未来产业最新动向及趋势展望

点击：  作者：彭健 滕学强    来源：人工智能学家微信号  发布时间:2022-11-26 11:14:56

 

 

未来产业是代表未来科技和产业发展新方向且具有前瞻性和先导性的产业，市场潜力大、带动作用强，前瞻谋划未来产业已是大势所趋，世界主要国家和地区正纷纷加速研究与布局。我国也高度重视未来产业发展，“十四五”规划已提出明确目标。基于此，赛迪研究院未来产业研究中心紧密跟踪全球未来产业发展最新动向，研判其发展并展望了演进趋势，希望对我国未来产业发展有所裨益。

 

未来产业发展最新动向

 

1、颠覆性研究集群式、融合式创新加速，不断催生新的未来产业发展方向

 

一是基础研究的突破为未来产业发展奠定了基础。在基本粒子研究方面，费米国家实验室和中国科学家联合进行了缪子反常磁矩实验，以前所未有的测量精度，揭示缪子的行为与标准模型理论预测不相符，为新物理的存在提供了强有力证据。在量子领域，美国国家标准技术研究所团队使用微波脉冲让两张小的铝片膜进入量子纠缠状态，发现了宏观物体量子纠缠的直接证据，有助于量子网络、暗物质及引力波研究。在新材料领域，美国研发出一种富含纳米颗粒的新型碳纤维增强复合材料 ZT-CFRP，不仅比传统铝制结构轻，比钢更坚固，与传统的碳纤维增强复合材料相比，不容易受到机械冲击破坏的影响，未来应用前景广阔。

 

二是应用技术创新进一步推动未来产业发展。美国研究人员利用人工智能（AI）和进化分析，构建出真核生物蛋白相互作用的三维模型，深度融合生物信息学和生物学。星链（Starlink）已经完成2600 颗星链卫星的发射入轨，覆盖四大洲、32个国家和地区，可以轻量级的替代部分“地面光纤”传输网络通道，天地一体化信息网络发展进入发展新阶段。哈佛大学和麻省理工学院开发出可编程量子模拟器，能运行256个量子比特，有助于科学家在材料科学和通信技术等多领域实现重大突破。

 

三是以元宇宙、人工智能、卫星互联网等为代表的未来产业变革加速演进。2021年，元宇宙概念席卷全球，国内外科技巨头加快布局，在 AR/VR 、区块链、物联网等数字技术推动下，元宇宙产业预期将呈现高速增长态势。算法、算力和数据是人工智能发展的核心驱动要素，随着超大规模预训练模型的不断成熟、单点算力的持续提升，以及数据规模化、精细化和定制化深入发展，人工智能产业不断发展壮大。各国高度重视太空领域的技术竞赛和战略布局，以星链为代表的低轨卫星互联网发展迅速，随着在轨卫星数量不断增多、卫星网络覆盖不断完善以及用户群体不断壮大，卫星互联网上下游产业链将迎来新的发展高潮。双碳目标倒逼能源革命，加速第四代高温气冷堆核电项目实现并网发电，氢能产业启动。

 

2、新冠肺炎疫情、数字鸿沟、气候变化等国际普遍性问题日益凸显，客观上加快了未来产业培育的步伐

 

新冠肺炎疫情的暴发客观上推动了生物医药技术创新和产业快速发展，以新冠疫苗为代表的生物医药产品在应对疫情方面发挥了巨大作用，包括疫苗、血液制品、单抗、基因工程药物和体外诊断等多个领域都取得显著成效。其中，mRNA疫苗、人工智能辅助药物研发、数字化医疗等新兴技术创新和产业化步伐不断加快，成为生物医药产业发展的重大机遇。

 

为弥合数字鸿沟，全球主要国家和地区一方面加快部署诸如低轨宽带互联网星座系统等新型数字基础设施，为偏远地区提供成本可控、持续稳定的互联网接入方式，解决上网通道的基础性问题；另一方面，加大5G网络建设，通过提高数据传输速率、减少延迟、增加连接数量，为个人信息消费、生产制造、交通运输、医疗健康等领域提供改善性的网络支撑，拓展了应用场景。此外，我国为解决老年人运用智能技术困难的问题，通过技术创新，不断提供丰富的智能化适老产品和服务，促进智能技术的有效推广和应用，形成了新的产业驱动力。

 

