阿里巴巴达摩院发布2021年十大科技趋势

达摩院（DAMO Academy）是阿里巴巴于2017年10月11日宣布成立的全球研究院。 达摩院是一家致力于 探索 科技 未知，以人类愿景为驱动力的研究院，是阿里在全球多点设立的科研机构，立足基础科学、颠覆性技术和应用技术的研究。

一：以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体，迎来应用大爆发。

第三代半导体氮化镓、碳化硅经，主要用于工业充电、5G高频器件、可再生能源和储能领域的电源。随着新能源产业的逐步爆发，第三代半导体也会迎来爆发式增长。

二：后“量子霸权”时代，量子纠错和实用优势成为核心命题。

中国科学家构建世界首台光量子计算机“九章”，开启量子计算新时代。这是继去年谷歌发布其量子计算机后，该领域的一大突破。

达摩院量子实验室完成第一个可控量子比特研发工作，实现从0到1「量子芯片」的制备突破。让量子芯片拥有实在的物理载体。达摩院量子实验室将聚焦高精度量子比特的研发工作，这是通往通用量子计算机的关键一步

三：碳基技术突破，加速柔性电子发展。

碳基材料，包括零维的富勒烯、一维的碳纳米管、二维的石墨烯、三维的石墨及金刚石等，其中，碳纳米管和石墨烯凭借优异的电性能、透光性和延展性，被认为是柔性电子的“天选”材料。部分厂家已声明开发出柔性屏幕，相信不久柔性屏将成为手机的下一个爆发口。

四：AI提升药物及疫苗研发效率。

AI（Artificial Intelligence）就是人工智能，它是研究人的智能的，并且进行模拟和延伸的新兴科学技术。AI技术的研究领域包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。AI的目的就是希望让计算机能像人类一样进行学习和思考。AI与疫苗、药物临床研究进行结合，可以减少重复劳动与时间消耗，提升研发效率，极大地推动医疗服务和药物的普惠化。

五：脑机接口，帮助人类超越生物学极限。

今年马斯克的脑机接口公司Neuralink展示了一头植入Neuralink设备的猪，名为Gertrude。它在两个月前被植入Neuralink设备，目前状态良好。这一事件将脑机接口推上了风口，脑机接口虽然离实用化还有很远，但作为新一代人机交互和人机混合智能的关键核心技术，脑机接口对神经工程的发展起到了重要的制程推动作用。

六：数据处理实现“自治与自我进化”。

目前已经进入大数据时代，越来越多的人加入大数据分析这个行业，对大数据进行分析，通过分析获取很多智能的，深入的，有价值的信息。大数据的属性，数量，速度，多样性等呈现出不断增长的复杂性，所以大数据的分析方法在大数据领域就显得尤为重要。以智能化方法，实现数据管理系统自动优化，是未来数据处理发展的必然选择。人工智能和机器学习手段，正逐渐被广泛应用于智能化的冷热数据分层、异常检测、智能建模、资源调动、参数调优、压测生成、索引推荐等领域。实现数据处理的“自治与自我进化”，将有效降低数据计算、处理、存储、运维的管理成本。

七：云原生重塑IT技术体系。

云计算已经进入下半场，如何把云计算与不同的业务场景深度结合？如何让技术真正作用于企业？如何节省企业IT部署成本？

突破传统IT的开发环境，云原生架构充分利用云计算的分布式、可扩展和灵活的特性，更高效地应用和管理异构硬件和环境下的各类云计算资源。阿里巴巴已成立专门的云原生部门来研究和发展这项技术。

八：农业迈入数据智能时代。

以物联网、人工智能、云计算等为代表的数字技术，正与农业产业深度融合，打通农业产业的全链路流程。农业将告别“靠天”吃饭，进入智慧农业时代。

九：工业互联网，从单点智能走向全局智能。

目前的工业智能仍以解决碎片化需求为主， 汽车 、消费电子、品牌服饰、钢铁、水泥、化工等具备良好信息化基础的制造业，工业互联网将贯穿供应链、生产、资产、物流、销售等各环节，实现企业生产决策闭环的全局智能化应用。

十：智慧运营中心成为未来城市标配。

城市化进程的加快，使城市被赋予了前所未有的经济、政治和技术的权利，城市被无可避免地推到了世界舞台的中心，发挥着主导作用。与此同时，城市也面临着环境污染、交通堵塞、能源紧缺、住房不足、失业、疾病等方面的挑战。在新环境下，如何解决城市发展所带来的诸多问题，实现可持续发展成为城市规划建设的重要命题。在此背景下，“智慧城市”成为解决城市问题的一条可行道路，智慧城市是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量。 其利用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的关键信息，对民生等需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活。智慧城市建设的大提速将带动地方经济的快速发展，也将带动卫星导航、物联网、智能交通、智能电网、云计算、软件服务等多行业的快速发展，为相关行业带来新的发展契机。我国智慧城市发展进入规模推广阶段，国家鼓励开展应用模式创新，推进智慧城市建设。

