为何说IPv6开启万物互联新时代？

中国近日发布《推进互联网协议第六版（IPv6）规模部署行动计划》，推动建设IPv6商用网络。当前，基于IPv6的下一代互联网成为各国推动新科技产业革命和重塑国家竞争力的先导领域，亚太互联网信息中心预测，10年内IPv4将全面退出历史舞台，互联网将全面转向IPv6。

海量地址解决可扩展性

TCP／IP协议是互联网发展的基石，其中IP是网络层协议，规范互联网中分组信息的交换和选路。目前采用的IPv4协议地址长度为32位，总数约43亿个IPv4地址已分配殆尽。

“40亿空间当时已经大得不得了。没想到互联网急剧发展，人们开始意识到，这个数量级并不能满足互联网飞速发展的需求。”中国工程院院士、清华大学教授吴建平接受新华社记者采访时说，可扩展性是当今互联网发展面临的首要挑战。

统计显示，美国拥有IPv4地址最多，平均每个网民可分到近6个地址，而中国、巴西、墨西哥等发展中国家网民人均仅有不到半个IPv4地址。

随着互联网＋、物联网和工业互联网等网络应用融合发展，全球对IP地址的需求还将持续增长。据预测，到2020年全球互联设备数将超300亿，中国IP地址需求可能超过100亿。

在一段时间，我国尝试通过“私有地址＋网络地址转换”的方案缓解IP地址的供不应求。中国工程院院士邬贺铨说，私有地址虽解了燃眉之急，但也增加了网络的复杂性和运行成本，只能作为过渡手段。

为应对地址不足，上世纪90年代，负责互联网国际标准制定的机构——互联网工程任务小组（IETF）协调各方意见后，推出IPv6协议，并大力推广。IPv6采用128位地址，将地址空间扩大到2的128次方。吴建平说，这个空间大到无法想象，甚至“可以分配地址到空中的尘埃”。

学界主流观点认为，IPv6是互联网发展必然经过的阶段。TCP／IP协议共同开发者、被誉为“互联网之父”之一的文顿·瑟夫博士表示：“IPv4是实验网络，IPv6网络是未来发展的必由之路。”

IPv6根为互联网多边共治打基础

互联网的顶级域名解析服务由根服务器完成，它对网络安全、运行稳定至关重要，被称为互联网的“中枢神经”。

美国利用先发优势主导的“多利益相关模式”根服务器治理体系已延续近30年。在IPv4协议内，全球共13台根服务器，唯一主根部署在美国，其余12台辅根有9台在美国，两台在欧洲，亚洲只有日本部署了1台辅根。

下一代互联网国家工程中心主任刘东接受采访时说，“所有的网络解析都要递归到根服务器”，这一体系造成全球互联网关键资源管理和分配极不均衡。另一方面，缺乏根服务器也使各国抵御大规模“分布式拒绝服务”攻击能力不足，“当国民经济都架设在这上头，潜在风险是很大的”。

智能电网的支撑技术

智能电网的主要支撑技术有实现收集、存储、分析、处理、显示海量信息数据的可靠信息技术，高速、双向、实时、集成的通信技术，具备资源优化配置、科学决策、电网运行高效管理、电网异常及事故快速响应的智能调度技术，电能量消费与预测技术，中压或低压配电网上的分布式能源接入技术，规划控制技术，包括电能质量、功率因数、相位、故障事件、变压器和线路负荷等数据在内的参考量测技术及相关传感器技术等。

物联网相关技术在智慧电网中的作用

在当前的电网中，传感器的应用很广泛，但主要是机电类传感器，其获取的方法往往是物理方法，传递的信号往往是模拟量，这就决定了它往往是通过电缆进行传输。智能传感器不但涉及传感技术，还与微机械、微电子、数字信号处理、网络通信直接相关。

它获取信息的方式往往是将所需获取的信息直接转变为光信号或者电信号，输出为数字量。智能传感器还具有一定的信息存储和分析能力，可以对信息进行初级加工再向上一级传递，避免了上级设备对于信息的处理量过大，也节省了网络流量。

物联网技术中，信号一般使用光缆进行传输，对于设备内部的状态量等不便于直接连线传输的信号，还可以采用无线传输，保证数据的实时性。在主站，由于传输来的数据为数字量，就避免了繁杂的数据转换和处理工作，这些优势应当发挥。但是，电网对于信息的可靠性要求很高，特别在信息传输方面。

