科技前沿 | 2023全球科技趨勢預(yù)測：科技向“實” 萬物生長
未來會發(fā)生什么？科技將給未來最肯定的答案。哪些技術(shù)正在塑造數(shù)字世界的新興科技趨勢？我們應(yīng)該為哪些最重要的趨勢做好準(zhǔn)備？《科技周刊》記者根據(jù)《自然》2023年科學(xué)大事預(yù)測、《福布斯》2023年科技趨勢預(yù)測等，梳理出2023年最有可能向“實”發(fā)展的顛覆性科技趨勢。在2023年，多個新“宇宙之眼”有望開啟，6G技術(shù)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?，元宇宙的部分?nèi)容將成為現(xiàn)實，數(shù)字世界和物理世界正在更快速地連通……
趨勢一：
人工智能更“人”化
2023年，人工智能將進一步滲透人們的各種生活場景，人機協(xié)作更為緊密。人工智能讓機器自動化更為便捷，從而高效緩解勞動力短缺和供應(yīng)鏈問題。預(yù)計明年人工智能核心成長邏輯將向下游高質(zhì)量成長需求擴散，如新能源領(lǐng)域快速發(fā)展對相關(guān)智能視覺檢測設(shè)備需求增長。另外，人工智能技術(shù)國產(chǎn)化替代腳步將進一步加快，制造業(yè)對智能化替代的訴求更強烈。
2022年8月，小米發(fā)布全棧自研人形仿生機器人CyberOne，通過機械關(guān)節(jié)模組和全身控制算法實現(xiàn)雙足運動姿態(tài)平衡，并通過音頻、視覺算法和模組提供了情緒感知和空間三維虛擬重建能力。小米總裁王翔表示，人形機器人未來有很大的發(fā)展應(yīng)用潛力，小米未來會持續(xù)在這個品類和周邊產(chǎn)業(yè)投入。
近日，36氪江蘇統(tǒng)計前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)庫發(fā)布最新數(shù)據(jù)，截至2022年12月5日，江蘇省內(nèi)已有工業(yè)機器人企業(yè)28866家，居全國第一。省科技廳等部門累計實施各類科技計劃項目70余項，安排經(jīng)費3.3億元，吸引社會投入超10億元。在《2021-2022中國人工智能計算力發(fā)展評估報告》中，南京、蘇州分列中國人工智能城市排行榜上第四名和第六名。目前，江蘇人工智能核心企業(yè)超過1000家，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超千億元。
趨勢二：
元宇宙發(fā)展“脫虛向?qū)崱?/strong>
2023年，將是元宇宙未來十年發(fā)展方向的“指路之年”。在消費端，蘋果公司備受關(guān)注的虛擬現(xiàn)實頭顯設(shè)備正在加緊開發(fā)，有消息稱其將于2023年推出旗下首款A(yù)R/VR頭顯產(chǎn)品。而三星也計劃在2023年為開發(fā)者發(fā)布新一代的XR設(shè)備。
我國元宇宙發(fā)展從政策端到行業(yè)端都在積極探路。10月28日，工業(yè)元宇宙協(xié)同發(fā)展組織在京成立并發(fā)布《工業(yè)元宇宙創(chuàng)新發(fā)展三年行動計劃》。《計劃》顯示，力爭通過3年的努力，以工業(yè)元宇宙的技術(shù)儲備、標(biāo)準(zhǔn)研制、應(yīng)用培育和生態(tài)構(gòu)建為目標(biāo)，通過創(chuàng)新能力提升等四項行動，實現(xiàn)3個100：形成100個可復(fù)制的典型案例，為應(yīng)用推廣提供標(biāo)準(zhǔn)模板；打造100個工業(yè)元宇宙標(biāo)桿應(yīng)用，提供元宇宙在工業(yè)領(lǐng)域的高水準(zhǔn)落地示范；建設(shè)100個賦能創(chuàng)新中心，并推動建設(shè)一批“工業(yè)元宇宙+垂直行業(yè)”的工業(yè)元宇宙開放平臺。