气候变化在全球范围内影响空前，导致粮食生产面临威胁、海平面上升引发灾难性洪灾的风险也在增加。全球气候变暖的重要因素是工业革命以来人类对化石能源的大量使用，大规模的制造业、房屋基建等行为排放了大量的温室气体（碳排放）。为实现碳中和目标，全球范围内正在加速进行能源转型，以氢能为代表的新型清洁能源将在未来社会能源供给中占有更大比例，同时也蕴藏着巨大的投资机遇。近年来，氢能已受到各国政府的关注，中、美、日、法、英、德等国已将氢能提升到国家能源战略高度，全球多个国家和地区出台了氢能发展国家战略，加快了氢能技术创新和产业发展进程。

 

3、未来产业成为大国博弈新赛道，全球主要国家聚焦关键领域抢占竞争制高点

 

2022年2月，美国国家科学技术委员会（NSTC）发布了新一版关键和新兴技术（Critical and Emerging Technologies，CETs）清单。该清单以美国2020年《关键和新兴技术国家战略》为基础，对其中的关键和新兴技术领域列表作了更新和调整，并具体列出各领域内的核心技术子领域清单；2022财年美国《政府研发预算优先事项》中提到，要大力支持国家安全、未来工业、能源环境和空天科技等领域的基础和应用研究。

 

欧盟于2020年3月发布《欧洲新工业战略》，支持发展对欧洲未来工业有重要战略意义的关键使能技术：机器人技术、微电子技术、高性能计算和数据云基础设施、区块链、量子技术、光子学、工业生物技术、生物医学、纳米技术、制药、先进材料和技术，以增强欧盟在全球产业竞赛中的竞争力和地缘政治角逐中的战略自主性。

 

日本政府2021年发布的《第6期科技创新基本计划》提出，要激发研究学者的内在动力，不断产出新知识新技术，建立面向解决社会问题的综合知识系统。今年3月，日本首相岸田文雄对外宣称，将制定一项国家战略，通过政府部门和私企合作，大力促进量子技术和人工智能的发展。

 

我国在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中明确提出，在类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。

 

4、坚持发展与规范并重，对未来产业相关领域进行合理化规制、设定红线已成共识

 

以人工智能为例，国际社会高度重视由人工智能技术广泛应用而产生的伦理风险、隐私泄露、数据安全等一系列问题，并加快制定人工智能技术规范发展的法律法规和相关政策措施。

 

在国际组织层面，2021年联合国教科文组织（UNESCO）发布了人工智能伦理领域的首份全球性规范文件——《人工智能伦理建议书》，为进一步形成人工智能伦理有关的国际标准和国际规则奠定基础。

 

在国家和地区层面，美国通过了《2021年国家人工智能倡议法案》，成立国家人工智能倡议办公室，美国政府问责局、美国联邦贸易委员会和美国平等就业机会委员会等部门发布了诸多文件，旨在对算法治理、算法决策、劳动力保障等方面提供指导。

 

欧盟从《通用数据保护条例》（GDPR）开始，陆续在数据治理、算法治理等特定领域出台相关法律法规，且持续开展关于人工智能的规则制定方案研究。2021年，欧盟通过了《人工智能法》提案，该提案以保障公众和企业的隐私安全和基本权利为主要出发点，将推动建立关于人工智能技术的统一规则。

 

我国在2021年发布《数据安全法》、《个人信息保护法》等与人工智能相关的法律法规，并出台了《关于加强互联网信息服务算法综合治理的指导意见》、《互联网信息服务算法推荐管理规定》等政策文件，对如何平衡好大数据应用、算法推荐等技术的创新发展与安全风险作了重要的制度性安排。

 

其他如生命科学域，2021年世界卫生组织（WHO）发布《人类基因组编辑管治框架》和《人类基因组编辑建议》，首次提出将人类基因编辑作为公共卫生工具的全球建议，并论证了其安全性、有效性和伦理问题。同年，我国起草了《涉及人的生命科学和医学研究伦理审查办法（征求意见稿）》，将适用对象由生物医学研究扩展至生命科学和医学研究，强调人的尊严、隐私保护，强化知情同意。

 

 

未来产业发展趋势展望

 

1、智能、低碳、健康是未来产业布局的重要方向，信息、新能源、生物等将成为各国聚焦的主要领域

 

从根本上讲，发展未来产业是为了更好地服务于人类，其中智能、低碳和健康是人类追求的长远目标。要想有更智能的生活，就需要传感、连接和计算等信息技术进一步打通原子世界和比特世界的壁垒，人工智能、卫星互联网、量子信息、先进计算和人机交互等领域的新变革有望重塑信息基础设施，全面提升智能化水平。

