2023全球數(shù)字科技十大趨勢

趨勢一：生物大數(shù)據(jù)

隨著對生命系統(tǒng)的不斷深入探究和各種其他高通量組學(xué)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，生物信息學(xué)的研究范疇不斷擴(kuò)大，各種組學(xué)數(shù)據(jù) （ 轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、非編碼 RNA 組、表觀遺傳組、代謝組、宏基因組等 ） 以及生物系統(tǒng)層面的解讀不斷擴(kuò)展，生命科學(xué)從定性描述開始實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)和定量解讀。

趨勢二：生成式對抗式網(wǎng)絡(luò)算法

作為人工智能學(xué)界的熱門方向，生成式對抗式網(wǎng)絡(luò)算法已法被廣泛應(yīng)用于圖像和視覺、語音和語言、信息安全等領(lǐng)域。未來，隨著 GANs 為代表的深度學(xué)習(xí)不斷迭代，AIGC 百花齊放，產(chǎn)出效果或?qū)⒅饾u逼真接近至人類作品。

趨勢三：沉浸式擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)娛樂平臺(tái)

擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)是元宇宙連接虛擬與現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵設(shè)備，隨著擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)不斷發(fā)展、內(nèi)容應(yīng)用逐漸繁榮，整個(gè)元宇宙娛樂生態(tài)正在持續(xù)豐滿，沉浸式擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)娛樂平臺(tái)有望迎來爆發(fā)。

趨勢四：量子原型樣機(jī)和專用處理器的研制

當(dāng)前，量子計(jì)算機(jī)的研制已從以院校、研究所為主的基礎(chǔ)性研究階段，過渡到以 Google、IBM 等創(chuàng)新企業(yè)為主體的“量子霸權(quán)”研究階段。隨著量子計(jì)算機(jī)研制成果的不斷涌現(xiàn)，通用量子計(jì)算機(jī)研制問題將在未來五年內(nèi)被攻破，可實(shí)際使用的量子處理器將會(huì)落地。

趨勢五：AI 解碼蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

2021 年，Deepmind 公司的蛋白質(zhì)解碼預(yù)測系統(tǒng)——AlphaFold 橫空出世。與此同時(shí)，公司還公布了約 35 萬種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，該項(xiàng)成果因此入選《科學(xué)》2021 年度十大科學(xué)突破。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，對具有內(nèi)在無序特性的蛋白質(zhì)以及通過翻譯后修飾或環(huán)境條件改變結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)建模問題在將來有望解決。

趨勢六：移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)

隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、工業(yè)自動(dòng)化、智能制造的興起，處于物理實(shí)體和工業(yè)連接之間的移動(dòng)邊緣計(jì)算越來越發(fā)揮出重要的作用，也逐步實(shí)現(xiàn)了集中化和智能化，其低時(shí)延、高帶寬、個(gè)性化、高安全性、高隱私性等特性滿足了分布式服務(wù)、自動(dòng)工業(yè)控制的需求。

趨勢七：可解釋的 AI

由于人類社會(huì)的價(jià)值觀念和價(jià)值體系存在多元化的特點(diǎn)，未來發(fā)展具有可解釋性的人工智能，加強(qiáng)人機(jī)之間的理解，讓人工智能技術(shù)跳出“黑箱”，建立可解釋、可理解、可信任的人工智能體系成為趨勢。

趨勢八：基于算法模型和安全隱私的聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)

近年來，聯(lián)邦學(xué)習(xí)作為解決數(shù)據(jù)孤島問題的重要技術(shù)引起業(yè)界廣泛關(guān)注，并被廣泛應(yīng)用于金融、醫(yī)療健康以及智慧城市等領(lǐng)域。未來，聯(lián)邦學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展將與邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈和網(wǎng)絡(luò)安全等多個(gè)領(lǐng)域關(guān)聯(lián)，更好的發(fā)揮其隱私性、高效性和便捷性。

趨勢九：混合計(jì)算

隨著萬物互聯(lián)市場的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)界逐漸認(rèn)識到單一的計(jì)算方式不能解決所有問題，“混合計(jì)算”借鑒了異構(gòu)計(jì)算的思想——用不同的計(jì)算資源處理適合該結(jié)構(gòu)的任務(wù)，構(gòu)建出某領(lǐng)域?qū)Ｓ玫母咝?yīng)用組件，從而更好地滿足無線互聯(lián)、視頻處理、圖像識別、智能制造等多領(lǐng)域的高效處理需求。

趨勢十：能源區(qū)塊鏈

針對能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中各個(gè)模塊存在的問題，區(qū)塊鏈技術(shù)能夠依靠自身的鏈?zhǔn)教卣骱酮?dú)特的區(qū)塊結(jié)構(gòu)融合到能源互聯(lián)網(wǎng)中的各個(gè)層面，解決能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的相關(guān)問題。未來，創(chuàng)建區(qū)塊鏈一體化能源系統(tǒng)可有效促進(jìn)清潔能源的產(chǎn)量和能源的及時(shí)高效消費(fèi)利用，提高地區(qū)性能源的綜合利用率，在保證經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。

