近期网上热议的达摩院2021十大科技趋势中,有哪些值得玩味的细节?

前段时间有一些正在立项科幻电影的朋友曾经问过我,现在人类对未来科技预测究竟是不是准确?我觉得放在这里是一个应景的开始。

如果我们说未来的十到二十年,科技发展在大方向上并不确定。正如冷战时期,人类曾坚信载人航天技术能帮助我们快速踏入宇宙,从而避免地球「人口红线」带来的资源战争;20世纪初,人类也曾坚信生物科技能给我们带来基因变革,从而从根本上更适应变化多端的世界。但是谁也没想到,新发现的领域扩宽了我们的认知,光纤、超大规模集成电路带来的信息科技成了这个世代主流。

不过如果我们缩小时间范围到未来一到两年,基于科技现状的合理延伸能让我们踮起脚尖看到更远的风景。摩尔定律尚未结束,通信的发展也并未停止,在我们触手可及的这几年里,信息产业依然会维持非常迅猛的前行惯性,如芯片、量子计算、信息超材料等泛信息产业也将会随之受益。

达摩院今天发布的2021十大科技趋势、中国工程院前一段时间发布的2020年工程前沿问题报告等等预测和分析都是如此。我们似乎可以依靠来自不同角度的聪明头脑拨开未来迷雾,即使只有短短一两年。

细节1.  回顾趋势等于回味历史—达摩院十大科技趋势这三年

达摩院连续3年发布十大科技趋势,影响面不断扩大,基本见证着人工智能、5G和区块链这三大领域各自不同的发展,也见证了它们短暂的高峰与低谷,兴起与衰落。

为此我做了一个简单的图,收集了2019-2021年三次十大科技趋势的具体词条,在其中用颜色标注了一些简单的关联:

1.(AI)经久不衰的红:作为唯一一个每年都能入选3个以上词条的领域(除标注外,2021很多涉及AI),人工智能对科技领域的影响正在从基础/理论性突破转变为对特定场景和应用赋能,换句话说,AI的技术潜力正在越来越广泛的应用场景里落地,变成现实。

a.在算力上,2019年专用芯片为AI终端提供了更强力的算力基础,2020年的存算一体架构更进一步帮助AI解决了部分超高算力需求。

b.在理论上,超大规模图网络和AI的认知系统可以帮助AI在常识与可解释性问题上更进一步。要知道这是目前AI理论界最关心的几大问题之一。

c.在应用部分,从2020年联邦学习兴起的AI隐私热潮,到2021年AlphaFold掀起的药物研发领域讨论,再到AI数据管理、AI工业互联网平台和智慧农业里的人工智能优化。2020年以来,AI正在越来越多的领域真实产生社会价值。这也符合我们对AI巨大前景的期待。

智慧农业,图片来自亿欧智库

2.(智慧城市)闪烁的青色:智慧城市分别出现在2019和2021这两年。正如很多人所说,智慧城市这个概念已经经历了十余年的发展,但是在2019到2021年里,我们也基本见证了智慧城市从概念到落地和部分问题的解决。智慧城市并不仅仅是一个概念或者是「城市大脑」这样一个展厅,而是一个庞大的系统工程,在真实场景中,「建设」和「维护」数字大脑同样重要。

3.(区块链)平稳进步的蓝:2019到2021区块链的关键词分别是:商业加速、规模化应用和智慧农业中的区块链供应链溯源。这是一件很有意思的事,2019年加速,2020年规模化应用,2021年真实场景落地,结合央行发行数字货币的时间节点和技术节点,可以说区块链一直在脱离了大众视野后洗去铅华、平稳前行。

4.(半导体和信息材料)规模扩大的橙紫色:半导体材料和信息超材料是信息科学领域基础中的基础,可以说任何材料上的突破都有可能带来上层应用的变革。从2020年起,信息科技领域对半导体和信息材料领域的突破期待值就逐渐升高,到2021年,随着5G基站的逐渐铺开,以氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)为代表的第三代半导体材料应用逐渐增多,同时也正因为2020年折叠屏手机逐渐增加,市场本身对于柔性电子材料的期待同样也在逐渐提高。可以说,当前科技产业对材料领域的大量期待正是来自信息科技产业本身强大的科技发展惯性,如今这一惯性来推动了相关材料的发展。

5.(量子计算)谷歌带来的橙色:摩尔定律行至尽头的时候,量子计算给了人们新的希望。Google在2019年宣布实现了量子霸权,2020年就被称作「量子霸权元年」,而量子计算领域也不断宣告新的突破,「九章」等量子计算机的出现让世界对量子计算又一次充满了信心,并视为未来。这时,大家就会更多考虑量子计算机的实用性问题,也就是纠错问题和应用问题。但是不得不说,在可见的未来里,量子计算距离大众可感知的应用依然有相当遥远的距离。

