编者按：以下是《大众科学经典》2015年1月刊的引言：《汽车的兴起》。
可以说，汽车对现代世界的塑造比任何其他发明都多，它的意义远不止是从 A 点到 B 点的交通工具。19 世纪末的两项发展导致了今天的汽车。一项是将内燃机引入到无马的车辆中——如果不是亨利·福特成功挑战了乔治·塞尔登持有的专利（塞尔登试图保持这一突破的专有性），这项创新可能仍遥不可及。另一项是提取和提炼石油的技术，为机动车辆提供了充足的液体燃料。
由于这些突破，汽车既成为经济增长的产物，也成为了经济增长的催化剂。汽车工业创造了良好的就业机会并提供了大规模的流动性，类似的动态如今在中国和其他几个工业化国家仍然存在。在美国，汽车运输在低密度农村地区、广阔的空间和丰富的自然资源的环境下迅速扩张。即使在今天人口稠密、交通拥堵和资源有限的城市中，这种个人交通方式仍然存在。尽管许多国家都在投资更适合拥挤星球的先进交通系统和高速铁路，但全球汽车使用量仍在增长。
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事实上，几乎所有汽车拥有量的增长都将发生在发展中国家。因此，汽车的未来可能更多地受到新兴经济体的需求和能力的影响，而不是主要对今天的汽车和它们提供的个人流动性感到满意的成熟经济体的愿望的影响。
我们现在拥有的一件东西，更重要的是，新兴经济体的消费者阶层正在伴随着它成长，那就是信息技术。计算机、通信网络、摄像头和其他电子产品已经成为商品，现在准备对汽车和整个交通运输带来颠覆性的变化。
也许这种转变最著名的先兆是谷歌对自动驾驶汽车的研究。这些实验激发了人们对自动机器人汽车的愿景，这些汽车用依靠摄像头、雷达和其他传感器，并由详细地图引导的系统取代了驾驶员。与此同时，汽车制造商正在逐步通过诸如自适应巡航控制、车道偏离警告和在某些情况下自动制动等功能来提供部分自动化。目前，这些功能涉及到增加辅助而非取代驾驶员的能力，并且希望随着时间的推移，自动控制水平的提高将导致完全自动化。
另一项关键创新涉及通过专用无线网络将汽车相互连接并与其他设备连接。这种方法被称为 v2x 连接，它使用专用的短程通信进行车辆到车辆 (v2v) 和车辆到基础设施 (v2i) 网络连接。联网汽车还将感知其他移动设备，例如迷失在手机通话中的行人或从拐角处接近的配备智能手机的骑自行车的人。
我的直觉（密歇根大学交通转型中心的许多研究人员和行业合作伙伴也认同）是，未来的交通将是互联和自动化的。汽车将不是独立驾驶自己的单独机器人，而是将联网以利用 v2x 系统的力量，并结合车载传感，从而最大限度地提高安全性。
实现这一愿景需要一些时间。此外，目前尚不清楚商业上成功的系统是否会在美国首次亮相，美国既有自由主义倾向又有诉讼倾向，或者在更需要激进技术变革的集中规划的国家首次亮相。显而易见的是，开发未来移动设备的竞赛正在进行中，消费者和企业以及安全性和效率方面的收益将是巨大的。
无论自动化交通在何处出现，汽车都将加入“物联网”，我们将看到今天无法想象的各种形式和功能爆发。许多车辆可能仍然看起来很像现有的汽车，但新颖的设计很可能会出现在街道上。它们可能包括单人旅行者或小包裹的吊舱，也可能是为运送一群人或运送各种货物而建造的更大的车辆。
那么，自 1970 年代石油危机以来，试图声称汽车未来的替代燃料又如何呢？作为 20 世纪汽车的变体而构想的替代燃料汽车 (AFV) 没有提供任何真正的客户利益，同时更昂贵、功能更差或更不方便。乙醇、甲醇、生物柴油、电力、天然气和氢气都曾是“未来燃料”的候选者，但没有一种能取代石油作为交通能源的主要来源。除了在利基市场或高度补贴的细分市场之外，大多数 AFV 将变得无关紧要。
人们普遍存在一种误解，认为推广 AFV 对于减少碳排放是必要的。解决导致气候变化的二氧化碳排放的最具成本效益的方法是不断提高汽油和柴油车辆的效率。发动机的进步（包括非插电式混合动力汽车）和其他改进可以在未来二三十年内使燃油经济性提高两倍，这还没有考虑到连接性和自动化带来的更大收益。在 2050 年之前，真正对气候友好的生物燃料不太可能实现；在可预见的未来，与生物燃料相比，重新造林和其他封存碳的方式对于平衡与燃料相关的二氧化碳排放更有意义。
可能发挥更大作用的替代方案是电动汽车 (EV)。然而，在交通运输实现自动化之前，电池汽车的可扩展商业案例不会出现。电动汽车可以利用自动化系统的专业化和效率，这将使例如自动停车和自动充电成为可能。智能交通还将使消费者的一些期望从高载客能力和电动汽车仍然无法实现的长距离行驶能力转移。
未来车辆的确切设计超出了任何人今天预测的能力。但是，随着智能与道路的结合，无论汽车采取何种形式，它都将作为互联和自动化移动网络的一部分，可预测、安全和高效地行驶。