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　　近年来，智能制造热潮席卷神州大地，成为推进“中国制造2025”国家战略最重要的举措。其中，智能工厂（Smart Factory）作为智能制造重要的实践领域，已引起了制造企业的广泛关注和各级政府的高度重视。

　　任何理论研究，必须具有符合未来发展趋势的预测，才能体现其可能的价值。近15年来，我们深入研究互联网结构的变化，提出在过去50年里，互联网从网状结构进化成为大脑模型是21世纪前沿科技爆发的根源，包括物联网，云计算，大数据，边缘计算，区块链，云机器人，城市大脑，人工智能等50多个科技概念的产生和兴起都与互联网大脑的发育有关。

　　2019年出版的《崛起的超级智能》绘制了一幅互联网大脑的发育与前沿科技兴起的关系图，是对过去15年来持续对互联网大脑进化的跟踪和研究总结，也是对未来的预测。

　　应该说在2008年我们发表的第一篇论文《互联网进化的7条规律》本身就是一次对未来的预言（后在2012年《互联网进化论》一书中又提出了2条规律）。它们分别是：

　　1）连接规律 : 互联网接驳设备的进化不断延长大脑与互联网的连接时间，同时互联网使用者的心理也会对这种连接产生依赖性；连接设备从服务器到台式机到笔记本到智能手机，到智能眼镜，最后是脑机接口。

　　2）信用规律： 为了保证互联网虚拟世界有序和安全的运转，互联网用户在互联网虚拟空间中的身份验证将会越来越严格，互联网的信用体系将会越来越完善；

　　3）统一规律： 互联网将会从软件基础、硬件基础、商业应用等各个层面从分裂走向统一，互联网将会进化成一个唯一的虚拟大脑结构；

　　4）维度规律： 互联网信息的输入/输出形式不断丰富，它将从一维内容表现为主的初级阶段进化到三维内容表现为主的高级阶段；

　　5）加速规律： 互联网在进化过程中，其硬件设备和连接的人脑都会不断增加其运算速度；

　　6）膨胀规律： 互联网中的数据、硬件设备和连接的人脑数量在高速膨胀，其中数据增速最快，硬件设备次之，互联网使用人数增速最慢；

　　7）消融规律： 因为互联网的进化，虚拟世界与真实世界的边界逐步消失，人们越来越无法分辨身处虚拟环境中还是线）映射规律： 互联网进化过程中现实世界的情景、规律、关系正在被映射到互联网的虚拟空间中，同时人脑的功能被逐步映射到互联网中形成以个人空间为代表的大脑映射，用这种形式实现人脑与互联网的间接联网；

　　9）方向规律的主要内容包括： 互联网的发展它将遵循前面八条规律从一个原始的、不完善、相对分裂的网络进化成一个统一的，与人类大脑结构高度相似的大脑模型，互联网用户将以更加紧密的方式连接到这个互联网大脑结构中。

　　10）Big SNS（大社交）： 除了上述9条规律，在2012年发表的《Big SNS（大社交）的诞生，物联网与社交网络的结合》，从类脑神经元发育的角度，对社交网络的未来发展进行了预测，提出社交网络作为互联网大脑的核心结构与神经元网络雏形， 其将会从人与人的链接发展成为人与人，人与物，物与物的链接， 从社交网络发展成为大社交网络。

　　时间到达2019年。互联网大脑的进化依然没有完成。一方面新的科技趋势会不断出现。但另一方面已经产生的前沿科技，会在互联网大脑的架构下继续走向成熟。

　　11）混合智能、云反射弧与梦境世界：  从互联网大脑的发育与前沿科技兴起的关系图中可以看到人的智慧与机器智能形成的混合智能正等待爆发。因为互联网各神经系统不断成熟后与产业结合的云反射弧机制还没有萌芽。互联网大数据在VR/AR支撑下的三维化所导致的互联网梦境世界还没有线）云计算与中台技术： 除此之外，已经萌芽的的 中枢神经系统云计算 还在发育过程中，与AI的结合更为紧密，与企业的核心业务结合形成的 中台技术 依然是互联网中枢神经系统发育的继续。

　　13）5G 、光纤技术、卫星互联网： 互联网的 神经纤维技术 持续升级优化，已经完成了从1G到4G的进化，5G，6G技术还等待成熟，光纤技术，卫星互联网技术的发展不断开拓互联网神经纤维的扩征领域。让人类无时无刻，随时随地更快速的链接到互联网大脑中。