如果是在民用或者商用行业，信息传递的可靠性要求较低，物联网当前的可靠性水平便可以胜任。但对于电网来说，错误信息传递的结果是很严重的，可能导致电网中自动装置的错误动作，切断正常运行的大量负荷，或者电能计量出现重大失误等。在可靠性无法保证的情况下，物联网技术的重要优势——信息传递将难以发挥作用，这也就相应导致了在网络层之上的应用层无法应用于智能电网。

近年来，新兴技术如3D打印、细胞治疗和区块链等技术革新为人类的发展带来的好处是显而易见的，其中对医疗保健领域影响最大的则是数字技术的发展，大数据和信息技术将有助于更好地管理人口健康数据。我国政府在《“十三五”国家科技创新规划》中，详细规划了精密医学技术开发、建立多级知识数据库、创建国家级生物医学大数据采集和存储平台。
一、3D打印
3D打印可以为个性化治疗提供更多机会。生物制剂领域正在探索3D打印制造细胞和组织产品的新方法。
例如，药物和疾病模型可以在3D打印的组织上进行测试，不再像以前那样，在动物或人类身上测试。当3D打印与纳米技术结合使用时，它也可以在分子水平上应用：定制的白血球可以被设计用来追捕和攻击癌细胞。
尽管3D打印等新兴技术的潜力得到了广泛认可，但目前这些技术的法规仍处于萌芽状态，即使在澳大利亚等较发达的市场也是如此。
二、区块链
区块链是由存储、链接在数字交易上的交易块所构建的，交易记录能够共享，且不可修改，它使每个患者的数据源充当完整的、不可更改的“块”，然后安全地与医疗保健提供者或其他研究组织共享。
区块链在医疗领域的应用在国内外关注度日渐提高，区块链的触角已遍布各行各业，助推传统行业转型升级。
目前，区块链技术已逐步在医疗领域得到应用，作为一门新兴技术，正在颠覆这一行业的经营模式甚至价值链。一系列的数据显示，区块链技术真正的潜力可能在于，通过让不同公司甚至行业彼此分享数字资产以促进合作。
三、人工智能（AI）
人工智能算法可以分析来自临床试验、健康记录、基因概况和临床前研究的大数据集。这些数据中的模式和趋势能够以快于研究人员的速度验证临床假设，并迅速提供新的见解。
AI技术最新的一个应用是在诊断领域。2017年，腾讯推出了AI诊断医学影像服务，称为人工智能创新医疗系统（AIMIS）。
目前，这项技术已证明，食管癌的初步诊断准确率超过90%，肺结节病的准确率为95%，糖尿病视网膜病变的准确率为97%。迄今为止，AIMIS实验室已在10多家医院建立，并签署了进一步部署的协议。
腾讯的人工智能研究实验室——优图实验室（Youtu Lab）也与广州中山大学癌症中心的食道癌研究所合作，利用数千名匿名患者数据来培训其AI技术的诊断部分。这种发展可能对药物开发过程产生重大影响。
例如，腾讯AI技术捕捉到的图像可以与xtalpi结合使用，xtalpi是一种利用云计算平台（如亚马逊网络服务、腾讯云、谷歌云和阿里云）运行算法，部署一百万个计算能力核心的技术，以发现计算机中的新产品，大幅减少制药公司研发新品所需的时间和巨额投资。
四、基因疗法
基因治疗为个性化疗法提供了可能性，例如新的CAR-T疗法，虽然使用率仍然很低，但人类遗传学和精准医学已经逐步通过创新的生物技术改变医疗保健。
五、数据助力生命健康医疗行业发展
健康数据是新的医疗保健货币，面对来自内外部持续、不断增长的数据涌入，医院将依赖认知分析来发现和梳理数据中最重要的节点和趋势，通过对数据进行系统化、结构化的分析，向临床医生、患者提出可行的见解。
有三项技术正在帮助亚太地区挖掘不同的数据源，即物联网、认知计算和基于云的交互 *** 作EHR系统：
1、物联网
物联网的发展对于远程临床监测、慢性病管理、预防性护理、老年人辅助生活和健康监测有重要价值。物联网的应用也有助于降低成本、提高效率，并将重点转移到优质的病患护理上。
2、认知计算
认知计算包括机器学习、神经网络和深度学习技术，可以帮助医疗组织处理大量快速变化的数据。
认知计算能够处理各种统计算法并快速生成新数据的新模型，这将帮助大量医疗保健数据（从医疗设备、智能手机、活动跟踪程序和EHR等来源汇总而来）转化为个性化医疗方案。
更重要的是，认知计算还能用来预测健康趋势（如疾病发作）、检测数据模式（如药物对个人或群体的影响），或者使不同来源的数据得以共享（如创建360度患者视图）。
3、基于云的交互 *** 作EHR系统
当与AI相结合时，交互 *** 作的EHR可以帮助医疗系统更好地将数据集成到日常护理中，并使患者更好地管理自己的数据。当这些数据存储在云中时，相关人员可以根据需要访问这些数据，也可以在区块链上访问，区块链是一个分布式、不变的数字交易记录分类账。
然而，随着数据使用的增加，以及像Wannacry等勒索软件的攻击，网络安全和数据风险管理问题成为生命科学和医疗保健行业需要面对的挑战。
实际上，在每年发生的网络攻击事件中，医疗保健仅次于金融领域。在全球范围内，各国政府正在研究新的法规，使患者能控制自己的数据并简化法规环境。
例如，日本厚生劳动省（负责医疗卫生和社会保障的主要部门）于2017年5月发布了最新版《健康信息系统安全指南》，旨在推广一系列措施来应对医疗机构的网络攻击风险。
最近，日本的医疗机构普遍采用封闭系统来减少网络威胁。但是，日本国家卫生系统新的医疗ID和数据共享方案的实施，将要求医疗机构将数据上传到外部服务器，从而提高网络安全的重要性。

