顛覆性技術(shù)可在政治、經(jīng)濟(jì)、科技、軍事、文化等方面產(chǎn)生諸多影響,發(fā)展顛覆性技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)科技創(chuàng)新跨越式發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。本文從量子信息、生物技術(shù)、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)四個(gè)領(lǐng)域做簡(jiǎn)單介紹,并提出建議。本文來(lái)自:光明網(wǎng)-《光明日?qǐng)?bào)》,原載于《光明日?qǐng)?bào)》 2018年05月31日 14版,由《走向智能論壇》公號(hào)推薦閱讀。
顛覆性技術(shù)的預(yù)測(cè)與展望:從量子信息、生物技術(shù)、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)談起
******在2018年兩院院士大會(huì)上指出:要增強(qiáng)“四個(gè)自信”,以關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新為突破口,敢于走前人沒(méi)走過(guò)的路,努力實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控,把創(chuàng)新主動(dòng)權(quán)、發(fā)展主動(dòng)權(quán)牢牢掌握在自己手中。
“顛覆性的(disruptive)”意味著有秩序的過(guò)程被打斷、打亂,也有結(jié)構(gòu)上的混亂、錯(cuò)亂和劇變的意思,這個(gè)詞意味著不一致性、不連續(xù)性。顛覆性技術(shù)是指能夠帶來(lái)突發(fā)的或意料不到的效果的創(chuàng)新技術(shù)。
顛覆性技術(shù)具有兩面性,既可能產(chǎn)生正面結(jié)果,也可能帶來(lái)負(fù)面影響。它可能對(duì)已有的技術(shù)和市場(chǎng)帶來(lái)革命性影響,甚至改變世界力量平衡。通常,這類技術(shù)的出現(xiàn)沒(méi)有規(guī)律,更難以預(yù)測(cè)。
顛覆性技術(shù)和新興技術(shù)既有共性,也有區(qū)別。一般來(lái)說(shuō),顛覆性技術(shù)可以是科學(xué)技術(shù)突破的結(jié)果,如電子的發(fā)現(xiàn)。而新興技術(shù)也有可能是顛覆性的,其剛剛出現(xiàn)時(shí)顛覆性可能沒(méi)有馬上顯現(xiàn)。但當(dāng)它被創(chuàng)新性地應(yīng)用時(shí),其顛覆性就會(huì)得以充分體現(xiàn),如臉譜等社交網(wǎng)站。鑒別新興技術(shù)會(huì)不會(huì)成為顛覆性技術(shù),我們可能要問(wèn)三個(gè)問(wèn)題:第一,哪些技術(shù)有潛在的顛覆可能?第二,對(duì)于哪些區(qū)域、領(lǐng)域,它是顛覆性的?第三,實(shí)施時(shí)間表是怎樣的?
