运输技术的未来
道德机器1（MIT 媒体实验室正在进行的一项实验）抓住了自动驾驶汽车开发所面临的高难度问题的要害：事故的发生。人工智能 (AI) 如何做出既符合逻辑又兼顾道德的决策？ 哲学上通常将其称为有轨电车难题。这是一个道德困境，在这一困境中，您必须采取行动，但无论怎样，您的行动都会带来死亡。您会怎样选择？
随着自动驾驶汽车的商用步伐越来越近，我们必须解决这类困境。道德机器给我们提出了下列问题：我们是否应该对 AI 编程，以优先拯救行人的生命？ 还是乘客的生命？ 还是更年轻的生命？ 抑或是那些身居高位者的生命？ 这类问题的答案往往因人而异、因不同文化而异。由于我们自身对这些问题没有一致的答案，所以也不应寄希望于对 AI 编程，以让它做出正确决策。
这等两难困境固然让人着迷，但在我们努力改变人和货物的运输方式期间，还有其他更紧迫的问题需要解决。解决这些挑战会让我们的社会更加美好，但要做到这一点，我们需要依靠大量的科技创新；这些科技创新往往杂乱无章，但化学有助为我们更好地梳理。
虽然算法挑战频被大量新闻报道，但自动驾驶汽车还需要重大的基础设施升级来维持正常运行。当然，最重要的一项基础设施就是道路本身：铺设良好的道路、清晰绘制的车道标识线（添加钛白粉后反射效果更出色）以及清晰易懂的标牌都是一个良好的开端。据 Motor Trend 报道，在美国总计 400 万英里的道路中，仅有 65% 的道路是铺设道路。2即使是铺设道路，也不乏需要进行修缮的路段。例如，CNBC 曾报道，康涅狄格州超过 73% 的道路状况较差或一般。3在纽约或巴黎等大城市或历史久远的城市中，路况会更加复杂；若考虑这一点，全球道路问题便会成倍增加。
通信更快、燃料更优
我们还面临另一项基础设施挑战：通信。第一部 5G 手机刚刚上市，但要实现广泛、密集的 5G 信号覆盖，我们还需等待数年。5G 无线通信不仅速度快，而且低延迟。4简言之，延迟就是指从给定信号到获得响应所需的时长。无人驾驶汽车之间需要进行相互通信才能理解并协商彼此的行为，因此低延迟至关重要。无人驾驶汽车可能还需依赖支持 5G 的边缘计算。在边缘计算中，任务处理在 5G 基站（网络边缘）而非中心服务器完成，这样有助于提升路上所有无人驾驶汽车的决策速度。当然，所有这一切都依赖于新一代计算机芯片和优质布线。
如果我们不想用另一个环境问题代替原本的环境问题，那车辆本身也需要做出改变。在美国，运输车辆依然是二氧化碳排放的第一大来源。5为此，我们要做的首个改变就是减少车辆数量。这就是提供自动驾驶叫车服务的公司（如 Waymo）的用武之地。如果这些原型产品开始取代发达国家的汽车数量，并降低高速发展国家的汽车量增速，全球运输车队的能源效率便会得到提高。
若要迈向脱碳社会，即使的确发生上述情况（尤其是当其并未发生时），我们也必须改变驱动车辆的方式。电动汽车已变得稀松平常，随着电池技术的不断改进以及价格的持续降低，越来越多的消费者将会转而选择电动汽车。除非我们只想简单地将尾气排放转移到别处，否则电动汽车仍将需要可再生的清洁能源。考虑到大多数可再生能源均为间歇性能源，供电企业需要找到这些能源所产电力的储存方式。其中一个解决方案是液流电池，这种电池需依赖于 Nafion™ 等类似的离子交换膜。氢燃料电池技术同样依赖于离子交换膜，该项技术或许也可应用于电动汽车，尤其是当氢成为全球能源结构的组成部分时。6
提高航空领域的能源效率
氢燃料电池虽然也可减少飞机辅助动力装置的影响，但为飞行载具提供动力方面却不大实用。我们尚未拥有一项技术能够将足量氢气装入足够狭小超轻的空间，以使其适用于航空旅行。正如宾夕法尼亚大学能源研究教授 Karen Goldberg, Vagelos 所说：“飞机仍将长期使用液体燃料。”
那是一个问题。美国去年碳排放量上升的部分原因就在于航空旅行。5若要继续更多次航空旅行，那就需要提高飞机的能源效率。“尽管喷气飞机看似与从前并无区别，但其效率要高得多。设计和制造都得到了显著改进，燃油效率亦是如此。”科慕公司矿物部门销售与营销经理 Michel Overstreet 说道。关键在于减轻重量，尤其是喷气发动机的重量，而其中一个主要的轻量化目标就是涡轮叶片。这些是构成喷气发动机前端的巨型扇形叶片。发动机最后方也会装有这些叶片，它们会在高温废气中旋转，从而驱动整个涡轮总成。这些叶片必须牢固、坚硬且要能在 1,000oC 以上的高温下保持原有形状。7为提高性能并减轻重量，制造商现主要采用稀有合金，以将其铸成由单晶制成的叶片。正如 Overstreet 所解释：“喷气发动机制造商在投资铸造金属合金时都依赖科慕的锆石矿物（硅酸锆）。在防止叶片变形及增加其承温能力和寿命的工艺流程中，锆石是不可或缺的一种用料。如今的发动机更轻巧、更耐久，而且燃料效率更高。”
