技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)“兩線并行、多翼發(fā)展”局面，未來(lái)或引發(fā)鏈?zhǔn)阶兏锖椭卮笸黄?/span>

  未來(lái)五年，人工智能、量子科技、人形機(jī)器人、低空飛行器、自動(dòng)駕駛、3D房屋打印等技術(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景值得重點(diǎn)關(guān)注

  文 | 秦錚

  科學(xué)革命催生技術(shù)革命，技術(shù)革命引發(fā)產(chǎn)業(yè)變革（工業(yè)革命），這是歷史發(fā)展規(guī)律。根據(jù)歷史研究，每次工業(yè)革命包含兩次技術(shù)革命，共持續(xù)約100年，每次技術(shù)革命分為前后兩段，共持續(xù)約50年，這50年可以被稱為一次“技術(shù)—經(jīng)濟(jì)”周期。

  當(dāng)前，世界正處于第二次科學(xué)革命和第三次工業(yè)革命周期內(nèi)。從技術(shù)革命周期來(lái)看，則處于第五次技術(shù)革命向第六次技術(shù)革命轉(zhuǎn)變的時(shí)期。

  人類歷史上第一次科學(xué)革命發(fā)生在16～18世紀(jì)，以哥白尼天文學(xué)革命為開(kāi)端，以經(jīng)典力學(xué)體系的建立為標(biāo)志；第二次科學(xué)革命發(fā)生在20世紀(jì)初期，以相對(duì)論和量子力學(xué)的誕生為標(biāo)志，目前人類仍處于這一周期之內(nèi)，科學(xué)研究不斷向極宏觀拓展、向極微觀深入、向極端條件邁進(jìn)、向極綜合交叉方向發(fā)力?；A(chǔ)研究的重心也越來(lái)越趨向于向技術(shù)開(kāi)發(fā)的方向轉(zhuǎn)移，技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)入前所未有的密集活躍期，在人工智能、量子科技、生物技術(shù)等基礎(chǔ)技術(shù)的催生下，第六次技術(shù)革命呼之欲出。

在位于深圳市南山區(qū)智園的優(yōu)必選總部，工作人員對(duì)人形機(jī)器人進(jìn)行測(cè)試（2024年6月26日攝）   毛思倩攝 / 本刊

  從技術(shù)革命路線來(lái)看，未來(lái)技術(shù)呈現(xiàn)“兩線并行、多翼發(fā)展”局面。“兩線”即信息技術(shù)和生物技術(shù)兩條基礎(chǔ)路線，“多翼”即新能源、新材料、新制造等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。

  首先是信息技術(shù)，除了已經(jīng)比較成熟的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化之外，未來(lái)信息技術(shù)將朝著智能化、極速化、更大規(guī)?；姆较虬l(fā)展。具代表性的除了互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等，還有未來(lái)將成為社會(huì)支柱的人工智能、量子科技等相關(guān)技術(shù)。

  其次是生物技術(shù)，包括生命科學(xué)研究對(duì)生命本身的認(rèn)識(shí)，以及生物技術(shù)手段對(duì)生命本身的改造、培育和合成等?；蛑委?、合成生物、DNA存儲(chǔ)等是這方面的典型代表。它們所圍繞的目標(biāo)是對(duì)人類自身進(jìn)行研究、對(duì)人類健康進(jìn)行關(guān)注，以及對(duì)生命本質(zhì)進(jìn)行探索，通過(guò)認(rèn)識(shí)生命、改造生命和服務(wù)生命，提升生命的價(jià)值。

  未來(lái)的生物技術(shù)會(huì)與信息技術(shù)相融合，一方面，生物質(zhì)會(huì)被解碼并實(shí)現(xiàn)信息化、模型化、數(shù)字化；另一方面，數(shù)字信息會(huì)被編碼并創(chuàng)造形成實(shí)體生物質(zhì)。換句話說(shuō)，就是實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的信息化和信息質(zhì)的生物化，二者的結(jié)合將會(huì)引發(fā)人類歷史上不可預(yù)見(jiàn)的科技革命。

  未來(lái)的新能源技術(shù)一方面會(huì)推動(dòng)太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕艿惹鍧嵞茉吹氖褂煤偷?jí)，另一方面會(huì)在氫能和可控核聚變能源等方面有更多的作為，此外再加上新型儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，幾者結(jié)合會(huì)推動(dòng)人類社會(huì)的變革。

  新材料的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是結(jié)構(gòu)功能復(fù)合化、功能材料智能化、材料與器件集成化、制備與應(yīng)用低碳化綠色化。大批先進(jìn)材料將廣泛應(yīng)用于納米電子、顯示器、傳感器、催化劑、先進(jìn)復(fù)合物、規(guī)模儲(chǔ)能、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域并改變這些產(chǎn)業(yè)。

  未來(lái)的制造業(yè)將向高端化、智能化、綠色化方向邁進(jìn)，并通過(guò)無(wú)人制造、生物制造、增材制造等方式不斷提升工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，從而推動(dòng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。