同時(shí),判斷一項(xiàng)技術(shù)是否具有顛覆性,可以考察它的傳播性。高傳播性的技術(shù)易復(fù)制,基礎(chǔ)建設(shè)投資少。低傳播性的技術(shù)需要大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資,如半導(dǎo)體技術(shù)、太陽(yáng)能電池技術(shù)。這些邊界條件對(duì)有些具有商機(jī)的技術(shù)并不適用,如柔性太陽(yáng)能電池、大規(guī)模殺傷性武器等,盡管傳播受限,但影響很大。
回顧科學(xué)技術(shù)發(fā)展史,有兩種顛覆性技術(shù)經(jīng)常看到:一種是漸進(jìn)式取代已有的技術(shù),如從馬車到汽車;還有一種是創(chuàng)造了新的市場(chǎng)或生產(chǎn)力,如電腦。
以史為鑒,顛覆性技術(shù)可能具有以下屬性:第一,某個(gè)因素(成本,使用率,性能等)取得突破或出現(xiàn)新的應(yīng)用;第二,對(duì)其他技術(shù)產(chǎn)生的影響;第三,涉及多個(gè)學(xué)科;第四,由有遠(yuǎn)見(jiàn)的企業(yè)家主導(dǎo),如蘋(píng)果的喬布斯。實(shí)際評(píng)估中,我們還要考慮技術(shù)是否達(dá)到了之前達(dá)不到的生產(chǎn)力水平;是否結(jié)合其他技術(shù),在生產(chǎn)力、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)方面有所突破;是否改變了通常的產(chǎn)品和技術(shù)范式,帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)性優(yōu)勢(shì)等因素。
大量事實(shí)表明,顛覆性技術(shù)可在政治、經(jīng)濟(jì)、科技、軍事、文化等方面產(chǎn)生諸多影響,發(fā)展顛覆性技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)科技創(chuàng)新跨越式發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。
首先,研究和發(fā)展顛覆性技術(shù)將有助于我國(guó)擺脫原創(chuàng)性創(chuàng)新能力不足,關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人的困境,提升科技創(chuàng)新質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。其次,以新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革為契機(jī),發(fā)展顛覆性技術(shù)將改變我國(guó)現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)規(guī)則,影響我國(guó)現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)格局,進(jìn)而形成新的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),為我國(guó)科技創(chuàng)新的跨越式發(fā)展提供新的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí),作為科技創(chuàng)新的后發(fā)追趕型國(guó)家,發(fā)展顛覆性技術(shù)將有助于縮小我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的科技創(chuàng)新差距,進(jìn)而為我國(guó)建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)提供戰(zhàn)略新機(jī)遇。
與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)顛覆性技術(shù)發(fā)展主要存在四個(gè)問(wèn)題和難點(diǎn)。
一是我國(guó)顛覆性技術(shù)的系統(tǒng)觀不強(qiáng),多集中于單一的技術(shù)角度,尚未形成系統(tǒng)、準(zhǔn)確研判的理論和方法。
二是我國(guó)顛覆性技術(shù)創(chuàng)新的容錯(cuò)環(huán)境較差,在體制、機(jī)制、文化環(huán)境等方面均存在諸多問(wèn)題。
三是我國(guó)顛覆性技術(shù)的識(shí)別難度大,在新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的大背景下,顛覆性技術(shù)可能源于重大的科學(xué)和技術(shù)突破,也可能是源于已有技術(shù)或多項(xiàng)技術(shù)的綜合交叉。
四是我國(guó)顛覆性技術(shù)的研究環(huán)境亟待完善,尚未形成常態(tài)化研究機(jī)制,缺乏專門研究機(jī)構(gòu),基礎(chǔ)研究投入不足。
顛覆性技術(shù)的討論是一個(gè)復(fù)雜的話題,難以在有限的篇幅中盡述。這里,我們分量子信息、生物技術(shù)、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)四個(gè)領(lǐng)域做以簡(jiǎn)單介紹,并提出建議。
