2020年以后的未来十大新兴科技

今天是2020年八月的最后一天，突如其来的新冠疫情基本上把上半年完全打乱。随着新冠疫情继续在全球范围内肆虐，一些大型 科技 公司站在利用人工智能，大数据，机器人技术和传感器等新兴技术来研发疫苗和突破治疗方法的最前沿，以帮助受冠状病毒感染的人们。

2020年由于新冠病毒的“黑天鹅”事件，促进了人工智能（AI）在医疗，金融和制造业等许多领域的广泛应用。现在，我们正处于一个新的转折点，人工智能将永远改变我们的生活方式。一年还剩下四个月，我们想看看这些新兴技术迄今为止的发展情况。

以下列出了2020年以及之后将推动未来十年创新的十大新兴技术。

1 人工智能与机器学习 – AI和ML继续保持头把交椅。人工智能不仅统治着信息技术领域，而且渗透到我们的日常生活中。它管理着我们的电子设备和房屋，帮助我们导航，并建议我们观看，阅读，收听和购买什么。生物技术公司还将AI与其他技术集成在一起，以提供远程医疗，预防，诊断，医院护理，公共安全以及对行业，城市提供帮助的急需的解决方案。人工智能是新兴技术中的最大力量，其应用跨越其他领域，包括机器人技术，物联网（IoT），云计算，认知自动化，安全性，财务等等。今年，我们还看到了一种新型的人工智能，称为格式AI。与生成AI不同，形成性AI可以随着时间动态地适应并生成新颖的模型来解决特定问题。AI的其他新兴用途包括自适应机器学习，边缘AI，边缘分析，可解释的AI，AI平台即服务（PaaS），转移学习，生成对抗网络和图分析。

2传感和移动性 –当今世界各地有数百万人在远程工作，传感和移动性是对我们的生活产生影响的两项技术。正如Gartner的布莱恩·伯克（Brian Burke）所描述的那样，“感觉和移动性听起来好像是两个截然不同的事物，但实际上它们之间有着密切的联系，因为它感觉到了实现移动性的能力。” 传感和移动技术涉及例如3D传感摄像头，AR云，轻型货运无人机，自动驾驶飞行器和自动驾驶的使用。

3下一代认知计算 - 认知计算是我们列表中的新功能。它是一种神经形态技术，它使用计算机模型来模拟复杂的情况下的人类思维过程，在这种情况下答案可能是模棱两可和不确定的。与人工智能不同，认知计算是一系列技术平台的集合，从广义上讲，它们是基于人工智能和信号处理的科学学科。不同于AI更加注重通过增强人类思维来解决复杂问题来提供准确的结果，而认知计算或思维则旨在模仿人类行为并适应人类推理，旨在以类似于人类解决问题的方式。

4 5G – 5G是第五代移动网络，与4G相比提供了改进，例如低延迟，智能功耗和高设备密度。借助5G，5G现在正被用于从远在千里之外进行远程手术，这可能会改变整个医疗保健行业。2019年，我国的医生使用5G进行了远程手术，将刺激设备插入了将近3000多公里之外的帕金森患者的大脑中。除了医学之外，5G还将使增强现实，智慧城市和联网车辆成为可能。

5增强现实/虚拟现实 –今年年初，AR和VR排名第9位。随着冠状病毒和大流行后工作未来的永久转变，虚拟现实和增强现实有可能极大地改善远程工作并改变我们永远的工作方式。今年年初，在冠状病毒大流行之前，Facebook提出了使用增强和虚拟现实进行远程工作的想法。长期以来，Facebook一直认为这些技术可以广泛用于 娱乐 之外。Facebook的AR和VR负责人Andrew“ Boz” Bosworth早在5月份表示，这家社交巨头已经在投资使用AR和VR技术“增强远程工作和生产力”。AR和VR还具有改变人类与机器，数据以及彼此互动的方式的潜力。