  全球創(chuàng)新版圖受到科技革命、大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)等多方面因素的影響?？茖W(xué)研究越來(lái)越呈現(xiàn)出“擁擠的高端”，在突破發(fā)生之前，前沿技術(shù)領(lǐng)域相對(duì)比較明朗，世界主要國(guó)家對(duì)戰(zhàn)略必爭(zhēng)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)基本趨同。同時(shí)大國(guó)博弈和國(guó)際關(guān)系日趨緊張，后疫情時(shí)代的全球供應(yīng)鏈不斷重構(gòu)，國(guó)際科技與產(chǎn)業(yè)合作水平明顯降低，多極化陣營(yíng)更加明顯，全球陷入“存量博弈”局面，“逆向競(jìng)爭(zhēng)”風(fēng)險(xiǎn)不斷加劇。

  在這種形勢(shì)下，未來(lái)全球創(chuàng)新版圖將持續(xù)進(jìn)行深度重構(gòu)。

  首先，在創(chuàng)新中心分布上，全球創(chuàng)新版圖呈現(xiàn)“北美—?dú)W洲—亞太”三極并立局面。亞太地區(qū)形成了不容小覷的上升力量，而且中國(guó)的貢獻(xiàn)越來(lái)越明顯。2024年9月26日，世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織發(fā)布的《2024年全球創(chuàng)新指數(shù)（GII）報(bào)告》顯示，在全球十大科技創(chuàng)新集群榜上有7個(gè)在亞洲，3個(gè)在美國(guó)；中國(guó)在全球的創(chuàng)新力排名較上年上升1位至第十一位，是10年來(lái)創(chuàng)新力上升最快的經(jīng)濟(jì)體之一；中國(guó)擁有26個(gè)全球百?gòu)?qiáng)科技創(chuàng)新集群，位居世界第一。

  在競(jìng)爭(zhēng)合作格局上，全球創(chuàng)新版圖或面臨“低端合作、高端割裂”的局面。在低端技術(shù)和成熟技術(shù)領(lǐng)域，為了經(jīng)濟(jì)利益需求，國(guó)家之間或愿意開(kāi)展一些合作，從而維持基本的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；而在高端領(lǐng)域，相關(guān)國(guó)家尤其是部分發(fā)達(dá)國(guó)家缺乏安全感，寧愿在“效率”上做出犧牲，也要打擊競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。近年來(lái)可以明顯看到，高端科技領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越呈現(xiàn)割裂局勢(shì)，而且這種局勢(shì)在未來(lái)一段時(shí)期難以改變。

  再次，在合作對(duì)象選擇上，全球創(chuàng)新版圖呈現(xiàn)“區(qū)域化、陣營(yíng)化、多極化”發(fā)展趨勢(shì)。一些國(guó)家更傾向于選擇距離自身更近或具有相同價(jià)值觀的國(guó)家進(jìn)行合作，基于地理位置和價(jià)值觀認(rèn)同的合作趨勢(shì)更加明顯。發(fā)達(dá)國(guó)家傾向結(jié)成科技同盟，推動(dòng)形成排他陣營(yíng)，每個(gè)陣營(yíng)由一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)強(qiáng)國(guó)主導(dǎo)，并在關(guān)鍵技術(shù)路線、監(jiān)管和治理原則等方面達(dá)成共識(shí)，不同陣營(yíng)之間展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)并實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡。

  最后，在人類共性問(wèn)題上，全球創(chuàng)新版圖有望形成合作。雖然全球科技競(jìng)爭(zhēng)格局更加分裂和區(qū)域化，但在一些事關(guān)人類總體發(fā)展的共性問(wèn)題上，不同國(guó)家和地區(qū)能夠達(dá)成一致，愿意形成合作機(jī)制，比如氣候變化、貧富差距、糧食危機(jī)、科技倫理等。這些全球共同問(wèn)題在未來(lái)會(huì)成為引領(lǐng)各國(guó)進(jìn)行科技合作的重要方向，不排除這些合作能夠?qū)⑷祟惛泳o密團(tuán)結(jié)在一起、形成人類命運(yùn)共同體的可能。

  綜合考慮和研判，未來(lái)五年值得重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)和應(yīng)用場(chǎng)景包括人工智能、量子科技、人形機(jī)器人、低空飛行器、自動(dòng)駕駛、3D房屋打印等。

  人工智能包括生成式人工智能、應(yīng)用型人工智能、通用型人工智能三個(gè)方向。生成式人工智能以自然語(yǔ)言和圖像為輸入對(duì)象，用于生成文本、音頻、圖像、視頻等內(nèi)容，幫助實(shí)現(xiàn)工作自動(dòng)化和增強(qiáng)化，目前已有很多初步的應(yīng)用。應(yīng)用型人工智能利用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)構(gòu)建模型，幫助實(shí)現(xiàn)自主決策從而達(dá)到?jīng)Q策智能化和執(zhí)行自動(dòng)化的目的，自動(dòng)駕駛是其典型的代表。通用型人工智能是具備自主學(xué)習(xí)和自我改進(jìn)能力的人工智能，是前兩者的結(jié)合和高級(jí)應(yīng)用，本質(zhì)上是一種強(qiáng)人工智能。人工智能技術(shù)的發(fā)展，將構(gòu)成未來(lái)新科技革命的底座。