　　14）大社交的进化： 社交网络依然没有完成向 大社交网络 进化的任务，一个统一的，遍布全球的，可以同时链接人与人，人与物，物与物的超级智能系统还没有建立。

　　15）梦境世界、数字孪生与互联网大脑数字思维空间： 现实世界变成数据向互联网大脑映射的进程还在继续， 数字孪生技术 的兴起推动的这一进程，数字孪生与 互联网梦境世界（VR/AR） 技术的结合，将是互联网大脑数字思维空间建立的基础

　　16）云机器人，自动驾驶技术，无人机： 互联网大脑的运动神经系统仅仅刚刚发育，与互联网结合的 云机器人，自动驾驶技术，无人机技术，智能生产设备，智能办公设备，智能家庭设备 的远没有成熟，还在不断发育中，互联网大脑的运动神经系统的发育会使得互联网大脑架构对人类社会的影响越来越大，病毒，黑客，BUG等安全问题将日益突出。互联网安全将成为热点。

　　17）传感器与感知世界： 互联网 感觉神经系统 继续发育，kk体育更多 摄像头 ， 传感器 将安装在人类社会的各个角落，让世界更快速的映射到互联网中，也让人类更全面的感知世界。

　　18） 大数据与金矿： 互联网 大数据 将进一步膨胀。作为互联网大脑发育产生的金矿。对互联网大数据的利用和挖掘，将成为未来 人类最重要的创业和创新 机会所在。

　　19） 人工智能与马太效应： 基于互联网大数据和互联网神经系统向人类社会蔓延的深入， 人工智能 持续获得数据，算力和应用场景的支持。kk体育互联网巨头依托在互联网神经系统中的优势地位，在 人工智能领域的 马 太效应 将越来越强。

　　20）科技大脑的兴起： 互联网大脑架构的日益清晰，其与城市建设，企业发展，行业增长结合。更多城市大脑，企业大脑，行业大农，产业大脑应用会不断涌现。 脑与互联网，人工智能 等前沿科技终将走在一起

　　22）崛起的超级智能： 经济学里看不见的手动态调整人类的经济活动，同样在互联网过去50年的时间里，前沿科技也出现了一只看不见的手，推动互联网从网状进化成为大脑模型。人类智慧与机器智能通过互联网大脑架构形成自然界前所未有的 超级智能形式 。这背后的原因对智能科学，科技哲学应产生相应的重要影响和创新成果。

　　近来，阿里达摩院总结了2022年最值得关注的十大前沿 科技 ，分别是： AI for Science、大小模型协同进化、硅光芯片、绿色能源AI、柔性感知机器人、高精度医疗导航、全域隐私计算、星地计算、云网端融合、XR互联网。

　　【概要】实验科学和理论科学是数百年来科学界的两大基础范式，而人工智能正在催生新的科研范式。机器学习能够处理多维、多模态的海量数据，解决复杂场景下的科学难题，带领科学 探索 抵达过去无法触及的新领域。人工智能不仅将加速科研流程，还将帮助发现新的科学规律。预计未来三年，人工智能将在应用科学中得到普遍应用，在部分基础科学中开始成为科学家的生产工具。

　　【概要】超大规模预训练模型是从弱人工智能向通用人工智能的突破性 探索 ，解决了传统深度学习的应用碎片化难题，但性能与能耗提升不成比例的效率问题限制了参数规模继续扩张。人工智能研究将从大模型参数竞赛走向大小模型的协同进化，大模型向边、端的小模型输出模型能力，小模型负责实际的推理与执行，同时小模型再向大模型反馈算法与执行成效，让大模型的能力持续强化，kk体育形成有机循环的智能体系。

　　【概要】电子芯片的发展逼近摩尔定律极限，难以满足高性能计算不断增长的数据吞吐需求。硅光芯片用光子代替电子进行信息传输，可承载更多信息和传输更远距离，具备高计算密度与低能耗的优势。随着云计算与人工智能的大爆发，硅光芯片迎来技术快速迭代与产业链高速发展。预计未来三年，硅光芯片将承载绝大部分大型数据中心内的高速信息传输。

　　【概要】风电、光伏等绿色能源近年来快速发展，也带来了并网难、消纳率低等问题，甚至出现了“弃风”、“弃光”等现象。核心原因在于绿色能源存在波动性、随机性、反调峰等特征，大规模并网可能影响电网的安全稳定运行。人工智能技术的应用，将有效提升电网等能源系统消纳多样化电源和协调多能源的能力，成为提升能源利用率和稳定性的技术支撑，推动碳中和进程。预计未来三年，人工智能技术将帮助电力系统实现大规模绿色能源消纳，实现电力系统的安全、高效、稳定运行。

