范式变革与规律涌现：世界科技发展新趋势

bbggff

9 `  l# J8 i0 C/ m5 o+ r7 T+ R
( E" q$ F) P( v9 M3 D# w9 i9 a4 W
$ K& R/ n7 N/ J& \0 P* c* j( ~新科技革命与产业变革持续展开，以人工智能为代表的新兴使能技术驶入“快车道”，世界科技创新被认为正在进入“认知革命”的阶段——对生命过程的“精微刻画与操作”和对人类智能的“逆向工程与强化”。
( Z6 p+ v! R/ U4 p; O4 b

一、趋势特征从“大停滞”迈向“大进展”

# |0 h; d0 G$ N6 Z
, D, E. [, b- [4 X# U0 Y1 P　　研究表明，20世纪六七十年代以来，世界科技创新处于某种“大停滞”的状态。不过，近年来诸多领域开始出现一系列新进展。

  x0 k' X* @$ O2 S: v- [$ ]
　　一是群体性突破全面展开。科学技术诸多领域在交叉汇聚过程中，呈现出多源爆发、交汇叠加的“浪涌”现象。人工智能应用于并促进着新药研制、病理病因分析、生命过程解析等发展，同时，脑科学、脑机接口与类脑智能等又促进着弱人工智能迈向通用人工智能。空天（月球与火星探测等）、能源（核聚变、风光电等）、交通（磁悬浮、低空飞行等）、海洋（深海探测、海洋油气等）等多领域都展现出不同程度的重要进展。
! x2 r" H$ @. y% x4 I; k

　　二是基础性研究备受重视。包括中国、美国、欧盟、日本等在内的国家和地区，以及一些跨国公司如谷歌、三星、华为等，为了抢抓新兴科技制高点，都加强了对基础前沿领域的投入和探索，力求在源头上实现根本性突破。对暗物质、暗能量、地外行星系、引力波、地球深部等的探测，对生命起源与演化、基因表型、细胞图谱、衰老机理、生命过程等的揭示，对量子计算、新型通信、基因编辑、合成生物、真空管道磁悬浮等的开发，都在持续深入。
" c2 `& O) D9 ~6 R7 ?4 F/ @* g# i

　　三是应用性牵引作用显著。面向实际应用、开发全新市场的场景式研发与创新，正有力地促进着多领域技术组合，进而对科学研究形成逆向牵引。因由物联网、车联网的发展需求以及国际竞争等动因，5G的研发、应用与推广持续加速，多种场景落地。商业航天围绕成本削减和安全便捷，解决了火箭和太空舱的回收、火箭发动机的3D金属打印等一系列技术难题。


9 S) I, K+ ?8 z5 j- X) x　　科技创新在迈向“大进展”中，展现出三个重要特点。一是科学革命未显端倪。尽管诸多领域已在蓬勃发展，但就科技革命与产业变革的进程而言，目前可能依然处于“用尽存量知识”和“发觉异常问题”的阶段，史诗级的突破还在孕育之中。二是生物世纪揭开帷幕。从经典力学到相对论、量子理论，工业革命以来的整个科学史几乎可以被认为是物理学史。不过，今天不少物理学家开始认为，世界正在进入“生物学世纪”。未来，定量、分析、预测这样的方法论将在生命科学与生物技术中得到广泛应用。三是范式变革悄然酝酿。大数据和智能化正在成为科学研究的“第四范式”。资源配置方式和科研组织模式显现出政府的、市场的、共享的三种类型的交互发展。区块链、VR/AR等正在成为新的创新范式的“技术基底”。
　　

& k2 W* r( n: C% P% f8 S& g* z

二、驱动方向回应需求的紧迫使命

! H, Q2 }; K/ ]* Y- h
% s- }7 u" g' }$ L, }/ A  \/ _
5 Y' K" {! @5 U7 F2 o; d! D　　科技创新的原动力来自好奇心，更来自社会需求——人们生存与发展的生存环境、组织方式、经济过程、增值模式的升级与变迁。人们生存，首先需要一个适宜的自然与物化生态环境；为了发展，人们联系连接形成适配的组织与社会结构；“劳动创造了人本身”，人类社会需要适当的物质与能量转化系统以支撑其运作与演进；为了使大规模生产性活动持续展开，适合的交易与增值方式必不可少。今天，科技创新正在各个层面回应着时代需求。

