新架构蓝图:2050年100亿人口

现在让我们改变思路,考虑可以采取哪些措施,切实有效地重新架构地球,使其到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具有非常高的成本效益。下面我提供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,这些只是本作者非常感兴趣的一些想法。

食物

•利用人工智能解决方案最大限度地提高植物健康,从而实现生产力最大化和限制资源投入与浪费的目标。

•接近实时地预测和核算地球上所有农业供需。在全球市场不断变化的基础上,就农业规划和作物选择优化的所有方面向农民提供指导。

•空中传感器:利用卫星来近乎实时告知地球上所有户外农业活动的实地生产力。提前识别商品风险。

•显著减少肉类消费,使整个人类食物链价值合理化,减少温室气体,直接向人类提供更多营养和蛋白质,相比之下,通过动物传递能量会造成绝大多数营养被浪费。

•进一步开发先进的下一代抗生素,在不影响动物和人类群体的情况下保护植物健康,不增加抗微生物药物抗药性(AMR)。

•在能源、水、热量等有利因素丰富的条件和地区发展室内农业设施,从集中依赖少数几个重点经济区的农业产量转变为产地多元化。鼓励更多毗邻城市中心的室内农业,进一步多样化饮食选择,减少对集中农业的依赖,然而应将这些设施设置在可获取100%绿色能源的地方。

能源

用可再生能源替代化石燃料,这不仅仅是为了减少温室气体排放,而且是为了转向使用当地的自然能源,并减少热电发电过程中固有的对水的依赖。

利用机器智能执行以下操作:

•高效化所有现有的热电发电过程。限制燃料和水的使用,提高利润。限制浪费和污染。

•应用机器智能来提高所有电力生产的效率。

•协调整个电网客户的能源需求波动,以便更好地匹配可再生能源供应与需求。这可以通过使高度需求能源的工业机器、泵、家用电子产品和电器“并网和感知”来实现。通过引入动态定价机制来奖励可再生能源的使用,以反映可再生能源相对于不清洁能源的优先顺序。确保可再生能源以最低的价格提供给消费者,最有可能的方式是针对相对污染性的能源进行征税。针对电网、工业和消费者的智能解决方案可以通过优化定价来将节省的成本传递给客户和价值链中的所有用户。

•通过使用智能能源解决方案帮助客户跟踪节约的成本,并为客户寻找通过能源使用实现更大节约的方法。

•帮助电网运营商管理新的丰富的可再生能源环境,越来越多的参与者将能源销售到电网,包括作为能源供应商参与的个人。智能有助于管理快速增长的供应商基础并优化关于从何处购买能源的优先级和决策。

•开发跨区域的网格存储解决方案组合。从可用作电池的双向水电设施(例如抽水蓄能), 到新的“车辆到电网”能力,这些都有可能使电动汽车既可以向电网出售能源,也可以从电网购买能源。随需应变的电动汽车充电车队可能成为电网层面上一种有意义的能源。这能进一步裨益来自个人投资的存储基础设施(即车辆电池),而不是由电力公司或国家所提供,就像家庭购买的个人空调只为业主提供冷却而不是集中解决方案一样。

•将各种能源需要更准确地匹配到最理想的方式,以满足能源需求。例如,利用地热通过水或余热而不是电或燃烧煤炭所产生的热量来为建筑物供暖。重点是实现目标应用的最大效率。

•更系统地探索地热能力,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

•引入人工智能驱动的效率策略来提高水处理工艺的效率和生产率,降低其成本。

•在农业和能源部门实施智能战略可以保护水资源,建立蓄水能力,将珍贵的淡水转用于社会的其他生产用途。确保社区的长期水安全。

•更好地利用我们现有和规划的水电设施和水坝来实现抽水蓄能的选择,使大坝和水电站成为区域电池,对电网中引入的间歇性可再生资源(如风能或太阳能发电站)形成补充。由风或太阳能等间歇性能源产生的多余能量,可以被用来将水泵回水电站大坝顶部,之后再用作发电机的流动能量。

•进一步开发更关键的水诊断和过滤能力,以识别水中更广泛的毒素(来自人为活动),并且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、激素等能逃避经典诊断方法以及过滤方法。由于人为因素导致水的成分复杂化,我们的过滤和诊断也需要同步变化。

安全和保障

FEW-SHES需求应保证灵活性和提供准备工作,这将有助于加强个人和集体的安全,确保我们当今或者未来的基本需求得到满足。

实现全世界受益“均沾”,以满足FEW-SHES的需求,包括整个发展中国家世界的需要,将有助于限制可能造成紧张局势和压力的全球移民模式。

健康

采用机器智能驱动的解决方案,可以推动以下方面:

•持续提高向全民提供医疗服务、疫苗、药品、信息、治疗和其他更多方面的效率。允许卫生保健当局和利益攸关方精确地跟踪和确定具体结果并且实时反馈。

•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,以及将护理目标从疾病诊治转换为预防问题和提高生活质量的能力。通过精确定位特定条件或问题(如癌症肿瘤的准确识别)到综合大量数据以确定个人健康的整体趋势(如高水平的健康检查)来实现成果。

•探索药物和治疗方案。更快速地创造越来越多的准确假设和靶分子,用于人类、动物和植物种群的介绍。

•制定更多对抗病原细菌、病毒和真菌的战略,利用基因工程、测序和噬菌体发现和发展方面的新方法。

我们还应该认识到,增加获得优质FEW-SHES资源的机会,可以直接推动人类健康。高质量的FEW渠道,与环境质量一道,是健康个体的基础。

环境

•清洁天空和大气层:在全世界所有温室气体排放发电厂部署具有成本效益的温室气体和有毒排放隔离技术。从源头收集和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具有成本效益的温室气体和有毒排放捕获模型,并提高其效率。

•迅速用无害环境的材料替代对生态有害的人造材料,比如塑料等。利用机器智能加速引入传统塑料替代材料。

•除了能源效益,采用地面和空中的电力运输将有助于消除车辆排放的污染影响,并且显著减少交通相关的噪音。电动汽车和飞机并不产生排放物。它们也因为没有内燃机更安静,从而可以减少交通噪音。

栖身之所

•部署优化的空间加热和冷却解决方案,以及热水,如使用地热或海水冷却。通常仅用于空间供暖或制冷,以及热水供暖就需要占到国家能源消费的40-50%。也就是说,大约40-50%的能源消耗经常被用于保持我们的身体,食物和物品处于舒适的温度。

•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,以便在供水基础设施不足或根本不存在的情况下定期获得安全用水。栖身之所需要更多确保获得安全饮用水的常见的、低成本的方法。

结论:到2050年将近100亿人口

上面的例子只是作为许多想法中的一部分,它们已经存在或可以进一步开发和部署,并可能产生重大的全球影响。它们代表了未来可以考虑纳入框架的举措,也是普通民众可自主思考的解决方案。

应对我们在地球上面临的挑战的潜在技术和解决方案是丰富而取用不竭的。它们都是我们的囊中之物。我们只需要意志力、人力资本、思维方式的变化,以及为地球建立这种架构的财政资源。尽管如此,我们在世界范围内必须更加紧迫地取得更为切实的进展。政府有着特殊的能力和强大的影响力。因此在实现关键目标的过程中,作为参与者,政府可以得到更多的认可。