　　【概要】传统机器人依赖预编程，局限于大型生产线等结构化场景。近年来，柔性机器人结合柔性电子、力感知与控制、人工智能技术，获得了力觉、视觉、声音等感知能力，应对多任务的通用性与应对环境变化的自适应性大幅提升。机器人将从大规模、标准化的产线走向小规模、非标准化的场景。预计未来五年，柔性感知机器人将逐步替代传统工业机器人，成为产线上的主力设备，并在服务机器人领域开始规模化应用。

　　【概要】传统医疗依赖医生经验，犹如人工寻路，效果参差不齐。人工智能与精准医疗深度融合，专家经验和新的辅助诊断技术有机结合，将成为临床医学的高精度导航系统，为医生提供自动指引，帮助医疗决策更快更准，实现重大疾病的可量化、可计算、可预测、可防治。预计未来三年，以人为中心的精准医疗将成为主要方向，人工智能将全面渗透在疾病预防和诊疗的各个环节，成为疾病预防和诊疗的高精度导航协同。

　　【概要】数据安全保护与数据流通是数字时代的两难问题，破解之道是隐私计算。过去受制于性能瓶颈、技术信任不足、标准不统一等问题，隐私计算尚只能在少量数据的场景下应用。随着专用芯片、加密算法、白盒化、数据信托等技术融合发展，隐私计算有望跨越到海量数据保护，数据源将扩展到全域，激发数字时代的新生产力。预计未来三年，全域隐私计算技术将在性能和可解释性上有新的突破，或将出现数据信托机构提供基于隐私计算的数据共享服务。

　　【概要】基于地面网络和计算的数字化服务局限在人口密集区域，深空、海洋、沙漠等无人区尚是服务的空白地带。高低轨卫星通信和地面移动通信将无缝连接，形成空天地海一体化立体网络。由于算随网动，星地计算将集成卫星系统、空中网络、地面通信和云计算，成为一种新兴的计算架构，扩展数字化服务的空间。预计未来三年，低轨卫星数量会迎来爆发式增长，卫星及其地面系统将成为新型计算节点。

　　【概要】新型网络技术发展将推动云计算走向云网端融合的新计算体系，并实现云网端的专业分工：云将作为脑，负责集中计算与全局数据处理；网络作为连接，将多种网络形态通过云融合，形成低延时、广覆盖的一张网；端作为交互界面，呈现多元形态，可提供轻薄、长效、沉浸式的极致体验。云网端融合将促进高精度工业仿真、实时工业质检、虚实融合空间等新型应用诞生。预计未来两年，将有大量新型应用在云网端融合的新计算体系中运行。

　　【概要】随着端云协同计算、网络通信、数字孪生等技术发展，以沉浸式体验为核心的XR（未来虚实融合）互联网将迎爆发期。眼镜有望成为新的人机交互界面，推动形成有别于平面互联网的XR互联网，催生从元器件、设备、操作系统到应用的新产业生态。XR互联网将重塑数字应用形态，变革 娱乐 、社交、工作、购物、教育、医疗等场景交互方式。预计未来三年，外形与重量接近普通眼镜的新一代XR眼镜将产生，成为下一代互联网的关键入口。

　　除了AI for Science、硅光芯片，这10大前沿 科技 中还包含了，柔性感知机器人、XR互联网等技术的快速发展。

　　机器人领域正在发生变化。传统机器人依赖预编程，一般只能在大型生产线等结构化场景中用于特定任务。但这几年，结合柔性电子、力感知与控制、人工智能技术，机器人正在获得力觉、视觉、声音等感知能力，通用性和应变能力大幅提升。