今年，《昆山市元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2022-2025年)》發(fā)布，計劃到2025年元宇宙相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到1000億元，建成15項以上典型應(yīng)用場景項目，培育5家以上具有國際競爭力的領(lǐng)軍企業(yè)、100家以上元宇宙“專精特新”中小企業(yè)。無錫也提出打造國內(nèi)元宇宙生態(tài)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，并發(fā)布“華萊塢元宇宙世界”項目，主要依托數(shù)字影視IP進行內(nèi)容開發(fā)，打開“元宇宙+數(shù)字影視”創(chuàng)新應(yīng)用、打造示范場景新局面。
趨勢三：
基因編輯療法預(yù)計迎來新突破
2022年，據(jù)美國《麻省理工學(xué)院技術(shù)評論》網(wǎng)站報道，一名家族性高膽固醇血癥患者在新西蘭接受了基因編輯臨床試驗，以期降低血膽固醇水平，從而防治心臟病。這項臨床試驗是利用基因編輯技術(shù)防治心臟病的一次新探索。如果本次試驗成功，基因編輯技術(shù)或可廣泛應(yīng)用于常見疾病的預(yù)防，試驗結(jié)果預(yù)計在2023年公布。
據(jù)日本共同通訊社報道，京都大學(xué)基金會正準(zhǔn)備從明年3月開始提供用于醫(yī)療用途的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC細(xì)胞），減小排斥反應(yīng)風(fēng)險。最終目標(biāo)是儲備適合日本人口100%、世界人口95%、可用于疾病治療的細(xì)胞。
近年來國內(nèi)也涌現(xiàn)出一批致力于先進基因編輯療法開發(fā)的企業(yè)，其中包括邦耀生物、瑞風(fēng)生物、引正基因、本導(dǎo)基因、輝大基因、銳正基因、正序生物等10余家公司，各自均有自己獨特的基因編輯系統(tǒng)。根據(jù)公開資料，其中絕大部分都已布局體內(nèi)基因編輯療法開發(fā)。
近日，江蘇企業(yè)新芽基因完成數(shù)千萬美元A輪融資，推進基于堿基編輯技術(shù)的基因療法管線研發(fā)。該公司首個產(chǎn)品的適應(yīng)癥為杜氏肌營養(yǎng)不良（DMD）系列基因突變疾病。據(jù)公開資料顯示，該公司的TAM堿基編輯技術(shù)在患者的iPSC細(xì)胞中高效恢復(fù)了抗肌萎縮蛋白的表達，并在DMD小鼠上表現(xiàn)出了較好的療效。
趨勢四：
量子技術(shù)“多點開花”
2022年10月，諾貝爾物理學(xué)獎表彰科學(xué)家們用糾纏光子實驗，驗證了量子力學(xué)違反貝爾不等式，開創(chuàng)了量子信息科學(xué)。此次諾貝爾物理學(xué)獎，將“量子信息科學(xué)”這一前沿科學(xué)領(lǐng)域推向更廣泛的大眾。2023年，美國、英國、中國和俄羅斯等國都將投入大量資金發(fā)展量子計算技術(shù)。據(jù)俄新社報道，俄羅斯政府將在2023年和2024年向國有俄羅斯鐵路公司共計撥款6940萬美元，以擴大其量子通信網(wǎng)絡(luò)。作為其數(shù)字經(jīng)濟框架的一部分，政府計劃在2021年至2024年期間向俄羅斯鐵路公司總投資1.449億美元，以發(fā)展量子通信網(wǎng)絡(luò)。
量子精密測量方面，中國空間站里，新增了一個“太空里最精準(zhǔn)的時鐘”——冷原子光鐘，隨著夢天實驗艙升空，這是世界上第一套飛上太空的冷原子鐘組，所有模塊由中國制造。夢天實驗艙搭載的氫原子鐘、銣原子鐘和光鐘將組成空間冷原子鐘組，構(gòu)成在太空中頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度最高的時間頻率系統(tǒng)，精度非常高，幾百萬年才誤差一秒鐘。
