新科技革命前夜,未来科技发展趋势会走向何方?
发布时间:2017/11/27 15:30:12 浏览次数:243
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潘教峰 (研究员)
中国科学院科技战略咨询研究院 院长
中国发展战略学研究会理事长

  我们处在一个大变革大调整时代,纵观当今世界,无论是文明进步、发展模式、世界格局、科技创新,还是中国发展,都处在重大转折期。
  当前全球创新活动进入一个新的密集期,呈现出多点突破、交叉汇聚的生动景象,绿色、健康、智能引领创新方向,一些基本科学问题面临着重大突破。
  以新一代信息技术(如人工智能)、新能源技术、新生物技术、新材料技术为主要突破口的新科技革命,将从蓄势待发状态进入到群体迸发的关键时期,颠覆性技术不断涌现,引发新一轮产业革命,推动全球创新格局重大调整,深刻改变人们的生产和生活方式。
  能源与资源领域
  能源科技向绿色低碳、智能、高效、多元方向发展,多能互补、分布利用成为总的趋势。到2050年可再生能源将约占全球能源的一半。
  资源科技向矿产资源、水资源和生物资源的高效开发、综合利用以及持续、稳定、安全供给的总体方向发展。其中,水资源方面,将着重发展更高效、更经济的节水技术、水回用技术,水循环关键过程、机理及水资源调控,跨境水资源开发利用与调节等。
  材料与制造领域
  材料技术的发展趋向于结构功能一体化、材料器件智能化、制备过程绿色化。
  绿色智能制造技术将引发产业全面变革。人机共融的智能制造模式、智能材料与4D打印技术,将推动大批量集中式生产转向高度灵活、个性化、数字化新生产模式。智能机器人的研发应用将成为前沿和热点,基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造将引领制造方式的变革。
  信息网络领域
  移动互联网、物联网、大数据、量子计算机、第五代移动通信技术(5G技术)等正在重塑信息科技及产业的发展格局。“万物互联”成为新趋势。5G技术有望成为未来数字经济乃至数字社会的“大脑”和“神经系统”,并带来一系列产业创新和巨大经济及战略利益。
  人工智能技术重新兴起,麦肯锡公司预测,到2025年全球人工智能市场规模将达11万亿美元;美林银行则预测人工智能对全球经济的影响将达到14—33万亿美元。
  现代农业领域
  农业科技向高效、安全、优质生产方向发展。大数据、农业信息技术和智能农机装备将成为农业现代化的关键支撑。高通量、智能化精准种养技术集成体系,自动化机器人和微型灌溉等促进农业高效、多产。
  农业防灾减灾、重大疫病防治技术研究聚焦数字化精准种子安全技术和生产安全技术。基因组编辑技术、分子模块作物品种设计等新技术将对动植物品种培育和生物产品创制产生重大变革性影响。
  人口健康领域
  生命科学研究向定量、精确、可视化、交叉会聚方向发展,脑科学、结构生物学、系统生物学、合成生物学、再生医学等发展和兴起。合成病毒、基因筛查、胚胎干细胞等新兴生物技术加速走向应用,引发全社会对生物伦理、生物安全的关注。
  传统医学模式将发生深刻变化,以预防、预测和早期干预等为特征的健康医学发展迅速,对肿瘤等重大疾病早期干预与治疗有望实现。美国市场研究公司Grand View Research预计到2020年,全球精准医学市场规模将达到1.97万亿美元,干细胞市场规模将达到1 700亿美元。
  生态与环境领域
  在应对气候变化和发展绿色经济的引领下,全球生态与环境领域出现了新的变化:全球至2030年可持续发展目标相关科技问题成为研究重点,大规模人类活动对生态系统影响的研究受到重视,寻找能源、食物、水资源相联系的综合解决方案成为重要研究方向。
  灾害监测与风险评估技术、污染源防治与生态安全性评价技术、大尺度生态系统观测与研究网络成为主要的研究手段。
  空间与海洋领域
  空间探测以月球、火星和小行星探索为主线,向着更深、更遥远的宇宙迈进。从空间对地球的观测正逐渐覆盖地球系统各圈层的物理参数及人类活动造成的影响。空间态势的感知和预警将得到加强,全球公认的空间行为准则逐步建立。空间技术的市场化和商业化将呈加快趋势。
  海洋科技聚焦国家安全与海洋权益、资源可持续利用和深海探索三大方向。空间—海洋立体化实时观测已成为国际海洋科技发展的主流。载人深潜器、海底资源探测和开发、海底空间站等能力建设将得到空前发展。海洋新技术的突破正在加快新型蓝色经济的兴起与发展。
  重大前沿与交叉领域
  不同科技领域的交叉、渗透、融合将孕育重大科技创新,进而促进众多学科的基本和关键瓶颈问题的解决。
  在宇宙演化方面,揭开暗物质、暗能量之谜,将是人类认识宇宙的又一重大飞跃,从而引发新的物理学革命。
  在物质结构方面,实现对构成物质的原子、分子甚至电子的调控,从“观测时代”进入“调控时代”,将带来能源、信息、材料等领域新技术革命和产业革命。
  在生命起源与进化方面,人类有可能找到地外生命存在的新证据;合成生物学和“人造生命”的突破为认知生命起源和进化开辟着新途径,将打开非生命物质向生命物质转化的大门,使人类从“临床医学时代”走向“健康医学时代”。
  在意识本质方面,人类大脑及其认知功能、智力本质的研究正在快速发展,有望描绘出人脑活动图谱和工作机理,一旦突破将引起信息与智能科学技术新的革命。
  科技创新的转折期
  从大历史观看科技发展,其正处在重大转折期。从16世纪近现代科技发生发展以来,已发生了两次重大科学革命和三次重大技术革命,催生了浪潮迭起的产业革命,导致生产力的跨越式提升,不仅极大地丰富了社会物质财富,也引发经济、社会、军事等领域的广泛变革。



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