　　也就是说，机器人未来有望变成多面手，能处理多种任务，而且能随机应变了。这将提升机器人的普及率。

　　预计未来5年，柔性感知机器人将逐步替代传统工业机器人，成为产线上的主力设备，并在服务机器人领域开始规模化应用。

　　达摩院还预测，新型网络技术将推动云网端融合成为新的计算架构。云将作为脑，端作为交互界面，专注于用户体验。

　　未来的终端，不会仅限于PC、手机。 任何一个普通的设备，哪怕只是一块屏幕，都可以拥有超级大脑，而计算基本发生在云端。

　　达摩院认为，预计未来三年，外形与重量接近普通眼镜的新一代 XR眼镜将产生，成为下一代互联网的关键入口。

　　您好，上海科技馆和上海博物馆是两个不同的景点，它们有许多不同的特点。上海科技馆是一个集科学、技术、文化、教育、娱乐为一体的综合性科技馆，它拥有超过200个展览馆，kk体育涵盖了科学技术、自然科学、社会科学、文化艺术等多个领域。上海博物馆则是一个以中国历史文化为主题的博物馆，它拥有超过200个展览馆，涵盖了中国历史文化、经典文学、艺术品、古籍文献等多个领域。上海科技馆和上海博物馆的不同之处在于，上海科技馆以科学技术为主，其展览馆涵盖了科学技术、自然科学、社会科学、文化艺术等多个领域；而上海博物馆以中国历史文化为主，其展览馆涵盖了中国历史文化、经典文学、艺术品、古籍文献等多个领域。

　　报告指出，要加快实施创新驱动发展战略，坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，加快实现高水平科技自立自强。

　　推动“双创”升级发展对创新驱动的需求更为迫切，要求经济发展动能加快从单一要素数量投入转变为更多依靠创新驱动，从而形成创新动能。

　　一要推动传统产业转型升级。推动高质量发展，要推动量大面广的传统产业改造升级，促进新技术与传统产业融合，让传统产业焕发新动力、释放新动能。

　　二要加快新兴产业培育。深入实施创新驱动和“互联网+”等发展战略，发展高端装备、电子信息、生物医药等新兴产业，通过产业结构优化升级催生新技术、新动能、新活力。

　　三要促进成果顺畅转化。搭建成果转化平台，畅通科技成果与市场对接渠道，健全科技资源开放共享机制，鼓励科研人员面向企业开展技术开发、技术咨询、技术培训等，实现科技创新与企业创新创业深度融合。

　　当前前沿科学或技术有：反隐身技术、基因技术、脑科学、生命科学、谷歌支持的“延长人类寿命计划”、空气屏幕、直接投影到视网膜、透明手机、VR技术，纳米材料等技术、

　　雷达隐身是首先发展和使用的隐身技术，因此反雷达隐身也是当前重点发展的反隐身技术。现代战场上的侦察探测系统主要是雷达、红外、电子、可见光、声波等探测系统，因此武器的隐身技术除了传统的雷达隐身和红外隐身外，还有光学隐身、等离子体隐身等。

　　量子信息处理，其基本思想是以原子、电子、光子层次微观世界的粒子的存在状态及相互作用规律来编码和处理信息，借助量子叠加和量子纠缠等独特物理现象，以经典理论无法实现的方式获取、传输和处理信息。量子信息处理技术主要包括量子计算和量子通信。

　　量子计算包含处理器、编码和软件算法等关键技术。近年来，这些技术发展较快，但仍面临量子比特数量少、相干时间短、出错率高等诸多挑战，目前处于技术研究和原理样机研制验证的关键阶段，超过经典计算的性能优势尚未得到充分证明。

　　基于QT的量子通信和量子互联网仍将是未来量子信息技术领域的前沿研究特点。QKD从理论协议到器件系统初步成熟，目前已进入产业化应用的初级阶段。

　　国际上一般将禁带宽度(Eg)大于或等于2.3电子伏特(eV)的半导体材料称为第三代半导体。常见的第三代半导体材料包括碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、金刚石、氧化锌、氮化铝等。

　　第三代半导体材料具有高禁带宽度、高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等特点，其器件具有高频、大功率、低损耗、耐高压、耐高温、抗辐射能力强等优势。

　　关键技术点包括：大尺寸、低缺陷衬底、外延制备技术;硅基GaN外延技术;高质量SiC厚外延技术;高可靠封装技术。

　　技术发展的竞争态势表现为：产业链(衬底、外延片、器件、模组、下游应用等)各环节主要由美欧日主导;全球SiC市场由美国、欧洲、日本等垄断;GaN市场由日本厂商主导，住友电工、三菱化学及住友化学3家企业占据超过85%的市场份额。

　　第三代半导体材料的应用前景十分广阔，主要应用领域包括半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器以及水制氢、生物传感器等。

　　增强分析是将人工智能技术赋能商业智能，具体而言，是将机器学习技术和自然语言处理技术应用在BI领域的数据与分析中。增强分析增强了人类智力和情境感知，改变了数据管理、分析和商业智能的方法，改变了数据科学的面貌和机器学习/人工智能模型的开发利用。