# t$ ]) i( Z' l% N/ M
/ M! F- E6 \( J6 t& f; m　　一是高品质生态和新发展空间。人口持续增长，能源需求持续扩大，生态环境品质要求逐步提升。清洁能源、生态修复涵养等技术得到高强度开发应用，预计2040年可再生能源将会成为主要能源。同时，人们开始将目光投射到地球之外，商业航天由此勃兴。
9 \: X) C9 }; k: d( A; q8 a( ~

* |/ e  ?7 H" c  d! m　　二是高效能连接和新基础设施。支撑全球化的信息与交通科技出现了某种程度的“放缓”。全球50％的未上网人口便捷地接入互联网需要新技术支撑。“星链”、太阳能无人机、平流层气球等正在被用于全球互联网的接入。洲际通达（飞机）和城市通勤（汽车）的速度，在过去几十年间没有明显提升，新交通工具呼之欲出。


　　三是高自主制造和新模式服务。对制造和服务更经济、更便捷、更充分地满足人们的个性化、高品质、多层次需求，牵引着工业互联网、增材制造、工业机器人等加快推广，分布式能源、个性化定制、透明化生产、智慧型物流、众包式研发、预测性服务等深入发展。


　　四是高可靠交易和新金融工具。经济持续繁荣得益于广袤范围内更多人的交流交互交易，廉价高效的信任机制成为必须，人们需要能够机会均等地参与到财富创造和分配过程，需要高可信、可恢复、可再生、开放性、实时化、超强处理能力的金融支持技术，建构一个避免两极分化又生机勃勃的创新共同体。
- e% I4 w1 T- C2 q$ Y. Y& E1 D
( ?, x& @! X  X; a$ D  a- e6 h8 w

三、重要影响迈向“奇点”超越“奇点”

　　科技创新的大进展，开始对人们生活生产生态等产生多层次、多维度重要影响。


+ @' J0 J4 Y3 r$ ]5 E　　——智能制造。行业级工业互联网平台、工业云、工业APP、机器智能工厂正重构人机边界，生产过程数据、企业用户数据、关键知识产权成为企业核心数字化资产。企业需要精准衡量“工厂大脑”的投入产出能效，兼顾成本优势和长远发展。


　　——“无人”服务。少人化、无人化、自主自助型的餐厅、酒店和类似的生活服务不断落地，技术成熟度和商业模式适用性广受重视。出行服务中自动驾驶的道路测试场景日益丰富，越来越多厂商开始制造L4级别汽车。eMBB（增强型移动宽带）带来海量数据，mMTC（大规模物联网）实现广覆盖，uRLLC（超高可靠超低时延通信）达到精准控制。

6 ~6 P( F0 I. U( z: K: d8 `" d
　　——替代食物。更环保、更健康的替代食物快速发展。基于植物蛋白，添加血红素等制造的“素肉”已上餐桌。通过从动物身上提取肌肉组织，诱导形成干细胞并增殖而成的“清洁培育肉”已在实验阶段。这将极大地改变农业和食物加工制造。

$ ]/ }/ D7 V; D. x, T
　　——主动健康。新型肿瘤疫苗和免疫细胞治疗逐步使肿瘤慢性病化甚至被治愈，分布式智慧医疗在诊前、诊中、诊后发挥作用。医疗视觉与影像分析、医疗智能标注、医疗知识图谱、智能辅助疾病预测与诊断、医疗机器人、智能辅助靶点筛选、药物挖掘、药物优化等为早发现、早确诊、早治疗、早康复带来新工具。


- }" L0 n6 ~- Q: Q　　——未来城市。数字孪生和“城市大脑”使得万物互联、实时感知得以实现，智慧城市发展迅速。多模交通使得“城市半径”正向50—70千米扩展。城市边界消融为城市治理带来新的命题。