6无服务器计算的下一代云计算 –如今，云计算已渗透到我们生活的许多方面。无论我们是否意识到，日常语音通信中使用的大多数数据都是由阿里，腾讯，亚马逊等 科技 公司存储在云中的。无服务器计算是一种云计算执行模型，其中提供商按使用情况提供后端服务。服务器仍在使用，但是从无服务器的供应商那里获得后端服务的公司是根据使用情况收费的，而不是固定数量的带宽或服务器数量。无服务器计算也称为功能即服务（FaaS），它使公司能够构建可实时扩展的应用程序，以便它们能够响应随数量级而立即变化的需求。如上所述，

7自然语言处理 – NLP是人工智能领域，使计算机能够分析和理解人类语言。NLP使用自然语言处理计算机与人之间的交互。语音到文本将人类语言转换为编程语言，文本到语音将计算机 *** 作转换为声音响应。NLP被用于我们日常生活中的各种设备。AI芯片（也称为AI加速）的出现将进一步加速NLP的发展。例如，Alexa和Siri等语音助手具有内置的NLP引擎，可将语音转换为单词，声音和想法。不幸的是，当今的主流语音助手解决方案（Alexa，Siri和Google Home）并不是针对工业环境而设计的。下一代NLP现在正在工业IoT设备中使用。早在2019年，我们就Onvego进行了报道，这是一家位于以色列特拉维夫的AI技术创业公司，专注于智能语音，语音和语言处理以及下一代NLP和语言处理领域。使用NLP技术，Onvego使物联网设备即使在离线状态下也可以通过语音命令激活。

8机器人技术 –机器人出现的时间比您想象的要长。我们今天所知的最早的机器人最早是由肯塔基州路易斯维尔的发明家George C Devol开发的。自从1950年代初期首次开发机器人以来，发生了许多变化。机器人技术是产生机器的科学，工程和技术的交集，称为机器人。与十年前不同，机器人技术已经从工业用途转变为服务和食品交付。机器人在物理上和虚拟上都在影响着家庭和企业。如上所述，随着5G技术的到来，医生现在正在使用机器人进行远程手术。除了外科手术机器人以外，医院和治疗中心现在还使用机器人来提高护理质量和患者预后。

9物联网（IoT） –简而言之，物联网是将任何设备连接到Internet以及彼此连接的想法。该设备也称为IoT设备，是一种带有传感器的硬件，该传感器通过Internet将数据从一个地方传输到另一个地方。物联网设备包括无线传感器，软件，执行器和计算机设备等等。与物联网的早期不同，下一代物联网迎来了第四次工业革命的新时代，也被称为工业40。具体而言，工业40专注于依赖物联网的智能工厂。它影响从制造业到物流和供应链的每个工业过程。物联网是工业40的九大支柱或组成部分之一。

10量子计算 –与使用以0或1表示的位存储信息的常规计算机不同，量子计算机使用量子位或qubit将信息同时编码为0、1或两者。量子计算始于1980年代初，当时物理学家Paul Benioff提出了图灵机的量子力学模型。从那时起，诸如Google和IBM之类的技术巨头一直在努力将该技术引入主流。早在9月，该搜索巨头成为第一家实现“量子至上”的公司。量子计算将开辟新的可能性领域，并有助于解决以前不可能的计算问题。

目前国内将无人机和量子技术相结合的企业有：1大疆企业名称：深圳市大疆创新科技有限公司（DJ-Innovations,简称DJl），成立时间：2006年企业简介：大疆致力于为无人机工业、行业用户以及专业航拍应用提供性能强、体验佳的革命性智能飞控产品和解决方案。2极飞科技企业名称：广州极飞科技有限公司成立时间：2007年，主要应用范围：通过研究无人机、物联网、云计算和人工智能技术，不断为人类简化生产方式，让农业变得更智能、更高效、更环保。致力于智能农业技术的研发与推广，是世界领先的无人机研发制造公司、农业自动化设备运营商。代表产品；：极飞农业P202017款植保无人机系统；3亿航智能企业名称：广州亿航智能技术有限公司成立时间：2014年企业介绍：亿航智能为各个行业领域客户提供简易、智能、安全、高效的飞行器产品和解决方案，包括自动驾驶飞行器、智慧城市指挥调度中心、行业应用网联无人机、无人机自动化集群编队、无人机物流配送等。

