究竟什么才是下一代科技发展的核心技术？
无论你认为这是个真或伪命题，我相信一千个人就有一千个哈姆雷特，当然这不重要，你能点开此文，对我来说已是莫大的荣幸。
在接下来短短不到10分钟的时间里，本文将从历史视角出发以基础物理与基础数学两条主线，来阐述人类文明的演进，并希望从中得到一些有迹可循，愿与诸位沏茶论术，共勉！ 1
未来的种子深埋于过去当中
在科学和技术中，能量与信息在人类历次重大的文明进步中都扮演着重要的角色，同时它们也是定量衡量科技发展水平的尺度。
纵观历史，自人类走出非洲到维持生存开始，从石头砸开坚果到人类获得能量开始，史前文明的序幕渐渐被拉开。在这条历史长河中，生存与能量、技术的更新也使科技的发展获得了叠加的进步。我们在解码过去的信息痕迹中，可以说，技术在一定程度上的突破也为人类解码史前文明提供了方法论。
正如那句话所言：“读史使人明智，我们从历史中发现事物发展的脉络，这会使得我们对于今天乃至未来的发展有一个判断。蓦然回首，我们所需要的技术已经在某个地方等待多时了！
远古科技：石制工具、日用品、长矛弓箭、 水稻种植技术→古代科技：农业、冶金术、工程建筑、手工业，文化艺术学术研究→近代科技：科学方法论、蒸汽机和机械革命、电力和运输革命→现代科技：相对论和量子论革命、原子时代、信息时代、电子和信息革命。
2
基础即是根本
现代科技的发展得益于数学的发展，数学认知能力的发展是人类探究和解决问题的前提。
为什么先说数学？很多人不知数学为何物，总习惯将数学、科学、物理三者加以比较，殊不知数学世界奥妙无穷，咱先给各位引引路。（有关数学基础的科普百科就不在本文照搬了）
伽利略说过：“大自然，这部伟大的书，是用数学语言写成的。数学所描述的数量关系与空间形式，是物理学、力学、天文学、化学、生物学的重要基础，数学为这些科学提供了描述规律的语言和探索未知世界的一种工具。
回顾科学发展的历史，你就会发现，物理学、天文学、力学的任何重大发展无不与数学的进步息息相关。比如，1687年，牛顿发表了千年伟著《自然哲学的数学原理》(Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica)，点燃了人类科学认识宇宙的曙光。奠基了牛顿力学的运动方程，提出了万有引力，发明了微积分。
伏尔泰深受启发，由牛顿的天地合一到天人合一，点燃了启蒙运动火种，燃烧着整个欧洲大陆。值得一提的是美国的建国理念，正是启蒙运动的产物。爱因斯坦的相对论则以黎曼几何为其基础，而后确立了当今的爱因斯坦—霍金的科学体系。可以说得益于数学的发展，物理才发展成为一门真正意义上的科学。而人类所享受的科技成果不过是基于以上学科所衍生的技术产物罢了。
每一次产业革命都是基础研究的厚积薄发，每一次的爆发，都离不开数学的帮助。
牛顿力学体系的建立使得人类开启了第一次技术革命，进入了蒸汽时代；随之自然科学的新发展，电器开始用于代替机器，成为补充和取代以蒸汽机为动力的新能源。电灯、电车、电影放映机是电气时代最为直观的产物；以及莱布尼茨提出的二进制定义了计算机的基本语言，麦克斯韦用数学方法推导出电磁波。你看，数学正用它最基础、最简单的规则呈现出时代的前沿景象。
我们来说说当代，IT业的发展迅猛，源代码靠什么？靠数学！我们造大飞机，但发动机还要买国外的，为什么？技术不够？理论不行？归根究底还是数学基础不扎实。