  量子科技包括量子計(jì)算、量子通信、量子精密測(cè)量三個(gè)主攻方向。量子計(jì)算是基于量子力學(xué)的全新計(jì)算模式，具有遠(yuǎn)超經(jīng)典計(jì)算的強(qiáng)大并行計(jì)算能力，將在生物制藥、材料研發(fā)、人工智能、密碼解析、氣象預(yù)報(bào)、交通優(yōu)化等眾多領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。量子通信是利用量子疊加態(tài)或量子糾纏效應(yīng)等進(jìn)行信息的編碼、轉(zhuǎn)移和傳輸?shù)募夹g(shù)，將在軍事國(guó)防、國(guó)家政務(wù)、金融交易、互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)等方面催生廣泛應(yīng)用。量子精密測(cè)量是基于量子體系糾纏、壓縮、高階關(guān)聯(lián)等特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)量子態(tài)的操控和測(cè)量的技術(shù)，將在生命科學(xué)、生物醫(yī)療、航空航天、能源勘探等行業(yè)進(jìn)行重要賦能。值得注意的是，量子科技的發(fā)展要比人工智能緩慢一些，其技術(shù)路線尚未完全收斂，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用仍不明朗，未來(lái)五年乃至十年是搶占先機(jī)的重要窗口期。

  人形機(jī)器人不同于傳統(tǒng)意義上的“自動(dòng)化的智能機(jī)器”，而是具有明顯類人特征的智能機(jī)器人，比普通智能機(jī)器的要求更高。2024年10月底和11月初，特斯拉人形機(jī)器人和波士頓動(dòng)力人形機(jī)器人分別投入工廠使用，2025年春晚宇樹(shù)科技人形機(jī)器人表演創(chuàng)意融合舞蹈，這意味著2025年開(kāi)啟人類歷史上的“人形機(jī)器人元年”將是大概率事件。當(dāng)然，這種應(yīng)用將首先在工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生和普及，然后逐漸擴(kuò)展到家庭版和個(gè)人版，目前對(duì)人形機(jī)器人的研發(fā)和投資已呈明顯爆發(fā)趨勢(shì)，未來(lái)五年有望迎來(lái)多輪突破。

  低空飛行器是低空經(jīng)濟(jì)的重要應(yīng)用場(chǎng)景之一，目前已成為政策關(guān)注點(diǎn)之一，從國(guó)家到地方出臺(tái)了眾多鼓勵(lì)政策，部分高能級(jí)城市紛紛搶占應(yīng)用先機(jī)。其發(fā)展路線可能呈現(xiàn)出從公共交通到私人交通、從固定路線到自由路線的漸進(jìn)特征，對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和新消費(fèi)增長(zhǎng)產(chǎn)生刺激作用。據(jù)業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，低空飛行器將和人形機(jī)器人、游艇等一起，成為未來(lái)家庭消費(fèi)所必需的新“三大件”。需要注意的是，低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)未來(lái)的法律建設(shè)和交通管理能力提出了較高要求，這兩方面能否快速迭代升級(jí)，對(duì)低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響較大。

  自動(dòng)駕駛和新能源汽車(chē)天然結(jié)合在一起，成為汽車(chē)消費(fèi)領(lǐng)域的新潮流和新增長(zhǎng)點(diǎn)。自動(dòng)駕駛的發(fā)展理論上將經(jīng)歷智能輔助駕駛、自動(dòng)駕駛、無(wú)人駕駛?cè)齻€(gè)階段，目前輔助駕駛已迎來(lái)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的爆發(fā)期，自動(dòng)駕駛基本屬于智能輔助駕駛的高級(jí)階段，無(wú)人駕駛僅在有限行業(yè)或固定空間產(chǎn)生應(yīng)用，大眾化、個(gè)性化普及還面臨諸多障礙。未來(lái)五年中國(guó)能否在這方面領(lǐng)先，需重點(diǎn)關(guān)注法律管制和政策許可的發(fā)展情況。

  3D房屋打印本質(zhì)上是一種增材制造技術(shù)，將呈現(xiàn)出從房屋組裝到房屋建模打印的發(fā)展路線，目前處于房屋組裝的初期發(fā)展階段。3D房屋打印的發(fā)展在技術(shù)上得益于數(shù)字建模等信息技術(shù)的深入發(fā)展和建筑材料的進(jìn)一步突破，在驅(qū)動(dòng)力上得益于建筑成本和環(huán)保壓力的增加、個(gè)性化居住需求的增強(qiáng)以及創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的考量。通過(guò)3D打印的方式，未來(lái)建筑行業(yè)有望實(shí)現(xiàn)更快的項(xiàng)目施工、更少的人工成本、更強(qiáng)的個(gè)性化設(shè)計(jì)和更優(yōu)的循環(huán)利用等。未來(lái)5～10年，3D房屋打印將迎來(lái)高峰期，或?qū)⒅貥?gòu)整個(gè)建筑行業(yè)。

  （作者單位：中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院）