对未来的展望往往需要建立在对人类发展趋势的观察之上，首先，让我们看看500年前的人类社会是什么样的。让我们时间倒回到公元1500年…… 500年前人类社会是什么样的？ 公元1500年世界历史地图 公元1500年，世界正处于大航海时代，欧洲还在探索世界，中国处于明朝中期大明弘治十三年，在位皇帝为明孝宗朱佑樘，美国还没有建国，日本还处于室町幕府时代，朝鲜半岛还处于李氏王朝统治之下。在这之前，1488年，迪亚士才刚刚发现非洲好望角，1492年，哥伦布发现美洲大陆；在这之后，1508年，「 ”心学”开创者王阳明首次提出「 ”知行合一”的论断；1519年，麦哲伦开启环球航行；而直到1543年，哥白尼才发表革命性的《天体运动论》，推动人类宇宙观的变革。 公元1500年，中国的四大发明——火药、指南针、印刷术、造纸术，还是世界最先进的技术。 人类科技发展的规律总结 纵观人类历史，我们可以看到： 火的使用已经距今100万年； 农耕种植技术的使用在1万年前； 约5000年前，人类进入了青铜时代； 约3000年前，人类进入铁器时代； 中国四大发明出现在距今2000年前-1000年前； 蒸汽机和第一次工业革命出现在200年前； 紧接着是100年前的第二次电气革命和50年前开始的第三次信息革命； 而互联网革命和移动互联网革命是今天发生的，大数据物联网革命人工智能革命马上到来。 如果用表示是这样的： 科技发展速度曲线 这说明人类的科技进步速度是一个日益加速的过程，或者按照某些理论，是呈指数发展的。 当然，如果大家细心一点就会发现，这个世界很多增长现象的规律都符合指数增长曲线，比如人口增长曲线，个人财富增长曲线等等，甚至物理领域，当一艘飞船趋近于光速时，它的动质量增加也是指数级的。下面是根据爱因斯坦相对论绘制的飞船动质量和速度的关系： 动质量和速度的关系曲线 从理论上来讲，爱因斯坦的相对论直接禁止了光速飞船的存在。为什么呢？因为光速飞船是有静质量的，当它的速度加速到光速时，动质量和动能会趋于无穷大，这就需要无穷无尽的能量来支持，所以是不可能的。 同样的道理，这个世界上按指数增长的现象，往往都无法达到最高程度，因为理论增长模型和实际增长是有区别的，实际中，还需要考虑各种制约因素，它们也会随之呈指数增长，反过来制约本体的发展。 芯片性能演进曲线 比如，「 ”摩尔定律”预测：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。而如今，摩尔定律每年只能增长几个百分点，每 10 年可能只有 2 倍。为什么摩尔定律失效了？因为研究和实验室的成本需求、技术的物理极限、技术复杂性以及一些其他限制因素也呈指数级增加，最终导致摩尔定律在现阶段失效。 同样的道理，科技发展如果完全按照理论预测呈指数级发展，那么其研究和实验室成本、物理极限、技术复杂性、甚至对地球资源消耗等限制因素也会呈指数级发展，最终导致科技发展速度受制于各种因素而逐渐放缓。 如果你细心观察就会感觉到，近几十年，科技发展速度明显有放缓的节奏（除了IT领域一路高歌，势头迅猛，但IT领域的基础理论和架构也诞生于上世纪50年代，现在的发展更多是广度的发展），当然这种情况出现也不能简单理解为是科技进入瓶颈期停滞不前了，请看下图： 科技发展速度在局部会有"S"型波动 科技发展速度虽然总体符合指数曲线，但在细微之处也有可能呈现一个「 ”S”型曲线，把「 ”S”型曲线截取一半观察，其实也类似于一个局部的指数曲线，有缓进和突进的细微波动。由此可见，当前科技发展很有可能没有达到人类科技的整体极限，而是处于一个局部的「 ”S”型曲线的缓进阶段，这个时候，再想提升，必须依赖一种新科技范式的出现，新的范式会推动科技发展沿指数曲线继续向上攀升。 当前几个可能推动科技暴涨的技术 近几十年，除了IT领域，科技发展脚步明显放缓，人类应用技术的进步都是量的积累。