研究和創新型的技術改革，政府就應該投入更多資金資助一些目標遠大的研究項目。同樣，公私部門在合作開展研究時，也應更關注培養能夠造福整體人類的知識與研究力量。
技術引爆點
籠統討論這些大趨勢會讓人感覺很抽象，但是這些趨勢已經催生出非常實用的應用和發展成果。
2015年9月，世界經濟論壇發佈了一份報告，指出21個技術引爆點（即某些特定的技術變革衝擊主流社會的時間節點）將塑造未來高度互聯的數字化世界。這些引爆點預計在未來10年內出現，因而正是第四次工業革命所引發的深刻變革的鮮明反映。
預計將在2025年前出現的21個引爆點是：10%的人穿戴接入網際網路的服飾，90%的人享受免費的（廣告商贊助的）無限存儲空間，1萬億感測器將接入網際網路，美國出現首個機器人藥劑師，10%的閱讀眼鏡接入網際網路，80%的人在網際網路上擁有了數字身份，首輛3D列印汽車投産，政府首次用大數據源取代人口普查，首款植入式手機將商業化，5%的消費品都是3D列印而成，90%的人使用智慧手機，90%的人可經常接入網際網路，無人駕駛汽車佔到美國道路行駛車輛的10%，首例3D列印肝臟實現移植，30%的企業審計由人工智慧執行，政府首次採用區塊鏈技術收稅，家用電器和設備佔到一半以上的網際網路流量，全球拼車出行、出遊的數量超過私家車，出現首座人口超過5萬但沒有紅綠燈的城市，全球10%的GDP以區塊鏈技術進行存儲，第一個人工智慧機器將加入公司董事會。
這些引爆點為我們提供了十分重要的背景，提醒我們未來可能出現的重大變化，以及我們又該如何進行準備和應對。因為這些變化都是系統性的，所以其影響會進一步放大。我在下一章中將會談到，如果我們想順利轉型，首先要充分認識正在發生和即將發生的變革，以及它們對全球各個層面的影響。
(責任編輯：羅伯特)