随着各地智慧城市的建设与推进，智慧城市的数据管理分析等成为一大难题，智慧运营中心将统一城市系统、并提供整体智慧治理能力，进而成为未来城市的数字基础设施。

【图片和概念来源于网络】

   达摩院是一家致力于探索科技未知，以人类愿景为驱动力的研究院。并且在三年内集团研发投入1000亿人民币，用于涵盖基础科学和颠覆式技术创新的研究。在2018年云栖大会上的时候，阿里巴巴集团首席技术官张建锋表示，达摩院正在建设自己的量子实验室、量子芯片，半导体。同时，成立“平头哥半导体有限公司”。

   达摩院的愿景是至少要服务全世界20亿人口，为一千万家企业创造盈利的空间和机遇，同时希望解决1亿就业机会。阿里达摩院覆盖机器智能、数据计算、机器人、金融科技、X 实验室五大研究领域，共14个实验室。还有达摩院的成立宗旨是“Research for solving the problem with profit and fun”也就是为解决问题研究并带来利润和快乐。

     在2019年云栖大会上，达摩院旗下的平头哥所发布的含光800芯片，凭借着领先第二名近5倍的AI性能，登上了世界第一的宝座。除了含光800芯片外，平头哥还推出了运用在5G、人工智能以及自动化等领域的RICSC-V架构等，为中国半导体发展做出了不可磨灭的贡献。

     达摩院将会朝着这些方向，从“听、说、看”的感知领域，逐渐向认知智能演进，届时，人工智能技术将成为达摩院的重点研究对象。 最后，这个达摩院是面向世界和未来的，不仅仅是在阿里的支持下，解决商业问题，其实最终要思考的，是关乎未来人类命运的问题，达摩院必须思考未来的问题。

达摩院发布了《2021年达摩院十大 科技 趋势》，从「原子动能」、「比特跃迁」和「场景变革」三个章节，分别阐述了当今最前沿 科技 的十大发展趋势，本文将带来这十大趋势的解读，了解最高端 科技 的现状。

趋势一:以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体迎来应用大爆发

以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体逐渐打开了应用市场。

第三代半导体拥有耐高温、耐高压、高频率、大功率、抗辐射等特性，之前因为工艺原因导致生产成本较高，难以普及使用，随着工艺技术的发展，第三代半导体的优势越来越大。

翻译到我们的生活场景中，我们手机、电脑使用的CPU，原料之一就是半导体。之前电脑或者手机使用时间长了以后会出现卡顿，原因之一就是因为目前的CPU不耐高温。在逐渐迭代到第三代半导体后，我们的直观感受就是，电脑手机等数码产品使用起来再烫也不卡了，并且运转速度超快，一个字，爽！

当然，这只是极小的一部分体验改善，第三代半导体真正发挥威力的场景众多，将被广泛用于5G基站、新能源 汽车 、特高压、数据中心等场景。

趋势二:后“量子霸权”时代，量子纠错和实用优势成核心命题

这句话不太容易看懂，先做个翻译，什么叫量子霸权：就是一个字，快！

2019年9月20日， 科技 巨头 谷歌 一份内部研究报告显示，其研发的量子计算机成功在3分20秒时间内，完成传统计算机需1万年时间处理的问题，并声称是全球首次实现“量子霸权”。

“后‘量子霸权’时代”，即在量子霸权实现后的一段时间内。

趋势三:碳基技术突破加速柔性电子发展

柔性电子，就是经过扭曲、折叠、拉伸等形状变化后仍能保持原有性能的电子设备。比如未来的智能穿戴、电子皮肤、柔性显示屏等，直接颠覆了传统 科技 硬件的固定形状的限制。

想一想，随便折叠，旋转，扭动的电子屏，是个啥感觉。

在智能穿戴场景中，甚至我们穿的鞋子都能智能化。传统的鞋子制造，因为需要满足人体的工学限制，必须要用传统的棉、皮革、毛皮等材料，而碳基技术的突破发展，可能会改变这一限制，智能方向已经不再只是手机、 汽车 了。