基础理论领域的相对论和量子理论这两个出现于19世纪末20世纪初的理论，现在仍然无法逾越；1969年阿波罗10号载人登上了月亮，而49年之间人类再未拜访过月球；从中国发明黑火药到德国原始的V1、V2火箭再到现在最新型的火箭用的依旧是化学燃料；可控核聚变技术在上世纪50年代就已经提出，但直到2018年可控核聚变只持续了101秒，人类制造小型太阳梦想遥遥无期…… 尽管人类科技近几十年一直缓慢前行，但是却出现了一些新的科技范式，按照上面的指数模型预测，这个新的科技范式很有可能在本世纪内出现，一旦出现，那么它们对科技的推动和社会的改变速率将比上世纪初的电气革命和信息革命来的更迅猛： 1新的计算技术 人类之所以能称霸地球，不是因为长的好看，不是因为体力强悍，主要原因是人有智慧，智慧是所有科技发展的基础，而计算技术作为人类智慧的辅助，已经成为科技发展的最基础力量，所以计算技术的突破将全面推动科技的整体前进。 过去几十年就是计算技术的大发展时期，芯片规模越做越小、计算能力越来越强，借助于计算技术的提升，人类连核实验、宇宙演化都能通过计算机进行模拟和推算。但是传统的计算机架构如今似乎已经步入暮年，CPU工艺在量子效应的干扰下，已经无法再密集，目前有几种计算机技术似乎能够带来曙光：超导计算机、纳米计算机、光子计算机、DNA计算机和量子计算机。 知识链接： 超导计算机是利用超导技术生产的计算机及其部件，其开关速度达到几微微秒，运算速度比现在的电子计算机快，电能消耗量少。 纳米计算机是利用纳米技术制造的计算机，通过研制「 ”纳米晶体管”，并用其来制作「 ”纳米计算机”。据估计纳米计算机的运算速度将是现在的硅芯片计算机的15万倍。 光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑 *** 作、信息存贮和处理的新型计算机。以光子代替电子，光运算代替电运算。光的并行、高速，天然地决定了光子计算机的并行处理能力很强，具有超高运算速度。 DNA计算机是一种生物形式的计算机。它是利用DNA（脱氧核糖核酸）建立的一种完整的信息技术形式，以编码的DNA序列（通常意义上计算机内存）为运算对象，通过分子生物学的运算 *** 作以解决复杂的数学难题。一万亿个这样的计算机仅一滴水那样大，目前的运算速度达到每秒10亿次，准确率为998%，DNA计算还有一个最大的优势是可以和人类完美结合。 量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。 以上几种计算技术虽然目前都还在实验室研究阶段，但是喜讯也不时传来，一旦能够进入商业应用，那么新的计算技术必然能够推动人类科技大步向前进。 2万物互联和信息传输技术 从人类历史来看，人类的发展就是一部思想交流碰撞的历史，向外探索永远是人类发展的主题：历史上，从驿寄梅花、鱼传尺素，到郑和下西洋、麦哲伦航行、丝绸之路等都是人类交流融合的需求推动下完成的，从第一台计算机出现后，人类就思考如何把计算机联网，从起初的几台计算机联网，到现在全球联网，人类的融合互联已经高度发达，但却远没有停止，未来所有的物体都将被融入到网络中，万物互联才是终极目标，甚至这种互联还有可能走出地球，走向太阳系边疆。万物互联要建立在快速的信息传输技术之上，从1G到5G，信息传输技术也经历了多次迭代更新，相信未来还有更快的6G、7G等信息传输技术被推出，目前光通信是最快的通信，但量子通信才是通信的终极未来。 一旦万物互联在超快的信息传输技术的助力下成功实现，那么整个地球将成为一个巨大的「 ”智脑”，任何地方的任何一点的风吹草动都将被送入大数据库进行分析研判，届时人类对世界的感知和探索将更加快捷和方便，人们将可以获得前所未有的更智能的对世界的洞察力。 3生物技术 生物技术依靠对生命理论的探索以及对生命过程的研究，试图还原生命诞生和发展的过程，从而对生命的诞生和发展过程进行控制，以便服务于人类。一旦人类掌握了生命技术，那么也就事实上成为了地球生命的上帝。 目前，人类已经能够对DNA进行 *** 纵，把基因片段进行拼接重构，产生有特异性状的动物和植物，未来可以预见，人类将可以任意拼接基因，进而将现有地球生命进行彻底改造或者创造出自然中没有的新生命。 4人工智能技术 如果说新的计算技术的发展是对人类智能辅助技术的重大发展，将对整个社会科技的发展产生全面的推动作用，那么人工智能技术将是对计算技术本身的颠覆，因为人工智能技术的突破将智能这种人类特有的能力转移到了硅基设备上，从此智能发展将按照指数曲线迅速升级，人类智能将再也无法理解机器智能，智能的发展也将逐渐与人类渐行渐远。