近日，中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心與中國電子科技集團公司電子科學(xué)研究院、量子科技長三角產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，三方共建量子信息技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新實驗室，共同推動量子網(wǎng)絡(luò)與量子科技的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。通過本次戰(zhàn)略合作協(xié)議的簽署，三方未來將共同開展圍繞量子科技與信息科學(xué)在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)資源領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新等方面的深度合作，力爭在關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、聯(lián)合創(chuàng)新實驗、產(chǎn)業(yè)協(xié)同應(yīng)用等方面取得突破性進展。
趨勢五：
多個新“宇宙之眼”有望開啟
2023年，我們將有望看到更多“宇宙之眼”捕獲的探測成果。其中，歐洲航天局（ESA）正在開發(fā)的歐幾里得太空望遠(yuǎn)鏡計劃繞太陽運行6年，并拍攝照片以創(chuàng)建宇宙的3D地圖，該望遠(yuǎn)鏡計劃將于2023年發(fā)射升空。智利的薇拉·魯賓天文臺將于2023年7月開始拍攝圖像。該望遠(yuǎn)鏡有一個特殊的三鏡設(shè)計和一個包含超30億像素固態(tài)探測器的相機，將能夠在短短三個晚上掃描整個南部天空。
2022年5月，中國載人航天工程辦公室主任郝淳在國新辦新聞發(fā)布會上介紹，計劃明年發(fā)射我國首個大型空間巡天望遠(yuǎn)鏡，開展廣域巡天觀測，將在宇宙結(jié)構(gòu)形成和演化、暗物質(zhì)和暗能量、系外行星與太陽系天體等方面開展前沿科學(xué)研究，有望取得一批重大創(chuàng)新成果，運行后該望遠(yuǎn)鏡將成為太空中最大的相機。
12月13日，我國綜合性太陽探測衛(wèi)星“夸父一號”衛(wèi)星首批科學(xué)圖像新聞發(fā)布會在北京召開。本次發(fā)布對外公布了“夸父一號”自2022年10月9日成功發(fā)射以來，3臺有效載荷在軌運行2個月期間，獲取的若干對太陽的科學(xué)觀測圖像。觀測成果實現(xiàn)了多項國內(nèi)外首次，在軌驗證了“夸父一號”3臺有效載荷的觀測能力和先進性。明年，“夸父一號”將繼續(xù)按照既定計劃開展并完成在軌測試，早日轉(zhuǎn)入在軌科學(xué)運行階段。同時，“夸父一號”將充分發(fā)揮3臺有效載荷組合觀測的特色，加強國內(nèi)外合作和數(shù)據(jù)開放共享工作，早日實現(xiàn)“一磁兩暴”科學(xué)目標(biāo)，為太陽活動第25周峰年觀測和研究做出有顯示度的中國貢獻。
趨勢六：
向太空“進軍”按下“加速鍵”
2023年，人類“進軍”太空按下“加速鍵”，各國正緊鑼密鼓布局未來太空探索計劃。據(jù)韓媒報道，韓國總統(tǒng)尹錫悅公布“未來太空經(jīng)濟路線圖”，并表示將設(shè)立“太空航空廳”，打造韓國自己的航天局。并計劃到2032年成功登月，到2045年自主實現(xiàn)火星登陸。
12月11日，日本第一個商業(yè)化的月球著陸器，“白兔-R”（HAKUTO-R M1）搭乘SpaceX獵鷹9號火箭成功部署。它將沿著一條低能量軌道飛向月球，大約5個月后嘗試在月球正面東北象限冷海地區(qū)的阿特拉斯隕石坑軟著陸。另外，印度空間研究組織的第三次探月任務(wù)“月船3號”也將于2023年中期在月球南極附近著陸。
明年，我們有望看到億萬富翁、音樂制作人、攝影藝術(shù)家、專業(yè)演員等一行人登上宇宙飛船繞月飛行的場面。近日，Start Today, Inc.首席執(zhí)行官前澤友作宣布“DearMoon”計劃8名機組組員和2名后備組員名單，這是第一個繞月飛行全平民項目登上SpaceX開發(fā)的火箭“星艦”（Starship）。這8名機組成員將與前澤友作一起繞月飛行約7天并返回地球。此外，明年4月，歐洲航天局（ESA）將發(fā)射木星冰月探測器（JUICE），旨在研究這顆巨型氣體行星及其三顆衛(wèi)星的環(huán)境。