量子信息
作者:黃龍光(中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院副研究員)
量子信息技術(shù)結(jié)合了量子力學(xué)理論和信息技術(shù),將變革計(jì)算、編碼、信息處理和傳輸過(guò)程等,成為下一代信息技術(shù)的先導(dǎo)和基礎(chǔ),是提升國(guó)家信息技術(shù)水平、增強(qiáng)國(guó)防實(shí)力的重要基礎(chǔ)支撐。量子信息技術(shù)經(jīng)過(guò)三十多年突飛猛進(jìn)的發(fā)展,在理論和技術(shù)方面已經(jīng)獲得了舉世矚目的成就。我國(guó)成功發(fā)射世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”,意味著量子通信產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)入了新的階段;量子計(jì)算的重要進(jìn)展層出不窮,將推動(dòng)量子計(jì)算機(jī)的技術(shù)實(shí)現(xiàn);量子模擬技術(shù)已經(jīng)接近經(jīng)典計(jì)算機(jī)可以模擬的極限,量子度量學(xué)也獲得了快速的發(fā)展。
目前有21個(gè)國(guó)家和地區(qū)對(duì)量子技術(shù)進(jìn)行積極的投資。其中,歐盟的年度投入最高,為5.5億歐元,其次是美國(guó),年度投入3.6億歐元,我國(guó)位居第三,年度投入2.2億歐元。德國(guó)(1.2億歐元)、英國(guó)(1.05億歐元)、加拿大(1億歐元)緊跟其后。2016年以來(lái),歐美紛紛瞄準(zhǔn)“第二次量子革命”,加大基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的投入。
例如,美國(guó)國(guó)防部量子信息科學(xué)的資助重點(diǎn)放在國(guó)家安全應(yīng)用,如精密導(dǎo)航、精確授時(shí)和安全量子網(wǎng)絡(luò);美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院重點(diǎn)支持量子通信、量子計(jì)算和量子測(cè)量;美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、情報(bào)高級(jí)研究計(jì)劃局、能源部等也都將其列為重點(diǎn)發(fā)展方向或重點(diǎn)研究領(lǐng)域。再比如,歐盟委員會(huì)將于2018年啟動(dòng)總額10億歐元的量子技術(shù)旗艦計(jì)劃,希望這個(gè)計(jì)劃將會(huì)讓歐洲處于第二次量子革命的前沿,未來(lái)10年在科學(xué)、產(chǎn)業(yè)和社會(huì)方面帶來(lái)變革性的進(jìn)展。
我國(guó)是較早重視并大力支持量子科技研究的國(guó)家之一,長(zhǎng)期以來(lái),中國(guó)科學(xué)院、科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委持續(xù)支持量子技術(shù)研究,以力爭(zhēng)成為新一輪量子科技革命的引領(lǐng)者。
科技部通過(guò)“973計(jì)劃”對(duì)量子計(jì)算和量子通信進(jìn)行了大力的資助。2006年,《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》重點(diǎn)部署了四項(xiàng)重大科學(xué)研究計(jì)劃,量子調(diào)控研究是其中之一,其研究重點(diǎn)包括量子計(jì)算的載體和調(diào)控原理及方法、量子計(jì)算等。中國(guó)科學(xué)院早在1999年就設(shè)立了“中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”,近年來(lái)又在量子計(jì)算領(lǐng)域進(jìn)行了重要部署。
2012年,實(shí)施了戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“量子系統(tǒng)的相干控制”,2014年成立了中國(guó)科學(xué)院量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新中心,2016年成立了中國(guó)科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院。國(guó)家自然科學(xué)基金委2005年把量子信息的理論研究列入重大研究計(jì)劃中,2006年起至今,量子信息物理一直是重點(diǎn)項(xiàng)目的支持方向之一,包括量子態(tài)、量子糾纏、量子計(jì)算、量子模擬等方面的研究。