所以说，人工智能将很有可能是人类最后的一项重大发明，因为未来的科技进步很有可能将由人工智能代替人类完成。 5量子技术 量子纠缠 量子技术最引人注目的就是这个名词——量子纠缠（处于纠缠态的两个微观粒子，无论距离多远都能瞬间相互感应对方状态并进行变化），目前围绕量子纠缠有多种应用前景，量子计算机、量子通讯、量子传输等等。 因为量子计算需要直接处理量子比特，于是「 ”量子隐形传态”这种直接传的量子比特传输将成为未来量子计算之间的量子通信方式，未来量子隐形传态和量子计算机终端可以构成纯粹的量子信息传输和处理系统，即量子互联网。 而量子互联网或者更进一步的量子物联网，将标志着量子时代的到来，通过量子物联网构建起来的世界将足可以支撑跨恒星系或者跨星系的信息传输和处理，也就足以支撑相应的文明扩张。 而量子技术最大的王牌就是量子传输（类似于现在的传真机），既然量子可以传输信息，那么我们可以在这边测量一个物体的信息，并通过量子通讯发送到任意远的地方，然后再利用这些信息将该物体在远程构建出来，这就完成了量子传输。 所以说，量子技术是未来足以支撑一个星系文明的技术。 6反引力技术 悬浮建筑 科学家们发现宇宙中的所有现象都可以划归为四种基本力。这四种基本力量从一开始就不同，但本质上是不可缺少的，它们是电磁力、强核力、弱核力和引力。引力自从从被牛顿发现之后，就一直成为人类走出地球的最大障碍，人类要走出地球，需要克服巨大的地球引力，人类要离开太阳系，同样要克服太阳的引力。所以，科学家一直致力于研究反引力技术，一旦反引力技术得到突破，那么未来的建筑将可以自由漂浮在空中，人类的宇宙飞船将可以自由穿梭于所有的星球。 7微观粒子 *** 纵技术 微观粒子 *** 纵技术，就是通过 *** 纵微观粒子制造物质的技术，目前这项技术被称为纳米技术，因为现阶段的技术只能 *** 纵1至100纳米范围内的微观粒子，如单个原子或者分子，未来人类甚至有可能 *** 控更加微小的粒子——夸克，如果人类能够 *** 纵夸克进行自由的拼装，那么点土生金也指日可待！ 500年后的人类社会畅想 通过上面对人类科技的发展规律的分析，我们似乎可以大概描绘出一个500年后的世界： 第一种可能：人工智能已经突破「 ”奇点”，通过自我迭代，人工智能在短期内就超越人类智能几个级数级，人类和人工智能比智能，就像现在动物和人类比智能一样，人类在人工智能面前沦为「 ”婴孩”。人类或者被灭绝，但更有可能会被圈养起来作为人工智能怀旧的对象。 第二种可能：人工智能无法突破「 ”奇点”，人类仍然是地球主宰，如果以上所述几种技术全部高度发展，那么地球呈现一种非常科幻怪异的景象。 悬浮城市 人类的建筑、车辆飘在半空中，所有的飞船都能在太阳系畅通无阻，人类已经在整个太阳系建立了无数个行星表面居住区和环行星太空城； 人类互联网络高度发达，所有人都能通过在大脑里面植入DNA计算机实时和外界网络进行连接，快速获取被授权的一切外界物体的状态参数和实时图像，并进行计算和决策，然后对物体进行控制，也就是说基本可以达到「 ”万物即我、我即万物”的状态； 人类制造的材料可以根据需要自由变换形状，对材料进行控制，就可以让其变成桌子、椅子等任何物体，所以人类居室以及其他活动的空间都将高度简洁，因为「 ”一即万物”； 人类寿命已经可以无限延长甚至永生，人类可以自由创作各种生物，以及通过创作的生物来制造所需的产品，工厂甚至通过批量定制的生物生产特定的产品，家庭也有各种定制的生物宠物、生物照明、生物产奶箱、生物产粮箱等等…… 如果让我去想象，能和大家聊一整天，但是限于篇幅，还是到这里吧。未来以来，大家拭目以待吧。 关注《未来科技社》，一起眺望未来！ -----青云计划获奖文章---- 这个世界似乎是被精心调校过的…… 人类再这样败地球这个家，当真是作死的节奏呀！ 人类的感觉有没有可能被伪造？ 宇宙到底有多不真实！一文让你怀疑人生 我们能否判断宇宙是否在旋转？ 意识是什么？这篇文章也许能给你答案 我们怎么知道银河系是一个螺旋星系？ 这视频能刷新你三观，太阳系运行的最真实还原 旅行到宇宙的边缘到底要多久？ 基因修改不算什么，基因编程已经到来！ 光给了我们感知宇宙的力量，但也蒙蔽了宇宙的真相！ 可怕的真相：我们终生被囚禁在自己的颅骨之中 了解更多……