NO1
SARAH TEICHMANN: Expand single-cell biology（扩展单细胞生物学）
Head of cellular genetics, Wellcome Trust Sanger Institute, Hinxton, UK
在过去的十年里，我们看到研究人员可以分析的单细胞数量大幅增加，随着细胞捕获技术的发展，结合条形码标记细胞和智能化技术等方法，在未来数量还将继续增加，对此，大家可能不以为然，但这可以让我们以更高的分辨率来研究更为复杂的样品，我们可以做各种各样的实验。比如说，研究人员不再只关注一个人的样本，而是能够同时观察20到100个人的样本，这意味我们能够更好的掌握人的多样性，我们可以分析出更多的发展时间点，组织和个体，从而提高分析的统计学意义。
我们的实验室最近参与了一项研究，对6个物种的250000个细胞进行了分析，结果表明，控制先天免疫反应的基因进化速度快，并且在不同物种间具有较高的细胞间变异性，这两个特征都有助于免疫系统产生有效的微调反应。
我们还将看到在单个细胞中同时观察不同基因组模式的能力发展。例如，我们不局限于RNA，而是能够看到染色质的蛋白质-DNA复合物是开放还是封闭。这对理解细胞分化时的表观遗传状态以及免疫系统和神经系统中的表观遗传记忆具有重要意义。
将单细胞基因组学与表型关联的方法将会发生演变，例如，将蛋白质表达或形态学与既定细胞的转录组相关联。我认为我们将在2019年看到更多这种类型的东西，无论是通过纯测序还是通过成像和测序相结合的方法。事实上，我们已经见证了这两种技术的一种融合发展：测序在分辨率上越来越高，成像也越来越多元化。
NO2
JIN-SOO KIM: Improve gene editors(改进基因编辑)
Director of the Center for Genome Engineering, Institute for Basic Science, and professor of chemistry, Seoul National University（首尔国立大学基因学研究所基因组工程中心主任、化学教授。）
现如今，蛋白质工程推动基因组工程的发展。第一代CRISPR基因编辑系统使用核酸酶Cas9，这是一种在特定位点剪切DNA的酶。到目前为止，这种方法仍然被广泛使用，但是许多工程化的CRISPR系统正在用新变体取代天然核酸酶，例如xCas9和SpCas9-NG，这拓宽了靶向空间——基因组中可以被编辑的区域。有一些酶比第一代酶更具特异性，可以将脱靶效应最小化或避免脱靶效应。
去年，研究人员报告了阻碍CRISPR基因组编辑引入临床的新障碍。其中包括激活p53基因 (此基因与癌症风险相关)；不可预料的“靶向”效应；以及对CRISPR系统的免疫原性。想要将基因组编辑用于临床应用，就必须解决这些限制。其中一些问题是由DNA双链断裂引起的，但并非所有基因组编辑酶都会产生双链断裂——“碱基编辑”会将单个DNA碱基直接转换成另一个碱基。因此，碱基编辑比传统的基因组编辑更干净利索。去年，瑞士的研究人员使用碱基编辑的方式来纠正小鼠中导致苯丙酮尿症的突变基因，苯丙酮尿症是一种先天性代谢异常疾病，患者体内会不断累积毒素。
值得注意的是，碱基编辑在它们可以编辑的序列中受到了限制，这些序列被称为原间隔相邻基序。然而蛋白质工程可以用来重新设计和改进现有的碱基编辑，甚至可以创建新的编辑，例如融合到失活Cas9的重组酶。就像碱基编辑一样，重组酶不会诱导双链断裂，但可以在用户定义的位置插入所期望的序列。此外，RNA引导的重组酶将会在新的维度上扩展基因组编辑。
基因编辑技术在临床上的常规应用可能还需要几年的时间。但是我们将在未来一两年看到新一代的工具，将会有很多的研究人员对这项技术感兴趣，到时候他们每天都会使用这些技术。届时必然会出现新的问题，但创新的解决方案也会随之出现。
NO3