如今的我们已然进入了互联网+大数据时代，怎么利用好大数据呢？统计正是其中必不可少的一项工作。我们可以预见的是，不久的将来整个世界，都将以分布式计算架构来进行数据化，人类社会将演变成一个智能社会，其广度、深度都是我们现在难以想象的。比如，每天的闹钟铃声都会根据你的心情自动切换。比如，当你在收看电视节目时，移动设备会提醒你，该出发上班了，你的汽车也将准时自动驾驶到你跟前。比如，当你在看某地区流感灾害时，它会像天气预报式为你划分区域，分析扩散情况及预防措施。
不要以为这些只是美好蓝图，历史不止一次告诉我们，人类今天的畅想，明天就将得以实现。回到我们今天所要谈论的话题，（一问）究竟下一代科技发展的核心技术是什么？你以为我铺垫了那么多就是想说大数据吗？当然不是！理由很简单，这一代就能解决的事，为什么要拖到下一代？要不然就是物联网？比5G多1G的6G?这些当然也不是，理由同上！
我希望大家能get到一点，无论是人工智能、物联网、大数据这些时下最火热的技术领域，尚且只是处于初级阶段，而这一切仅仅只是人类基于数学基础研究而衍生出的微妙技术而已。在这个基础上再进行叠加、完善显然不是我们下一代要热议的命题。
因此，下一代科技核心技术的关键在于科技底层技术的突破，在于发明与发现并存。举个简单的例子：人类发现了电，而后发明了电脑。电脑对我们的用处大不大？我们所熟悉的大数据也好，人工智能也罢，前者需要统计与计算，后者需要传感器智能辅助，这些都少不了发明与发现的功劳。你看吧，人类技术的更新总是与科学基础的研究密不可分，从而产生叠加的进步。当然，这一切只有重视并开展扎实的基础研究，才可能有原始创新。
创新是什么？并不是表面上同化、开发、增值、更新原有的成果那么简单，在我看来这只是初级创新，就像当年iPhone首次采用了指纹识别，你可以理解为是一种小创新，当下手机全面屏技术，你也可以理解为是一种中创新。刘海屏、针眼屏、浴霸34567...摄、为何网上会流传众多奇葩词进行调侃，厂商还能没点数吗？归根究底还是科技底层技术有待突破！单从全面屏来说，结构设计、传感器技术、COG封装技术、天线及摄像系统每个大方面的小部分都是科技的结晶也都是技术难点，谁不喜欢100%全面屏，谁不想媲美单反的摄影系统只集中在一个镜头里。
那么，什么才是高级创新？很简单，改变意识形态，从而生态化！就拿手机来说，什么时候能做到如纸般轻薄，或植入皮肤或结合视觉，到那时你大可高喊苹果牛X！中华有为！又或者是某个横空出世的厂商，比如国内的阿里！
说到这里,我们不妨回顾下有待人类解答的《21世纪七大数学难题》或许对我们今天所要讨论的话题会有一个清醒的认知。
P (多项式算法)问题对 NP (非多项式算法) 霍奇 (Hodge) 猜想 庞加莱 (Poincare) 猜想 黎曼 (Riemann) 假设 杨-米尔斯 (Yang-Mills) 存在性和质量缺口 纳维叶-斯托克斯 (Navier-Stokes) 方程的存在性与光滑性 贝赫 (Birch) 和斯维讷通-戴尔 (Swinnerton-Dyer) 猜想
由于篇幅原因，具体内容就不在这里一一叙述，感兴趣的朋友可自行网上查找。以上数学难题代表了数学领域最深奥的奥秘。涉及到了人类生存与能量的方方面面，如制造更好的宇宙飞船、制造更有效的药物治疗、制造更严格的网络安全加密标准。也有如何简单地为人类提供一个更详细的了解宇宙是如何运作的视角。