量子是现代物理的重要概念，指的是一个物理量所存在的最小的、不可分割的基本单位，和以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。量子科技本身，是数字科技的核心内容之一，是推动数字经济时代的核心力量。
经济观察报 王晓明/文 中共中央政治局10月16日下午就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习，这是继大数据、人工智能、区块链之后，中共中央政治局对前沿科技领域的又一次重点学习。量子科技本身，是数字科技的核心内容之一，是推动数字经济时代的核心力量。
什么是量子量子是现代物理的重要概念，指的是一个物理量所存在的最小的、不可分割的基本单位，和以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。
一时间量子科技成为热词，网上还出现了大量针对“量子科学”、“量子通信”关键词的搜索和解读，这三个词不要混淆。“量子科学”指的是量子在科学上的效应，是一种量子信息的学科系统;“量子通信“则是量子在通信领域的应用，即给通信进行加密以保证安全性,尽管通信是量子科技的一个非常重要的应用,但不能将量子通信等同于量子科技本身。
与科学界的一些改良性技术相比，量子科技具有颠覆性作用，它颠覆的是目前占据主流地位的电子计算，即传统、主流的计算机还是以电子作为基本的载体，以冯·诺依曼结构为主的计算机，同时主流计算机的电子元器件——芯片,也是基于电子，按照摩尔定律的经济规律来发展，让计算机芯片的工艺制成从14纳米、7纳米发展到5纳米。
但问题在于，当下摩尔定律正逼近物理极限，所以科技领域亟需出现一些颠覆性技术，将量子作为基本计算单位，革新以电子作为基本单位的计算架构。
本次中央政治局学习提到的“把握好大趋势”中的“趋势”，即是全世界整个信息技术的基础正在发生变化，正在进入一个新的计算架构和基础能力突破的分界点上，需要提前重新构建一个新体系，体系的构建涉及到基础理论、基础材料、基础工艺及器件装备，并形成量子科技的广泛应用，最终改变整个数字科技。国家一旦掌握这种技术，将从计算能力上取得一个较大的突破，并对社会发展形成一个革命性的影响。在这一点上，国内国外的起点基本是一样的，全球共同进入“无人区”。也正因如此,量子科技也是各国的战略必争之地。
由此可见，在当下形势下，发展量子科技具有很大的战略意义。
量子科技的在全球仍然以企业为主力军，以产学研的形式进行开发。国际上比较典型的企业是，IBM、谷歌，谷歌在2019年打造了第一台量子计算机，仅用200秒完成一个计算，而采用传统计算机需要约10000年时间。
中国在量子科技的研究上，和欧美国家是齐头并进的，至少不属于落后地位。应该看到，该技术在全球获得了一定突破，但并不处于成熟的发展阶段，所以中国还有很大机遇去牵头主导这一场竞争。在中国,量子科技仍然是以企业主导的格局，来自中国的全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”、中国的首条量子保密通信骨干网，都是企业为主、产学研合作的成果，其中部分项目的主导方国盾量子企业，是由中科院孵化形成的。腾讯公司专门成立量子计算实验室，除了聚焦在信息处理中的应用，如量子算法对机器学习的帮助；还在积极探索对于一些小系统，小分子的更多经典计算或模拟的方法，并在制药、材料、化学等行业领域进行应用。