趨勢七：
清潔能源供給持續(xù)擴大
近日，國家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心副主任陶冶指出，面向2023年乃至更長一段時間，增強能源供應(yīng)能力，就要統(tǒng)籌推動非化石能源發(fā)展和化石能源清潔利用。加快實施可再生能源替代行動，持續(xù)擴大清潔能源供給，做好風(fēng)、光、水、核等清潔能源供應(yīng)體系建設(shè)工作。同時發(fā)揮好煤炭、煤電在推動能源綠色低碳發(fā)展中的支撐作用。
2023年，我國將繼續(xù)優(yōu)化發(fā)展方式，大規(guī)模開發(fā)可再生能源。在“三北”地區(qū)大力推進風(fēng)電和光伏發(fā)電基地化開發(fā)，在中東南部地區(qū)積極推進風(fēng)電和光伏發(fā)電分布式開發(fā)，在西南地區(qū)統(tǒng)籌推進水風(fēng)光綜合基地一體化開發(fā)，在東部沿海地區(qū)積極推動海上風(fēng)電集群化開發(fā)。
近日，江蘇天合光能公司發(fā)布消息稱，新一代至尊N型組件將于2022年底前實現(xiàn)量產(chǎn)，至明年第一季度，天合光能將釋放超過1000萬千瓦的N型組件產(chǎn)能；預(yù)計到2023年底，天合光能N型組件的產(chǎn)能將達到3000萬千瓦。而在《江蘇省“十四五”可再生能源發(fā)展專項規(guī)劃》中，對“十四五”時期設(shè)下的目標(biāo)是，海上風(fēng)電裝機達到1500萬千瓦。
趨勢八：
6G技術(shù)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?/strong>
移動通信技術(shù)歷經(jīng)五代發(fā)展，引領(lǐng)社會生活發(fā)生深刻變革，當(dāng)前已經(jīng)進入到5G-A階段，正在向6G演進。6G性能較5G全方位提升，覆蓋范圍進一步擴展。全球國際組織已紛紛啟動6G相關(guān)研究工作，預(yù)計2023年年底的世界無線電通信大會將討論6G頻譜需求，2027年底的WRC將完成6G頻譜分配。目前中、美、日、韓及歐洲多國已陸續(xù)制定6G技術(shù)發(fā)展目標(biāo)，推動移動通信技術(shù)進一步演繹。未來智慧城市、智慧交通、智慧工業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)等重大應(yīng)用，需要廣泛部署的大規(guī)模傳感設(shè)備提供的海量環(huán)境、狀態(tài)信息支持。
2022年初，紫金山實驗室發(fā)布6G核心技術(shù)創(chuàng)新成果，這項核心技術(shù)，其巨大的頻譜資源可支撐1Tbps通信速率，比5G提升10到100倍，打破世界無線通信實時傳輸最高紀(jì)錄，能滿足全息及“元宇宙”通信等新型應(yīng)用需求。
網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實驗室副主任兼首席科學(xué)家、東南大學(xué)教授尤肖虎預(yù)計，到2030年，移動通信系統(tǒng)的容量要擴大到現(xiàn)在的100倍甚至更多。因此，尤肖虎認(rèn)為，6G的目標(biāo)就是要把傳輸速率大幅提升，在更高的頻段上探索新一代特別是6G移動中心系統(tǒng)的傳輸體制——這被尤肖虎比喻為“6G皇冠上的明珠”。
在6G國際賽道上，尤肖虎團隊率先取得了突破。今年年初，尤肖虎團隊在全世界率先發(fā)布100Gb/s（比特每秒）到200Gb/s的太赫茲無線傳輸系統(tǒng)，創(chuàng)造了世界上最高的無線通信傳輸紀(jì)錄。下一階段，尤肖虎團隊將努力將傳輸速率提高到1000Gb/s，以滿足6G發(fā)展的需求。
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