近年來(lái),量子信息技術(shù)的顛覆性態(tài)勢(shì)已現(xiàn),我國(guó)將其列入國(guó)家戰(zhàn)略層面并加大支持力度。國(guó)家“十三五”規(guī)劃綱要指出將啟動(dòng)量子通信與量子計(jì)算機(jī)“科技創(chuàng)新2030-重大項(xiàng)目”,《“十三五”國(guó)家基礎(chǔ)研究專項(xiàng)規(guī)劃》明確了該重大項(xiàng)目的組織實(shí)施,在量子通信方面將率先突破量子保密通信技術(shù),建設(shè)超遠(yuǎn)距離光纖量子通信網(wǎng),開(kāi)展星地量子通信系統(tǒng)研究;在量子計(jì)算機(jī)方面將研發(fā)量子系統(tǒng)、量子芯片材料、結(jié)構(gòu)與工藝、量子計(jì)算機(jī)整體構(gòu)架以及操作和應(yīng)用系統(tǒng);在量子精密測(cè)量方面將研究利用量子通信和量子計(jì)算所發(fā)展的量子探測(cè)、測(cè)量和操縱技術(shù)。
此外,《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出,在超前布局戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)中,將持續(xù)推動(dòng)量子密鑰技術(shù)應(yīng)用,統(tǒng)籌布局量子芯片、量子編程、量子軟件以及相關(guān)材料和裝置制備關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),推動(dòng)量子計(jì)算機(jī)的物理實(shí)現(xiàn)和量子仿真的應(yīng)用。
最近,我國(guó)在量子通信領(lǐng)域取得了世界一流水平的重要進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)了世界上首次千公里級(jí)的量子糾纏和星地雙向量子密鑰分發(fā),墨子號(hào)的成功也促進(jìn)了世界各國(guó)對(duì)空間量子衛(wèi)星的部署。未來(lái)的量子通信發(fā)展,歐盟聚焦量子互聯(lián)網(wǎng),美國(guó)將重點(diǎn)研發(fā)光量子通信網(wǎng)絡(luò)。
量子計(jì)算的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈,“量子霸權(quán)”爭(zhēng)奪戰(zhàn)進(jìn)入白熱化,谷歌、IBM、英特爾、微軟、阿里巴巴、騰訊、百度等大型企業(yè)都在角逐量子計(jì)算機(jī)的研制。未來(lái),歐盟將重點(diǎn)開(kāi)發(fā)超過(guò)50個(gè)量子比特和具備量子糾錯(cuò)功能的量子處理器,美國(guó)將打造量子計(jì)算測(cè)試平臺(tái)以促進(jìn)硬件、架構(gòu)、量子算法和模擬的開(kāi)發(fā)。
生物科技
作者:邢穎(中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院副研究員)
生物科技在引領(lǐng)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位日益凸顯,生物產(chǎn)業(yè)正加速成為繼信息產(chǎn)業(yè)之后新的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。近年來(lái),世界各國(guó)紛紛強(qiáng)化生物科技戰(zhàn)略布局。例如,美國(guó)啟動(dòng)了《2015年工程生物學(xué)研究與發(fā)展法案》立法議程,2016年還發(fā)布了醫(yī)療創(chuàng)新政策法案,將提供63億美元經(jīng)費(fèi)用于開(kāi)發(fā)疾病療法。
歐盟委員會(huì)和企業(yè)伙伴在2014年聯(lián)合推出預(yù)算37億歐元的“生物基產(chǎn)業(yè)公私合作伙伴計(jì)劃(2014—2024年)”。英國(guó)生物技術(shù)和生物科學(xué)研究理事會(huì)2017年宣布投入3.19億英鎊支持未來(lái)五年的生物科技發(fā)展。我國(guó)也印發(fā)《“十三五”生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》及生物制造相關(guān)規(guī)劃,提出加快生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展步伐、培育生物經(jīng)濟(jì)新動(dòng)力的重要任務(wù)。
生物技術(shù)領(lǐng)域關(guān)鍵性、前沿性、顛覆性技術(shù)不斷引起各國(guó)高度關(guān)注,新一代基因組學(xué)、合成生物學(xué)、新型治療方法等技術(shù)不斷掀起研發(fā)熱潮。
生物技術(shù)的顛覆性不僅體現(xiàn)在民用領(lǐng)域,也有重要的軍事用途。據(jù)了解,美國(guó)已在生物材料、仿生設(shè)計(jì)、生物計(jì)算、生物燃料等領(lǐng)域取得突破,并試圖利用這些“顛覆性技術(shù)”催生出新的作戰(zhàn)樣式和作戰(zhàn)理念。美國(guó)國(guó)防部預(yù)研局曾制定過(guò)一份《2013-2017年科技發(fā)展計(jì)劃》重點(diǎn)是生物技術(shù)在“戰(zhàn)場(chǎng)醫(yī)療”等方面的應(yīng)用。
我們分析認(rèn)為,生物科技領(lǐng)域重點(diǎn)有三項(xiàng)重要顛覆性技術(shù)。