趋势四:AI提升药物及疫苗研发效率

因为2020年全球大流行的新冠病毒，几乎所有国家都认定了一个事实，疫苗研发的效率就是经济发展的效率，谁先研究出疫苗，谁就能成为世界的领导者。

AI技术其实已经在医疗领域有了非常广泛的应用，比如医疗影像、病历管理等。但是，在以免研发方面，却依旧处在比较初级的 探索 阶段。未来AI技术将在疫苗研发阶段广泛参与，极大提升研发效率。

传统的疫苗研发，需要耗费大量的成本和时间，Nature显示，一款新药的研制需要投入26亿美金，耗时10年，但是成功率不足10%。

而AI的加入，将极大的降低研发费用，缩短研发时间，提升研发成功率。

趋势五:脑机接口帮助人类超越生物学极限

脑机接口，马斯克提出的时候，很多人都认为马斯克疯了，但是这并不是一个新概念。主要做法是，植入脑机芯片，让芯片辅助人类大脑和神经系统处理信息。

这将极大突破人类的生物极限，幻想一下，一目十行，过目不忘是个什么感觉。人类发展了数百万年，大脑的运算能力还不如一个只有100年 历史 的芯片，那让芯片来帮助大脑，将会是什么体验？

另外，这个技术还将帮助失语人士重新拥有交流的能力，通过读取大脑的意识，进行语言交流。对于帕金森、渐冻症、脑瘫等疾病缠身，当前医疗无法根治的病人，这个技术可以通过机械臂精确完成大脑发出的指令，减少病人的痛苦。

当然，这项技术在伦理上也有极大的挑战，在未来的发展中，需要我们不断的做出权衡。

趋势六:数据处理实现“自治与自我进化”

当前的数据时代，企业对于数据的治理每年都要花费大量的成本。比如，之前传统行业并不会收集过多的数据，类似消费者信息、商品信息、行业信息等，但是随着 科技 发展，大家都发现，数据就是财富，因此，每个企业都存储了大量的数据，用于处理应用。

但是，这也反而成了企业成本投入的一大块内容。比如，要有大量的存储空间，每次使用需要有大量的数据从业者进行手动处理等等。

而随着云计算和人工智能的发展，这些数据将实现自治与自我进化，即，自己的不同部分之间产生联系与分析，不再依赖大量的人工 *** 作。

是不是听起来，有点吓人？

趋势七:云原生重塑IT技术体系

传统的IT产品开发上线，需要有非常长的时间，不断地进行开发、测试等。既浪费金钱和精力，又严重浪费时间，甚至研发成功后，错过了一波商业行情。

如果你有过使用外包做网站、app、公众号的精力，应该就有这个体会，花钱多，见效慢，问题多。

但是云原生技术，将改善甚至解决这个问题，通过技术改进，大幅降低试错成本，开发上线新产品的效率极大提升，大幅度的降低研发成本。

人人都可建站、人人都可有自己APP的时代即将到来。

趋势八:农业迈入数据智能时代

生活在 社会 主义新中国的我们，可能很少感受到“挨饿”是个什么感觉，这个要感谢农业技术上做出突出贡献的袁隆平等一类的科学家。

但是，到了2050年，全球的人口将接近100亿，贫困国家在内的大量人口都面临着巨大的粮食问题。而当前农业有着耕地分布不均、利用率低下、单品产量不稳定等多种因素制约着农业的进一步发展。

而在智能时代，以大数据、人工智能为指导，农业将进入智慧阶段。

通过传感器，集成天气、微生物、灌溉、土壤特征等信息，快速分析，实现精细化识别感知。能够极大提升农业作物的产量和耕地的利用效率。

妈妈再也不用担心我吃不饱啦！

趋势九:工业互联网从单点智能走向全局智能

现在的工业领域，随着技术的迭代提升，产能越来越高，同时暴露出的问题也越来越多。例如前几年的产能过剩，导致有大量的资源浪费，产品的竞争力下降，生产越多，反而亏损越多的情况。

而在新的数字时代，每一个工厂从原料的采购、物品的生产、加工再到面向消费者的营销、配送等，全部都由大数据和人工智能给予指导决策，精准捕捉时长需求，制定自己的生产计划。

既节省材料，又符合时长需求，还能提升自身利润，一举多得。

趋势十:智慧运营中心成为未来城市标配

大家对以下几个场景肯定是深有感触：

而随着5G、大数据的发展，智慧城市运营中心将承担起真正的城市大脑的作用，极大改善我们在城市中的生活体验。

智慧城市运营中心最重要的功能，是将城市作为一个有机整体进行治 理。这意味着它将从根本上把城市作为统一的巨系统，从而避免用传 统的中心化思路逐一解决单个问题，而是整体解决城市的系统问题。

以上就是达摩院发布的十大 科技 趋势。你看明白了么？

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