XIAOWEI ZHUANG（庄小威）: Boost microscopy resolution （提高显微镜分辨率）
Professor of chemistry and chemical biology, Harvard University, Cambridge, Massachusetts; and 2019 Breakthrough Prize winner
超分辨率显微镜的原理验证仅仅发生在十几年前，但今天这项技术相对来说再平常不过，生物学家可以接触到并丰富知识。
一个特别令人兴奋的研究领域是确定基因组的三维结构和组织。值得一提的是，基因组的三维结构在调节基因表达中起到的作用越来越大。
在过去的一年里，我们报道了一项工作，在这项工作中，我们对染色质进行了纳米级的精准成像，将它与数千个不同类型细胞的序列信息联系起来。这种空间分辨率比我们以前的工作好一到两个数量级，使我们能够观察到各个细胞将染色质组织成不同细胞之间差异很大的结构域。我们还提供了这些结构域是如何形成的证据，这使我们更好地理解染色质调节的机制。
除了染色质，我们预见到在超分辨率成像领域空间分辨率有了实质性的提高。大多数实验的分辨率只有几十纳米，虽然很小，但与被成像的分子相比却没有什么差别，特别是当我们想解决分子间的相互作用时。我们看到荧光分子和成像方法的改进，大大提高了分辨率，我们预计1纳米分辨率的成像将成为常规。
同时，瞬时分辨率变得越来越好。目前，研究人员必须在空间分辨率和成像速度之间做出妥协。但是通过更好的照明策略和更快的图像采集，这些限制可以被克服。成千上万的基因和其他类型的分子共同作用来塑造细胞的行为。能够在基因组范围内同时观察这些分子的活动，将为成像创造强有力的机会。
NO4
JEF BOEKE: Advance synthetic genomes （先进的合成基因组）
Director of the Institute for Systems Genetics, New York University Langone Medical Center, New York City
当我意识到从头开始写一个完整的基因组变成可能的时候，我认为这将是一个对基因组功能获得新观点的绝佳机会。
从纯科学的角度来看，研究小组在合成简单的细菌和酵母基因组方面取得了进展。但是在合成整个基因组，特别是哺乳动物基因组方面仍然存在技术挑战。
有一项降低DNA合成成本的技术将会对行业产生帮助，但是目前还没有上市。今天发生的大多数DNA合成都是基于亚磷酰胺化学过程。所得核酸聚合物的最大长度和保真度都受到限制。
许多公司和实验室都在研究酶促DNA合成——这种方法有可能比化学合成更快、更准确、更便宜。目前，还没有一家公司在商业上提供这种分子。但是去年10月，一家总部位于巴黎的叫做DNA Script的公司宣布，它已经合成了一种150碱基的寡核苷酸，几乎符合化学DNA合成的实际限制。
作为一个群体，我们还研究了如何组装人类染色体DNA的大片段，并且我们可以使用这种方法构建100千碱基或更多的区域。现在，我们将使用这种方法来解剖大的基因组区域，这些区域对于识别疾病易感性非常重要，或者是其他表型特征的基础。
我们可以在酵母细胞中快速合成这些区域，因此我们应该能够制造数十到数百种以前不可能检测到的基因组变体。使用它们，我们将能够检查全基因组关联研究中涉及的数千个基因组基因座，它们在疾病易感性方面具有一定意义。这种解剖策略可能使我们最终能够确定这些变体的作用。
NO5
CASEY GREENE: Apply AI and deep learning（应用人工智能和深度学习）
Assistant professor of systems pharmacology and translational therapeutics, Perelman School of Medicine, University of Pennsylvania, Philadelphia