追本溯源，衡量科技发展水平的尺度，将更有利于我们放眼未来。截止2019年，仅有庞加莱猜想得到了解决。（这个难题是由俄罗斯几何学家格里戈里·佩雷尔曼在2002年的时候解决的，并因此获得了菲尔兹奖，在数学领域相当于闻名世界的诺贝尔奖。）“遥远太空是否存在尽头？我们身处的宇宙究竟是什么形状？此难题的解决也为人类记录探索宇宙奥秘打开了一番新天地。（二问）下一代科技发展的核心技术是什么？从以上还有待人类解决的6大难题做个参考吧，错不了！
数学不仅仅是一门学科，更是若干个时代及民族共同劳动的成果，为了亲眼去看那些从没有见过的风景。在我们不知道的世界里，数学家们正在进行着一场我们所不能了解的战斗。
话分两头，趁着这股劲，我们再来看看借由数学基础而发展成的一门科学——物理，对于科技发展有何密切联系！
3
起点即是核心
纵观整个物理史，其实就是一部从无知到了解到应用的认识史，是一部不断改革更新的科技史。
起点即是核心，这与今天我们要讨论的话题可谓不谋而合。人类社会由过去无知发展成现代化、数字化，都离不开技术的发展与人类认知水平的提高。而物理学正是研究我们周围世界的一切现象，并努力对其做出合理科学地解释。
正所谓一牛二爱三麦，麦克斯韦沿着伽利略、牛顿所走过的路，用电学和磁学将经典物理学画上了一个完美的句号。接着，爱因斯坦众人的推翻，量子力学与相对论横空出世，顺便还将物理带回了起点，即我们熟知的现代物理。科学为基，技术为果；时至今日，我们在工业领域革新依然离不开电磁理论和量子理论。
从18世纪末到19世纪末，人类所经历的两次工业革命都有代表性的核心科技。第一次的蒸汽机，第二次的电。特别是围绕后者，相应的新技术不断涌现，新的形态出现，同时也诞生了新的产业。对我们而言，具体表现在人类的距离感迅速缩短；比如，交通工具的进步缩短了真实距离（时间）；比如，电用于通信后 ，人类之间的距离几乎为0，这在当时来看简直是OMG！
时间来到了20世纪，新技术的叠加进步，物理学的发展开始与牛顿、麦克斯韦的经典物理发生冲突。随着1905年爱因斯坦发表论文《论动体的电动力学》建立了狭义相对论，标志着现代物理的开端。随后的几年，现代物理进入学术爆发期。
这里我们重点说说爱因斯坦。首先是由他提出的广义相对论，对今天的GPS（全球定位系统）如何精准定位提供了不可或缺的理论支持；发现物质的本质原子、等效原理为人类预言了宇宙红移、黑洞和引力波的存在；提出受激辐射的理论，缔造了我们今天所使用的激光原理。光电效应则为今天清洁能源、太阳能发电提供了基础。利用质能转换原理的原子能技术，制造出让日本至今还有阴影的原子弹。
我们再来说说当代，中国天眼发现脉冲星的新闻可谓家喻户晓，千里眼是怎么做到的？首先人类得先发现电》提出无线电波侦测概念》发射无线电波》再凭借反射波进行探测》雷达技术的产生。接着雷达技术的叠加创新，发明了激光雷达，被广泛应用于无人驾驶汽车。
因此，物理学是科学技术的基础，是一项新技术得以产生的基石。他不仅推动着科学技术的发展，更成为人类社会发展的助燃剂。
回到我们的话题，（三问）下一代科技发展的核心技术是什么？答案还是得从基础看齐！上述为大家论述了新技术的衍生总是伴随着每一次人类提出的理论或猜想得到了证实，从而开花结果；接着每一项新技术的交替叠加，共同推进了人类文明。
还有那些没有得到人类证实的理论或猜想呢？
1
暗物质
暗物质是现代物理学中最难以捉摸的谜团之一，这货我们既看不见也摸不着，不过它可不是什么妖魔鬼怪。
为什么要找它？外界有几种猜想，1.宇宙膨胀是由暗物质主导的；2暗物质才是宇宙的根本。根据爱因斯坦相对论，物体的速度在真空中只能无限接近光速，无法做到超越。也就是说人类一旦证实了暗物质的猜想，就有可能在超光速空间流的带动下实现超光速飞行，这样人类将可以探索完整个宇宙甚至边缘。