第一,基因編輯技術(shù)。基因編輯技術(shù)是一項(xiàng)突破性的生命科學(xué)技術(shù),通過(guò)利用一種切割細(xì)胞中特定DNA序列的酶——核酸酶,實(shí)現(xiàn)對(duì)特定位點(diǎn)基因的精準(zhǔn)插入、刪除或替換。根據(jù)序列特異性核酸酶的不同,可分為ZFNs、TALEN及CRISPR/Cas9技術(shù)?;蚓庉嫾夹g(shù)由于具有簡(jiǎn)便、高效及低成本等優(yōu)點(diǎn),在基礎(chǔ)研究、基因治療及遺傳改良等方面展現(xiàn)出巨大的潛力。
美國(guó)和中國(guó)在基因編輯技術(shù)研發(fā)上處于世界領(lǐng)先地位。在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,美國(guó)科學(xué)家首先發(fā)現(xiàn)基因編輯技術(shù)能夠編輯人類基因,并在單堿基編輯、RNA編輯、基因編輯機(jī)制上陸續(xù)取得突破性成果,不斷改進(jìn)基因編輯的精準(zhǔn)性、降低脫靶效應(yīng);美國(guó)還率先將基因編輯技術(shù)應(yīng)用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞。
在醫(yī)療健康領(lǐng)域,我國(guó)科學(xué)家首次完成了對(duì)人類胚胎的基因編輯用于治療地中海貧血,我國(guó)還是世界上第一個(gè)將CRISPR應(yīng)用于人體臨床試驗(yàn)的國(guó)家;而美國(guó)開(kāi)展了首個(gè)人體內(nèi)基因編輯手術(shù)。在農(nóng)業(yè)遺傳育種領(lǐng)域,該技術(shù)通過(guò)對(duì)水稻、小麥、大豆、玉米等重要主糧作物及蔬菜的基因組進(jìn)行編輯,有效改善了產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病及抗逆性狀,并且通常不會(huì)引入外源基因,引起廣泛關(guān)注。
第二,合成生物學(xué)。合成生物學(xué)是在現(xiàn)代生物學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的、融入工程學(xué)思想的多學(xué)科交叉研究領(lǐng)域,在醫(yī)藥、能源、材料、環(huán)境等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。2002年,美國(guó)紐約州立大學(xué)在歷史上首次利用人工從化學(xué)單體合成了病毒——脊髓灰質(zhì)炎病毒。2008年、2010年,美國(guó)又首先合成了生殖道支原體基因組和噬菌體基因組,創(chuàng)造了首例“人造細(xì)胞”。
2014年,美國(guó)首次成功合成酵母的1條染色體,其在酵母細(xì)胞內(nèi)呈現(xiàn)正常功能;繼而2017年,Science報(bào)道了另外5條酵母染色體的合成,其中4條以中國(guó)學(xué)者為主完成。美國(guó)科學(xué)家還合成了具有最小細(xì)菌基因組的活體細(xì)胞Syn3.0。
此外,美國(guó)公司通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、人工智能、高通量篩選和機(jī)器人自動(dòng)化的串聯(lián)模式促進(jìn)菌株優(yōu)化與化合物合成。英國(guó)建造了名為“Foundry”的設(shè)施用于DNA制備過(guò)程工業(yè)化。合成生物學(xué)正與人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)、化學(xué)合成技術(shù)會(huì)聚,加速工程化進(jìn)程。
第三,細(xì)胞免疫治療。細(xì)胞免疫治療(CAR-T)是通過(guò)基因工程手段修飾人的免疫效應(yīng)細(xì)胞(T細(xì)胞),使其表達(dá)嵌合抗原受體(CAR),之后回輸入患者體內(nèi),使免疫細(xì)胞能特異性地識(shí)別腫瘤相關(guān)抗原,以此增強(qiáng)T細(xì)胞對(duì)腫瘤的特異性殺傷的一種技術(shù)。
近年來(lái),細(xì)胞免疫治療已成為包括惡性血液腫瘤在內(nèi)的多種腫瘤治療的重要手段。細(xì)胞免疫治療對(duì)白血病的有效率可達(dá)到94%,用于實(shí)體瘤治療尚有待攻克。2017年,美國(guó)FDA批準(zhǔn)了首個(gè)來(lái)自諾華制藥的細(xì)胞免疫療法用于治療白血病,繼而又批準(zhǔn)了來(lái)自Kite制藥的CAR-T治療淋巴瘤。這標(biāo)志著細(xì)胞免疫療法已進(jìn)入實(shí)用階段。在CART-T療法的開(kāi)發(fā)上,美國(guó)遙遙領(lǐng)先,中國(guó)緊隨其后。
統(tǒng)計(jì)顯示,正在開(kāi)展的CAR-T臨床試驗(yàn)共87項(xiàng),美國(guó)54項(xiàng),中國(guó)有23項(xiàng)。我國(guó)在國(guó)際實(shí)體瘤CAR-T細(xì)胞治療領(lǐng)域呈領(lǐng)先地位,已完成針對(duì)肝癌的CAR-T一期臨床試驗(yàn)。
人工智能
作者:唐川(中國(guó)科學(xué)院成都文獻(xiàn)情報(bào)中心副研究員)