归根结底，量子科技的本质意义有两点，一是提高信息通信的安全性;二是提升算力。目前来看，量子计算可以广泛应用到很多行业领域
量子科技是数字科技系统中的重要力量。纵观中共中央政治局提出的学习重点，无论是量子科技，还是大数据、人工智能、区块链，均是数字科技的核心内容，均是推动数字经济时代的核心力量。
数字科技是利用物理世界的数据，建构与物理世界形成映射关系的数字世界，并借助算力和算法来生产有用的信息和知识，以指导和优化物理世界中经济和社会运行的科学技术。
数字科技是新一代信息技术的迭代升级。随着数字化进程的不断推进，“新一代信息技术”包含的内涵大大拓宽，云计算、大数据、移动互联、物联网、人工智能、区块链等新技术层出不穷，量子计算、脑机接口等技术领域已突破传统信息技术领域范畴，并将有可能改变整个信息计算体系。
从全球主要国家和龙头企业的数字科技创新实践来看，数字科技也已逐步成为各国新的创新和竞争角逐热点。一方面，各大数字科技巨头聚焦数字技术和数字科技化，如谷歌的AI、量子计算、知识自动化引擎技术；微软和亚马逊的云计算和AI；达索、PTC、西门子、ESI等公司的数字孪生突破；苹果基于处理器创新的封闭数字科技生态。
另一方面，数字科技巨头的创新又离不开数据科学和科技数字化，比如谷歌Waymo无人驾驶，需要不断将数字科技与汽车的相关学科、技术、产业进行不断融合，实现从数据到领域知识的价值实现。
从经济发展的角度来看，数字科技将劳动者由人变成了“人＋机器”，劳动者可以呈现指数增长；将生产资料变成了“工农业用品＋数据”，数据从有形到无形，且没有数量限制；将劳动资料变成了“工农业设备＋计算力驱动的数字科技设备”，呈现指数增长，生产力得到了空前的解放，人类社会快速进入数字时代。可以说，数字科技从近期看指向数字经济，从远期看指向知识文明。
从促进创新的角度来看，数字科技驱动网络协同创新模式。工业时代，创新过程就是从基础研究到应用研究再到产业发展“链式创新”的单向线性过程。数字科技需要面向物理世界和数字世界的互动融合，一方面需要解决实际应用、面向用户需求、开发全新市场的场景式研发与创新，从用户需求出发对科学研究形成逆向牵引，另一方面各类基础学科、基础技术领域的各项基础和应用创新寻求突破。每个创新主体都是庞大网络体系中的节点之一，都会参与到新科学新技术新产品的开发应用全过程，创新产业化周期大大缩短。
所以，在生产要素和创新模式改变的作用下，数字科技最终将重塑全球经济竞争格局。在数字经济发展初期，数字化引发的是服务业进入到更复杂的工业、能源和交通等传统领域，但随着数字科技的发展现在更多的是通过数据处理、仿真建模、机器学习等改变从数据－信息－知识的整个流程，并推动进入知识自动化阶段，使得数据进入到价值创造的体系中。这种力量决定了数字科技将会重塑全球经济和产业格局，也必然是大国和企业竞争的战略制高点。