对于暗物质世界还有一种理解，认为暗物质和可见物质不是一个维度，暗物质有可能存在于四维空间或更高的维度。如果真是这样，那么是否代表人类也可以进入四维、五维空间呢？前者，人类就能以上帝的视角看到物体从出现到消失的整个过程；后者犹如身如其境，可以感受到身边所发生的一切并改变人生轨迹，而那时所衍生出的新技术可使我们在不同维度变换自如，甚至到达更高的维度！
插一段小重点 今年7月我国就在锦屏山隧道中间位置正式启动建设了一座我国首个、全球最深的地下实验室用于发现暗物质。一旦突破，这是否也预示着我国在未来技术领域有望实现超越呢？对于暗物质（暗能量）感兴趣的朋友也可查看最前延推荐文章：脸上的叫暗斑，地下的叫暗物质。
可以说暗物质的发现对于人类文明能否成为宇宙高级文明至关重要。一句话概括，掌握了暗物质或许就掌握了宇宙的本质，也能够揭开宇宙更多的奥秘。
2
粒子物理
说到粒子物理，就不得不提起杨振宁院士，他老人家可是通吃粒子物理和凝聚态物理，目光长远，对世界贡献居多且深刻；他的成功得益于对称性、群论、规范场的指导，在物理学界排名也是坐五望四的大神级别。
(1) 弱作用宇称不守恒（诺贝尔奖工作）
(2) Yang-Mills非交换规范场理论（弱电统一的基础之一）
(3) 费米子系统的Bethe ansatz严格解和Yang-Baxter方程（引起数学领域对辫子群和纽结理论的广泛研究）
(4) 非对角长程序（凝聚物理的核心理论之一）
(5) 磁单极子的量子化和规范理论中的拓扑结构（拓扑场论的开创性工作，微分拓扑被引入物理学）
(6) Lee-Yang单圆定理（相变现象的基础理论）
(7) 2D Ising model的自发磁化和临界指数（临界现象和普适类的开创性工作）
(8) 玻色气体的Lee-Huang-Yang修正（富有远见的理论，50年后方被冷原子实验证实）
为什么说它呢？粒子物理是研究最基本粒子的一门学科，换句话说它是从最小尺度说明了物质构成的问题。此乃物质本源。目前物理学家都把目光聚焦在了大型强子对撞机（LHC）上。因为他们需要超越标准模型的未知粒子的存在，去更好的解释困惑着我们的种种谜题，比如对上述暗物质的探测、比如人类可以逆转时空！
说到时空逆转，早前就有俄罗斯科学家通过将量子计算机中数枚“未确定”的量子比特“发射”，让粒子散落在四面八方。在量子尺度上，做到了反转时间，实现最小程度的“时间逆转”。当然这仅仅是人类成功的一小步，请试想一下，有朝一日，或许我们可以去亲眼目睹贞观之治的盛唐景象、又或者能亲眼去见证秦一统六国的壮举……而这些数不尽的幻想，也许在某一天真的照进现实了呢？!
（四问）下一代科技发展的核心是什么？答案是，追本溯源。它虽在昨天已经萌发，却在今天还远未成熟的前沿技术，需通过明天的纵深开拓，从而达到目前人类难以置信的神话程度！
结语
科技在文明过程中的作用是独一无二的，同时新的发现也在迭代人们的认知，下一代科技发展的核心不在于某项技术，更不局限于某个领域，它更多的是基础数学与物理的基础突破，从而诞生出更先进的科技。本人学识有限，文中难免错漏百出，敬请读者指正。
新的科技浪潮即将到来，
请心怀期待，保持热爱，为科学家点赞！关注最前延，这里多的是别人所不知道的事。
声明：
| 本文仅代表作者观点，不代表最前延观点
| 图片来源网络，仅供学习、交流使用，不具有任何商业用途，版权归原作者所有，如有问题请及时联系我们以作处理。