物联网产业迎来重磅政策。近日，工业和信息化部等八部门联合印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划(2021-2023年)》(下称《行动计划》)。机构分析，5G将驱动物联网成为新一轮 科技 与产业变革的核心动力，看好物联网各大细分赛道投资机会，尤其是消费级市场成长可期。

政策发力万亿物联网市场

AIoT大时代来临

此次发布的《行动计划》明确，到2023年底，在国内主要城市初步建成物联网新型基础设施；推动10家物联网企业成长为产值过百亿元、能带动中小企业融通发展的龙头企业；支持发展一批专精特新“小巨人”企业；物联网连接数突破20亿个；完成40项以上国家标准或行业标准制修订。推进物联网新型基础设施规模化部署是下一步重点。工业和信息化部 科技 司相关负责人表示，将在 社会 治理、行业应用、民生消费三大领域重点推进12个行业的物联网部署。

信达证券点评称，《行动计划》明确四大行动目标，定性与定量齐登场，计划落地决心强。在智能革命推动下，以智能家居、智能安防、智能穿戴、智能网联 汽车 等为代表的AIoT(人工智能物联网)新应用有望相继爆发，智能革命将开启AIoT大时代，AIoT赛道具备“高确定性+高成长性”，物联网成长空间大且可持续性强，看好物联网各大细分赛道投资机会。

“当前5G通讯网络已大规模铺设，大数据云计算等万物互联的基础设施开始具备，整个物联网产业链将迎来大爆发，一场基于万物互联的智能革命就在眼前。”国信证券如是分析。

中信证券也认为，5G将驱动物联网成为新一轮 科技 与产业变革的核心动力。连接技术迭代进步、产业政策持续驱动、下游场景需求井喷式爆发驱动物联网连接数高速增长。据IoT Analtytics预测，2025年全球物联网设备连接数将至少达到250亿个，中国物联网连接规模将在2022年达到70亿个。据GMSA预测，2025年全球物联网产业规模达11万亿美元；IDC预计中国物联网支出占全球比重将达到267%(约3000亿美元)，位居全球首位。

从二级市场表现来看，物联网概念股年内表现抢眼，合计市值近5万亿元，多只个股年内涨幅明显，国民技术、国科微、上海贝岭、全志 科技 等个股年内涨幅均超100%。

基金加大持仓配置

机构看好消费级AIoT

年内，机构频频前往物联网概念的公司调研。同花顺数据显示，物联网板块中颖电子、海康威视等十几家公司年内受到机构调研超10次，海康威视受到超千家机构调研，中科创达、兆易创新等5家公司受机构调研家数超500家。

中金公司认为，在物联网连接数上升、硬件与场景双线驱动等因素影响下，新的消费电子创新拐点即将到来，消费级物联网有望引领新一轮的消费电子创新浪潮。尤其是“场景智能”方面，智能 汽车 有望成为AIoT时代的下一个热门终端应用。

产业结构层面，通信模组被机构普遍看好。中信证券称，在物联网连接数爆发、产业政策持续加码、网络连接技术迭代和应用场景需求爆发等驱动因素下，物联网模组行业有望迎来“量价齐升”阶段。预计2025年全球蜂窝通信模组出货超9亿片，对应千亿元级别市场空间。华创证券也认为，未来5G模组、车载模组等市场需求有望持续释放，相关产业链公司营收及利润端有望延续高速增长态势。应用层方面，中信证券认为，多应用场景将刺激需求爆发，除了 汽车 网联领域，万物智联领域，双碳目标下智能电网是必经之路。电网万亿元级别投资规模将逐步向配电侧和用电侧倾斜，包括智能电表在内的各类电力智能终端出货量将高速增长。

上市公司也在积极加快物联网相关布局。工信部数据显示，截至8月末，三大运营商发展蜂窝物联网终端用户133亿户，比上年末净增19亿户。华为、百度、小米等 科技 巨头早已布局AIoT，持续拓展可穿戴设备和智能 汽车 等消费级物联网品类，并在生态方面不断发力，尤其鸿蒙系统的发布，更加快了物联网生态构建。通信模组方面，移远通信、广和通分别采取“份额优先，规模为王”策略和“深耕高价值场景”策略，加大全球范围博弈。

物联网就业前景很好，物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。

物联网专业是教育部允许高校增设新专业后，高校申请最多的学校，这也说明了国家对物联网经济的重视和人才培养的迫切性。物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上，而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级。

物联网的基本特征从通信对象和过程来看，物与物、人与物之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理。

整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。

可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合，将物体的信息实时、准确地传送，以便信息交流、分享。

智能处理—使用各种智能技术，对感知和传送到的数据、信息进行分析处理，实现监测与控制的智能化。

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