一、物联网
在2045年，最保守的预测也认为将会有超过1千亿的设备连接在互联网上。

这些设备包括了移动设备、可穿戴设备、家用电器、医疗设备、工业探测器、监控摄像头、 汽车 ，以及服装等。它们所创造并分享的数据将会给我们的工作和生活带来一场新的信息革命。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things(IoT)”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。

代表性技术：微电子机械系统(MEMS)、无线通讯、电源管理技术

实际应用：海量数据分析、医疗实时监测

二、机器人与自动化系统
在2045年的地球上，机器人和自动化系统将无处不在。自动驾驶 汽车 会使交通更加安全与高效，或许还会给共享经济带来新的动力。

机器人则会负责日常生活中大量的任务，比如照顾老人与买菜，以及工业中的职责，比如收获农作物，维护公共设施等等。

而随着机器人的机动性、灵敏度以及智能的提高，它们将成为强大的战士，在战场上辅助、甚至替代人类士兵作战。

人工智能软件则会被使用到商业上，例如从数百TB的数据里面提取有意义的信息，使商业服务自动化，以及替代诸如客服、教师等传统意义上 “以人为本”的职业。

但是，机器人与自动化也会带来许多的危机。数百万工作被机器取代的下岗职工将会给 社会 造成极大的冲击，导致经济与 社会 的不稳。

自动化网络系统则会成为各个敌对势力相互攻击的主要突破口。在冲突中使用机器人和自动化系统则有可能造成极大的伦理和文化挑战。

代表性技术：机器学习、传感器与控制系统、人机交互

实际应用：AlphaGo、机器人神经系统、微软聊天机器人Tay

三、　量子计算
量子计算是通过叠加原理和量子纠缠等次原子粒子的特性来实现对数据的编码和 *** 纵。

虽然在过去的几十年里，量子计算只存在于理论上，近些年的研究已经开始出现有意义的结果。在未来的5-15年里，我们很有可能制造出一款有实用意义的量子计算机。

量子计算机的出现将会给其他的研究方向，比如气候模拟、药物研究、以及材料科学带来巨大的进步。

不过，最令人期待的还是量子密码学。一台量子计算机将可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也将真正无懈可击。

如今，量子计算机的许多技术堡垒已经开始被逐一攻克，虽然我们也许在21世纪40年代才会看到真正实用的量子计算机，但来自政府和业界的大量投资意味着量子计算已经迈过了转折点。

代表性技术：量子纠错、量子编程、后量子密码学

实际应用：MIT量子叠加研究、IBM云端量子计算服务、量子通讯卫星

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