* E% P: a7 J9 z7 K
4 _4 k4 A% x5 ]" \# d1 V　　不仅科技突破性应用带来重要影响，而且科技创新过程也产生出新挑战。

* l1 R; k7 n8 r& ~0 J) v6 }
5 p: u; R- K- t* J8 z( ]# F4 o0 n　　一是全球科技竞合中对抗性增强。历史上科技革命与产业变革过程中会出现较为激烈的对抗，如两次世界大战、美苏空间竞赛等都促进了科技创新的重大飞跃。应充分认识新科技革命与产业变革背景下对抗性增强的规律和态势，树立长期博弈的战略管理思想，既要发挥“集中力量办大事”的优势，更要全方位融入全球创新网络，开辟对抗背后的新空间。


: I  R+ H1 _* M$ Z( q　　二是前沿技术路线选择风险高企。科技革命与产业变革过程中，多种技术路线激烈竞争既是现状更是必须。如集成电路中的“延续摩尔”与“超越摩尔”等。应注重完善引领性技术预见、战略性技术路线图、愿景型科技创新规划的实施体系，密切关注突破性科学、颠覆性技术和破坏性创新的涌现和演化。
  d4 ]8 V4 p/ ?
! {# k, |& s5 o* s+ S6 d  t
" |6 g# A. x% q: }: C) \　　三是非传统安全值得高度关注。3D打印枪械、自主武器、车联网物联网安全漏洞、基因编辑、合成病毒、人兽胚胎、生物技术黑客等正带来前所未有的新兴社会风险。应强化人工智能、遗传生物等新兴技术治理体系建设，加强国际对话，消弭话语鸿沟，树立良好的负责任研发与创新的大国形象。


! b9 [( K; V- Z　　四是决策智能化智库作用增强。多国智库正在积极运用人工智能技术，成为不少国家政府处理国际关系的“智能决策助手”，为大国博弈注入了新增量。应在国家新型智库建设中强化智能科技的应用，运用智能推演，搜寻动态博弈的“最优解集合”，为中国方案提供智慧支持。
5 U  h0 g0 o' h( Y% Q
) d& V3 P1 t' U" |3 m8 Q/ \( @& I
5 h" H0 l. c+ _! W　　新科技革命与产业变革为全球国家带来了“集体焦虑”——发达国家能否更发达，发展中国家和地区能否也发达。历史从个别国家率先发达开始；未来，在科技创新的支撑下，在人类命运共同体理念的指引下，将会实现“共同发达”的新愿景。
( L' w; K6 V' [; M* o1 J8 p0 ^) u
+ Q* a# T1 }: l) x- U3 T! u
, A% I0 m! @- C2 G7 ?8 x( c1 g
' G! L% W; w+ ]2 C) \

/ a7 u; e. T1 H3 G& ]" ?' _5 i$ a

研究所简介


国际技术经济研究所（IITE）成立于1985年11月，是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构，主要职能是研究我国经济、科技社会发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题，跟踪和分析世界科技、经济发展态势，为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号，致力于向公众传递前沿技术资讯和科技创新洞见。

0 e3 F) z! }7 l' L/ b! W2 Z
) t* ~% w& c  B3 W
, P) n! T6 j! e. t) ^9 m) l地址：北京市海淀区小南庄20号楼A座
4 o, Z# Q3 G. Y/ `1 _电话：010-82635522
微信：iite_er

' e7 l7 c  U6 T8 j6 [2 l






- _1 X" p6 k9 o' i  c来源：http://mp.weixin.qq.com/s?src=11&timestamp=1575718205&ver=2020&signature=CRv25JUSt-YaGeEkQ57XUPUq8se9xpSL*1RyLaOD3LJVJsnupp2FPV11iNm-v-fudOIL72xyW*2ITd45PyCfWMDwWYT9ejqg4SEZKuEU1QcFr6-gpRS64R1KOTglwM3W&new=1
7 g4 y* W# ~, o  x免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！