人工智能研發(fā)與應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域主要集中在:機(jī)器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí),計(jì)算機(jī)視覺(jué)/圖像識(shí)別,自然語(yǔ)言處理/語(yǔ)音識(shí)別,神經(jīng)形態(tài)計(jì)算/腦啟發(fā)計(jì)算,腦科學(xué)與人工智能,智能機(jī)器人/虛擬個(gè)人助理,自動(dòng)駕駛/無(wú)人系統(tǒng)。
各領(lǐng)域發(fā)展總體呈現(xiàn)以下趨勢(shì):
產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。人工智能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用速度不斷加快、領(lǐng)域不斷拓展、技術(shù)不斷更新,人工智能應(yīng)用已經(jīng)成為諸多行業(yè)的發(fā)展方向和轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要抓手,新應(yīng)用層出不窮,引發(fā)人工智能產(chǎn)業(yè)的空前繁榮。
專用技術(shù)不斷突破。由于面向特定領(lǐng)域的人工智能技術(shù)(即專用人工智能)應(yīng)用場(chǎng)景需求明確、領(lǐng)域知識(shí)積累深厚、建模計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單可行,在多類單項(xiàng)測(cè)試中超越人類。
通用技術(shù)仍需努力。目前人工智能距離通用的智能系統(tǒng)還有很大差距,還處于有智能沒(méi)智慧、有智商沒(méi)情商的階段,對(duì)情景的準(zhǔn)確判斷能力和精細(xì)操作能力僅屬于初級(jí)水平,也很難準(zhǔn)確把握人類的情感、意識(shí)、需求等。
應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。越來(lái)越多的不同領(lǐng)域與行業(yè)開(kāi)始重點(diǎn)采用人工智能技術(shù)。在生命健康領(lǐng)域,人工智能技術(shù)可幫助醫(yī)生診斷乳腺癌,速度是人工的30倍,準(zhǔn)確度為99%。在網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域,人工智能系統(tǒng)可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)85%的網(wǎng)絡(luò)攻擊,高于人類分析師水平。
社會(huì)影響快速擴(kuò)散。公眾對(duì)人工智能帶來(lái)的社會(huì)影響越來(lái)越感興趣,尤其是可能給人類帶來(lái)的威脅和利益沖突,每當(dāng)出現(xiàn)特定的技術(shù)突破、事件或知名人士發(fā)表相關(guān)言論,都能引發(fā)公眾對(duì)人工智能的熱烈關(guān)注與討論。
近年來(lái),各國(guó)政府紛紛加快在人工智能領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局,將其作為提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要抓手,啟動(dòng)了各類研發(fā)或技術(shù)轉(zhuǎn)移計(jì)劃,力圖占領(lǐng)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用的新的制高點(diǎn),美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)與日本等國(guó)都加大了資金投入和政策傾斜力度。
例如,美國(guó)對(duì)人工智能發(fā)展進(jìn)行了全面、深入的戰(zhàn)略研究和系統(tǒng)布局,包括:成立專門機(jī)構(gòu),協(xié)調(diào)相關(guān)領(lǐng)域研發(fā)力量;組織社會(huì)力量,進(jìn)行關(guān)鍵問(wèn)題和重要政策研究;從科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、教育培訓(xùn)等方面。
歐盟于2009年和2013年發(fā)起了引領(lǐng)人工智能前沿技術(shù)發(fā)展的“藍(lán)腦計(jì)劃”和“人類大腦工程”。2018年,歐盟24國(guó)簽署協(xié)議,至2020年將投資15億歐元,并帶動(dòng)公共和私人資本參與,預(yù)計(jì)總投資將達(dá)到200億歐元。
我國(guó)人工智能技術(shù)雖然起步較晚,但在政府與社會(huì)各界的支持與投入下,取得了迅猛的發(fā)展。