 

低碳是一种以低耗能、低污染、低排放为特征的可持续发展模式，对人类社会的可持续发展具有重要意义。以可再生能源、先进核能、氢能和储能技术为代表的碳零排关键技术是实现碳中和的关键抓手，是建设低碳绿色能源体系、实现碳中和目标的核心工作，也将是未来一段时间全球技术创新和产业变革的焦点之一。

 

随着现代生命科学的快速发展，以及生物技术与信息、材料、能源等技术的加速融合，高通量测序、基因组编辑和生物信息分析等现代生物技术突破与产业化快速演进。新冠肺炎疫情加速了生物经济时代的到来，生物、信息和物质跨界大融合，未来医学、生物医药、未来医院、生物信息学、疫苗研发和基因技术等将是各国布局的重点。

 

2、各国政府将出台更有力的产业政策，持续推动本国未来产业加速发展

 

新一轮科技革命迎来多点爆发式发展，以人工智能、区块链、量子技术、空天信息、绿色低碳等为代表的前沿技术和未来产业加速发展，有望形成全球经济新的增长极并驱动经济社会变革式发展。

 

为对冲新冠疫情、俄乌冲突等多重因素造成的不利影响，世界各国除采用短期刺激经济手段外，均已在长远布局经济增长新动能。随着国际形势的变化，国家主导的产业政策在各国政府中的地位和作用进一步凸显，政府与市场的关系也在发生变化。美、德、日、韩等发达国家政府高度重视产业政策的作用，不断强化产业政策工具的使用，特别是聚焦前沿技术和未来产业发力，国家对市场的干预趋于增强。预计，与产业政策紧密相关的国家安全政策、国内市场监管、国际经贸规则等也将随之出现更加激进的变革。

 

3、国际环境日趋复杂严峻，保护主义和单边主义抬头为未来产业全球化发展增加了不确定性

 

面对日趋复杂严峻的国际环境，单独国家和小范围区域团体利益最大化的趋势愈发明显，将进一步激化保护主义和单边主义在全球特别是美西方的再回归势头。例如，拜登上台后并未回归经济自由主义的全球化秩序，而是采取了“购买美国货”、加强技术出口管制、强化美西方利益共同体、加大制造业回流支持力度、确保国内产业链供应链安全等一系列政策，实质上是拜登版的“美国优先”策略。

 

欧盟一再强调要在经济、技术和产业领域掌握独立自主权，2020年以来颁布了涵盖产业战略、贸易政策、金融架构等领域的全方位政策体系。此外，新兴国家也正在积极利用新一轮科技革命和产业变革带来的“弯道超车”机遇，大力布局发展未来产业，并由寻求单项突破转向整体提升，以摆脱全球价值链的“低端锁定”和“高端钳制”。

 

未来一段时期内，世界各国特别是以美国为首的西方国家与以我国为主的新兴发展中大国，在未来网络、量子信息、人工智能、深海空天等领域的竞争将进一步加剧，可能形成科技、人才、金融、产业等要素流动的断点，将对未来产业全球化发展造成影响甚至带来威胁。

 

4、技术与技术、技术与产业、产业与产业之间加速融合，形成未来产业发展的重要范式

 

未来产业其本身是技术与技术、技术与产业、产业与产业之间深度融合的产物。从技术与技术融合的视角看，新一轮科技和产业革命方向不会仅仅依赖于一两类学科或某种单一技术，而是多学科、多技术领域的高度交叉和深度融合。信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术等的交叉融合，正在推动未来产业从单点技术和单一产品创新加速向多技术、系统化、集成化创新转变，将创造出集成多领域先进技术的新产品。从技术与产业融合的视角看，5G、工业互联网、云计算、人工智能、区块链等数字技术推动经济社会各领域数字化、网络化和智能化转型不断深化，在赋能传统产业变革跃升的过程中可能产生新的未来产业。比如，5G与垂直行业深度融合，已催生出多种新的业态。从产业与产业融合视角看，通过促进未来产业与优势传统产业深度融合，实现产业链上下游协同联动，以点带面锻长板、补短板，从而不断催生新的增长点。机器人技术、信息技术、人工智能与传统医疗器械产业的融合，催生出手术机器人、人工智能支架等新产品，这种变革也加速推动着传统医疗器械向新一代医疗器械转型升级。

 

来源：赛迪智库、《赛迪前瞻》2022年第52期；作者：彭健，无线电管理研究所副所长；滕学强