　　与传统的人工数据挖掘相比，增强分析采用一系列的算法和集成学习技术，向用户解释可执行的结果，降低了丢失重要数据结论的风险。

　　高德纳咨询公司预测，未来2～5年，增强分析将成为BI市场的主导趋势。采用了增强分析技术生成的机器学习模型正在被越来越多地植入企业的应用程序中，帮助人力资源、金融、销售、市场、售后服务、采购和资产管理部门的员工进行商业决策与执行。

　　人工智能芯片通常是指针对人工智能算法做了特殊加速设计的芯片。人工智能芯片按技术架构分为图像处理单元(GPU)、半定制化的现场可编程逻辑门阵列(FPGA)、全定制化专用集成电路(ASIC)、神经拟态芯片;按功能分为训练环节芯片、推断环节芯片;按应用场景分为服务器端(云端)、移动端(终端)。

　　目前，GPU已经发展到较为成熟的阶段。谷歌、脸书、微软、推特和百度等公司都在使用GPU分析图片、视频和音频文件，以改进搜索和图像标签等应用功能。很多汽车厂商也在使用GPU发展无人驾驶。

　　虽然人工智能芯片技术发展较快，但是其在现阶段还处于产业化早期。各企业之间的水平有差距，但基本还处于同一起跑线，只有那些技术有重大突破、能够先一步产业化的企业才能引领行业的发展。

　　全球制造业发展滞缓，各国采取措施积极应对。 新冠肺炎疫情对全球经济影响巨大，全球制造业发展滞缓。世界主要国家均采取分阶段解封措施扩大复工复产范围。欧盟签署总额5400亿欧元的紧急救助计划，并酝酿采取措施吸引制造业回归，降低供应链外部依赖。美国启动“大众企业贷款计划”，以支持受疫情影响的中小企业。英国通过降息、拨款、拟定创业就业计划等措施，kk体育应对可能出现的失业潮。法国拨款1360亿欧元实施经济救助，包括援助航空产业150亿欧元和 汽车 产业80亿欧元。

　　机器人技术持续创新，应用落地速度加快。 德国马克斯·普朗克研究所研发出能在血液中逆流移动的微型机器人，可通过体外磁场控制运动方向，或将为微型机器人针对性和局部性治疗铺平道路。中国科学院化学研究所开发出可程序化控制的磁性机器人，首次实现了液滴的切割、移动、释放和旋转等复杂行为，在化学分析和生物医学等领域具有广泛应用前景。波士顿动力机器狗Spot在挪威石油公司Aker BP实现应用，使用其立体摄像头系统、避障系统和机载传感器进行故障检查。韩国SK电讯和日本欧姆龙集团合作开发出5G防疫AI机器人，其搭载了AI、5G、机器人自动控制等尖端技术，可执行建筑物内喷洒消毒喷雾，使用紫外线灯灭菌，协助出入访客体温检查等任务。

　　3D打印技术创新成果不断，技术与应用齐发展。 德国卡尔斯鲁厄理工学院开发出“分光束”双光子3D打印技术，可实现从100纳米到100微米大跨度尺寸的3D打印，较之前提高数十倍至上百倍。中美科学家利用3D打印技术构造出三维锥形不对称结构蒸发体系，使海水淡化速率达每小时每平方米1.72 千克，显著提高了水蒸发速率和能量利用效率。美国海军空战中心飞机分部(NAWCAD)利用3D打印技术制造医用防护面罩，以供给美国海军“仁慈”级医疗船，用于新型冠状病毒的防护工作。英国国防部利用增材制造技术开发个性化形状的爆炸物，为爆炸效果创造新可能性，同时减少材料消耗，降低成本。

　　5G技术加速与工业融合，促进智能制造新发展。 英国投资900万英镑启动名为“5G-Encode”的5G技术与制造业融合项目，将 探索 工业环境中专用5G网络的新业务模型，研究5G在改善复合材料设计和生产过程中的实际应用。韩国现代重工集团与电信运营商KT公司合作开发基于5G网络的先进智能船厂解决方案，进一步提升自主机器人技术，以提高效率和安全性。台湾微软与台达电子、远传电信三方共同打造台湾地区第一个5G智慧工厂，在生产过程中建立智慧物流调度系统，稳定执行物流搬运工作，大幅缩减物料搬运次数及人力成本，并依据监测资讯即时下达指令，有效提高产能。

　　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。

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