在基礎(chǔ)研究方面,我國(guó)已擁有設(shè)施齊全的研發(fā)機(jī)構(gòu)與團(tuán)隊(duì),2017年2月起,國(guó)家發(fā)改委先后批復(fù)設(shè)立深度學(xué)習(xí)技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、類腦智能技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室等研究單元。我國(guó)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)在語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、機(jī)器翻譯、中文信息處理等方面已處于世界領(lǐng)先地位。智能芯片技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了突破,中科院計(jì)算所團(tuán)隊(duì)研制出的寒武紀(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器已成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的追趕目標(biāo)。
與此同時(shí),我國(guó)人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)日益活躍。據(jù)國(guó)內(nèi)外多家市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)分析,2017年我國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模在135億~260億元人民幣之間,年增長(zhǎng)率在41%-75%之間。2015年和2016年分別新成立了150家和128家人工智能公司,其中已涌現(xiàn)若干獨(dú)角獸企業(yè)。
此外,人工智能受到政府的高度重視。自2016年起,我國(guó)快速將人工智能發(fā)展上升至國(guó)家戰(zhàn)略層面,相關(guān)政策密集出臺(tái)。2016年4月,工信部、發(fā)改委、財(cái)政部聯(lián)合出臺(tái)了《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》,聚焦智能工業(yè)型機(jī)器人和服務(wù)型機(jī)器人的發(fā)展。2016年5月,發(fā)改委、科技部、網(wǎng)信辦等聯(lián)合印發(fā)的《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》提出到2018年基本建成人工智能產(chǎn)業(yè)體系、創(chuàng)新服務(wù)體系和標(biāo)準(zhǔn)化體系。
同月,科技部宣布將“人工智能2.0”列為《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中“科技創(chuàng)新2030”重大項(xiàng)目之一。2017年7月,國(guó)務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,從戰(zhàn)略態(tài)勢(shì)、總體要求、資源配置、立法、組織等各個(gè)層面確立了我國(guó)人工智能發(fā)展規(guī)劃。此后,各政府部門與地方政府紛紛出臺(tái)政策與戰(zhàn)略規(guī)劃,落實(shí)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》的總體部署,相關(guān)技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用都得到了極大促進(jìn)。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)
作者:田倩飛(中國(guó)科學(xué)院成都文獻(xiàn)情報(bào)中心助理研究員)
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信在各自獨(dú)立發(fā)展的基礎(chǔ)上相互融合的新興領(lǐng)域,主要由移動(dòng)終端、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和公眾互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)等三要素構(gòu)成,涉及無(wú)線蜂窩通信、無(wú)線局域網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等諸多領(lǐng)域,能廣泛應(yīng)用于個(gè)人即時(shí)通訊、家庭互聯(lián)、現(xiàn)代物流、智慧城市等多個(gè)場(chǎng)景。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的演進(jìn)歷程是移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)匯聚、融合的過(guò)程,其中,不斷演進(jìn)更迭的移動(dòng)通信技術(shù)是其持續(xù)且快速發(fā)展的主要推手。每一代移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)似乎都是漸進(jìn)式創(chuàng)新的產(chǎn)物,但當(dāng)這種漸進(jìn)式創(chuàng)新融入上世紀(jì)最具變革性影響的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展時(shí),就會(huì)產(chǎn)生打破原有體系、取代已有技術(shù)、改變游戲規(guī)則、重塑競(jìng)爭(zhēng)格局等一系列顛覆性影響。