我國數(shù)字科技發(fā)展問題總結(jié)與建議

1. 中國數(shù)字科技論文兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)將登頂全球第一

目前中國數(shù)字科技論文兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，即論文總量和Top1%論文量均處于全球“老二”的位置，但中美該兩項(xiàng)指標(biāo)的“黃金交叉”已經(jīng)出現(xiàn)，而且中國的增長勢頭強(qiáng)勁，因此中國數(shù)字科技論文總量和最卓越論文數(shù)量登頂全球第一的位置可期。2. 中國是數(shù)字技術(shù)專利大國，而非強(qiáng)國中國數(shù)字技術(shù)專利數(shù)量全球遙遙領(lǐng)先，專利數(shù)量前10強(qiáng)機(jī)構(gòu)一半為中國公司和高校，但是高價(jià)值專利數(shù)量排名跌至全球第4，僅為美國的12%。中國數(shù)字技術(shù)專利勝在“量”上，輸在“質(zhì)”上，因此中國是數(shù)字技術(shù)專利大國，而非強(qiáng)國。3. 中國數(shù)字科技發(fā)展前景在于向價(jià)值鏈高端躍升專利是傾向于應(yīng)用技術(shù)的科研成果，其市場價(jià)值直接反映該技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)品處于產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的位置。從專利市場價(jià)值分布看，中國數(shù)字技術(shù)專利價(jià)值在30萬美元以下的占98%，因此中國數(shù)字技術(shù)產(chǎn)業(yè)仍處于全球價(jià)值鏈低端。論文是傾向于基礎(chǔ)研究的科研成果，往往是科技創(chuàng)新突破的先導(dǎo)。未來中國數(shù)字科技的發(fā)展前景在于從日益強(qiáng)大的基礎(chǔ)研究成果中實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用轉(zhuǎn)化，推動(dòng)數(shù)字技術(shù)產(chǎn)業(yè)向價(jià)值鏈高端躍升。4. 高層次人才不足需加大人才培養(yǎng)力度

我國數(shù)字科技人才基數(shù)全球第一，占全球17%，但高層次數(shù)字科技人才僅占全球9%，而美國占25%，我國僅為美國的35%。數(shù)字科技為世界關(guān)鍵前沿科技，高層次人才落后局面不利于我國數(shù)字科技總體能力達(dá)到世界領(lǐng)先水平的戰(zhàn)略目標(biāo)。扭轉(zhuǎn)該不利局面，關(guān)鍵是要?jiǎng)?chuàng)新培養(yǎng)機(jī)制，提升人才質(zhì)量，加大力度持續(xù)培養(yǎng)本土高層次人才。

1）注重復(fù)合培養(yǎng)模式。

鼓勵(lì)高校在原有學(xué)科基礎(chǔ)上拓寬教育內(nèi)容，注重?cái)?shù)字科技各方向交叉融合的復(fù)合專業(yè)培養(yǎng)新模式。

2）重點(diǎn)培養(yǎng)有潛力的青年人才。

把培育國家戰(zhàn)略人才力量的政策重心放在青年科技人才上，制定實(shí)施基礎(chǔ)研究人才專項(xiàng)，長期穩(wěn)定支持一批在數(shù)字科技領(lǐng)域取得突出成績且具有明顯創(chuàng)新潛力的青年人才。

3）鼓勵(lì)對外學(xué)術(shù)交流。

鼓勵(lì)和引導(dǎo)國內(nèi)科研人才及其團(tuán)隊(duì)與全球頂尖數(shù)字科技研究機(jī)構(gòu)開展交流與合作。

5. 人才流失嚴(yán)重需采取措施引留人才我國是全球數(shù)字科技人才流失第一大國，而美國是最大的流入國。目前，全球頻頻上演“高科技戰(zhàn)”、“人才爭奪戰(zhàn)”，在此的背景下，數(shù)字科技人才流失問題勢必影響我國未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展安全，甚至國家安全，必須引起高度重視。首先，吸引海外高層次人才回國發(fā)展。統(tǒng)籌現(xiàn)有人才計(jì)劃，加強(qiáng)高層次人才特別是海外頂尖華人青年人才的引進(jìn)工作，對于一時(shí)難以回國或來華工作的高層次人才實(shí)行柔性引進(jìn)，采用學(xué)術(shù)交流、項(xiàng)目合作、技術(shù)咨詢等方式，柔性引進(jìn)高層次人才。其次，用好并留住高層次人才。優(yōu)化科研環(huán)境，以信任為基礎(chǔ)使用人才，為各類人才搭建干事創(chuàng)業(yè)平臺(tái)，用好用活高層次人才，賦予人才更大的科研自主權(quán)，并完善人才評價(jià)體系。6. 企業(yè)人才儲(chǔ)備薄弱需鼓勵(lì)企業(yè)引育人才我國數(shù)字科技人才集中分布在高校和科研院所。全球數(shù)字科技人才前10強(qiáng)機(jī)構(gòu)榜單，乃至國內(nèi)前10強(qiáng)機(jī)構(gòu)榜單均不見中國企業(yè)身影，而美國高科技巨頭谷歌和微軟的高層次人才儲(chǔ)備實(shí)力高居全球第二和第四名。身處科研一線的企業(yè)是科技創(chuàng)新的重要主體。因此，1）有必要鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)內(nèi)部創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)，協(xié)助企業(yè)引進(jìn)高層次人才，支持企業(yè)與高等院校和科研院所共同培養(yǎng)基礎(chǔ)研究人才。2）發(fā)揮政府科技計(jì)劃的導(dǎo)向作用，在重大專項(xiàng)、重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃論證和實(shí)施過程中，支持企業(yè)承擔(dān)政府科研項(xiàng)目，為企業(yè)引育人才和提高基礎(chǔ)科研能力注入動(dòng)力。