6.(工业互联)绿色的未来到底在哪儿:工业互联网和制造业的数字化改造其实困难重重,虽然达摩院在2020年左右把工业互联网列为十大趋势,但实际上我国的工业互联网相关建设早在2017年左右就已经开始,2019年工业互联网重大专项出台,又加速了这个过程。我们其实相信互联网能够给制造业带来更多机遇,但是在这类2B领域,场景碎片化、难以抽象出通用方案、制造设备信息化程度不够是目前难以规模化应用的主要原因。

(云原生)灰色代表云计算的未来:在我个人看来,云计算的愿景主要是针对开发人员降低开发难度,提升效率,在应用程序的部署过程中,减轻软硬件环境等基础设施的技术复杂度。2020年,达摩院认为云即将成为IT的创新中心,云计算厂家把新技术(比如区块链、数据库、AI)尽量抽象成云服务,然后通过统一平台降低开发难度。在2021年,达摩院进一步认为云原生架构将成为云计算的趋势。未来,芯片、开发平台、应用软件乃至计算机等将诞生于云上,可将网络、服务器、操作系统等基础架构层高度抽象化,降低计算成本、提升迭代效率,大幅降低云计算使用门槛、拓展技术应用边界。

7.(脑机接口)黑色代表无法预见(前面的趋势分类图没有套黑框,黑色不明显),我个人认为把脑机接口放在2021年的科技趋势为时尚早,因为它完全不是一个1-2年之内就可以落地的领域。虽然马斯克似乎带起了一波脑机接口风潮,但是鉴于目前的精度和产业成熟度,脑机接口有着非常广阔的前景和薄弱的现实基础,事实上,同样需要面临科技伦理问题,从技术角度来讲,它也并不如基因编辑成熟。当然,或许在创投圈会引领起一波投资热潮也说不定。

细节2.  2021年十大科技趋势中最热门的关键词—疫情

2020年一场黑天鹅疫情冲击了我们的生活,也完美反映在我看到的这份2021十大科技趋势报告里:十大科技趋势中足足有三种科技趋势在直接或间接与疫情相关,包括直接的药物筛选和提高疫苗研发效率,包括疫情给工业互联网落地带来的直接推动作用,也包括当前疫情治理对智慧城市的迫切需求。

事实确实也证明了,疫情本身对工业互联网、对智慧农业的这类亟需落地的场景类应用推动作用非常巨大。虽然我们一直在谈工业互联网改变制造业,但是制造业本身的问题就在于根本性动力不足,制造业可以自给自足并获得足够的利益,其数字化升级并不是「雪中送炭」,而更像是「锦上添花」。

疫情刚好带来了大量的人力空缺,这就给了希望升级的大型公司一个非常直接迫切的理由,正如达摩院所说「而疫情下工业互联网所展现出来的韧性,使其成为企业应对未来不确定性时的立足之本」。不仅如此,疫情一度给线下教育、部分农业、餐饮业和旅行带来了严重打击,直到今天,依然并没有恢复。

而行业「复苏」或许就是下一步需要考虑的问题。IEEE曾经做过一次由350名CIO(首席信息官)和CTO(首席技术官)参与的调查问卷。数据显示超过52%的被参访这认为,在疫情背景下,如果快速恢复企业业务,将会是今年要面对的一项最大挑战。

不过就我本人来看,疫情也产生了一些正向的社会效果。绝大多数92%的CTO和CIO都认为,与一年前相比,自己的企业和公司已经能完成对应急事件的纪实(纪实?没懂)。这就非常符合真实了。此外,正如达摩院认为的另一个十大科学趋势,AI对疫情的药物筛选和疾病加速已经完全有望改变未来。

细节3.  其他人怎么看?

事实上,不仅仅只是阿里达摩院,IEEE、中国工程院和中国科学院都有提出做自己关于科技趋势的预测。据IEEE的调查,大家普遍看到的2021年最受关注的行业应该是制造业(19%)、医疗保健行业(18%)、金融服务业(15%)和教育行业(13%)。这也非常符合达摩院目前的预测范围。

事实上我们还能提到另外几个达摩院没有提到,但是完全又能有潜力进入最终名单的几个领域。

5G远程CT扫描,图片来自网络

比如机器人,比如AR/VR,也比如正在广泛商业化的5G和物联网技术,这些有的接近成熟,有的明显依然即使在未来的3-5年以内都难以解决。

商业上的问题,我们往往无法给出更精确的节点,但是如果我们谈到技术确实本身,请允许我们打开双眼,看向前方。

星光在那里熠熠生辉。

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