目前,第五代移動(dòng)通信(5G)已成為當(dāng)前和未來(lái)全球業(yè)界的焦點(diǎn),將引領(lǐng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入新時(shí)代。美國(guó)高通公司指出,5G技術(shù)將成為和電力、互聯(lián)網(wǎng)等發(fā)明一樣的通用技術(shù),催化未來(lái)的轉(zhuǎn)型變革,重新定義工作流程并重塑經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)規(guī)則。到2035年,5G將在全球創(chuàng)造12.3萬(wàn)億美元的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出,同時(shí)創(chuàng)造2200萬(wàn)個(gè)工作崗位。針對(duì)新興5G技術(shù),許多國(guó)家和地區(qū)都部署了詳細(xì)的5G發(fā)展規(guī)劃,全球領(lǐng)先企業(yè)和電信運(yùn)營(yíng)商也都在積極推進(jìn)5G研發(fā)與測(cè)試。
近年來(lái),國(guó)家和產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大力投入、移動(dòng)終端的普及以及整個(gè)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的不斷完善,給我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展帶來(lái)了前所未有的條件,幫助我國(guó)快速成為世界一流的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之國(guó)。截至2017年12月,我國(guó)手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)7.53億,手機(jī)網(wǎng)民占比達(dá)97.5%。以手機(jī)為中心的智能設(shè)備,成為“萬(wàn)物互聯(lián)”的基礎(chǔ),車聯(lián)網(wǎng)、智能家電促進(jìn)“住行”體驗(yàn)升級(jí),構(gòu)筑個(gè)性化、智能化應(yīng)用場(chǎng)景。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)場(chǎng)景不斷豐富、移動(dòng)終端規(guī)模加速提升、移動(dòng)數(shù)據(jù)量持續(xù)擴(kuò)大,為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造更多價(jià)值挖掘空間。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)還在變革我國(guó)社會(huì)管理與社會(huì)生產(chǎn),引領(lǐng)智能社會(huì)發(fā)展。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)讓我國(guó)政府機(jī)構(gòu)、組織的管理和服務(wù)更精細(xì)、科學(xué),直接推動(dòng)著我國(guó)陽(yáng)光型、服務(wù)型、法治型政府建設(shè)。我國(guó)移動(dòng)政務(wù)的業(yè)務(wù)處理能力在不斷拓展,居民通過(guò)手持終端就可便捷地辦理多種公共業(yè)務(wù),北京、廣東、重慶等省市已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)水電繳費(fèi)、醫(yī)療掛號(hào)、交通出行、法院立案、港澳通行證續(xù)簽等服務(wù)功能。
未來(lái),我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在社會(huì)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用還將得到極大提升和發(fā)展。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的海量大數(shù)據(jù)的支持下,農(nóng)業(yè)、工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)都將得到不斷優(yōu)化,包括生產(chǎn)流程、管理程序、產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)、營(yíng)銷模式都會(huì)發(fā)生變革或轉(zhuǎn)型,針對(duì)消費(fèi)者的個(gè)性化需求與體驗(yàn),產(chǎn)品與服務(wù)也將更加垂直化、精細(xì)化。
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原文標(biāo)題:顛覆性技術(shù)的預(yù)測(cè)與展望:從量子信息、生物技術(shù)、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)談起
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