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重磅!阿里巴巴達(dá)摩院發(fā)布2021十大科技趨勢(shì)

猿友 2020-12-29 11:39:44 瀏覽數(shù) (5019)
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剛剛,阿里巴巴達(dá)摩院發(fā)布 2021十大科技趨勢(shì),這是達(dá)摩院成立三年以來(lái)第三次發(fā)布年度科技趨勢(shì)。

2020年是不平凡的一年,經(jīng)歷疫情的洗禮,許多行業(yè)重啟向上而生的螺旋,但疫情并未阻擋科技前進(jìn)的腳步,量子計(jì)算、基礎(chǔ)材料、生物醫(yī)療等領(lǐng)域的一系列重大科技突破紛至沓來(lái)。

后疫情時(shí)代,基礎(chǔ)技術(shù)及科技產(chǎn)業(yè)將如何發(fā)展,達(dá)摩院為科技行業(yè)提供了全新預(yù)測(cè)。

趨勢(shì)一

  • 以氮化鎵、碳化硅為代表的

  • 第三代半導(dǎo)體迎來(lái)應(yīng)用大爆發(fā)

以氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)為代表的第三代半導(dǎo)體,具備耐高溫、耐高壓、高頻率、大功率、抗輻射等優(yōu)異特性,但受工藝、成本等因素限制,多年來(lái)僅限于小范圍應(yīng)用。

近年來(lái),隨著材料生長(zhǎng)、器件制備等技術(shù)的不斷突破,第三代半導(dǎo)體的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn),并正在打開(kāi)應(yīng)用市場(chǎng):SiC 元件已用作汽車(chē)逆變器,GaN 快速充電器也大量上市。

未來(lái)五年,基于第三代半導(dǎo)體材料的電子器件將廣泛應(yīng)用于 5G 基站、新能源汽車(chē)、特高壓、數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景。

趨勢(shì)二

  • 后“量子霸權(quán)”時(shí)代

  • 量子糾錯(cuò)和實(shí)用優(yōu)勢(shì)成核心命題

2020年為后“量子霸權(quán)”元年,世界對(duì)量子計(jì)算的投入持續(xù)上漲,技術(shù)和生態(tài)蓬勃發(fā)展,多個(gè)平臺(tái)異彩繽紛。

這一潮流將在2021年繼續(xù)推高社會(huì)的關(guān)注和期待,量子計(jì)算的研究需要證明自身的實(shí)用價(jià)值;業(yè)界需要聚焦“后霸權(quán)”時(shí)代的使命:協(xié)同創(chuàng)新,解決眾多的科學(xué)和工程難題,為早日到達(dá)量子糾錯(cuò)和實(shí)用優(yōu)勢(shì)兩座里程碑鋪路奠基。

趨勢(shì)三

  • 碳基技術(shù)突破加速柔性電子發(fā)展

柔性電子是指經(jīng)扭曲、折疊、拉伸等形狀變化后仍保持原有性能的電子設(shè)備,可用作可穿戴設(shè)備、電子皮膚、柔性顯示屏等。

柔性電子發(fā)展的主要瓶頸在于材料——目前的柔性材料,或者“柔性”不足容易失效,或者電性能遠(yuǎn)不如“硬質(zhì)”硅基電子。

近年來(lái),碳基材料的技術(shù)突破為柔性電子提供了更好的材料選擇:碳納米管這一碳基柔性材料的質(zhì)量已可滿足大規(guī)模集成電路的制備要求,且在此材料上制備的電路性能超過(guò)同尺寸下的硅基電路;而另一碳基柔性材料石墨烯的大面積制備也已實(shí)現(xiàn)。

趨勢(shì)四

  • AI 提升藥物及疫苗研發(fā)效率

AI 已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療影像、病歷管理等輔助診斷場(chǎng)景,但AI在疫苗研發(fā)及藥物臨床研究的應(yīng)用依舊處于探索階段。

隨著新型AI算法的迭代及算力的突破,AI 將有效解決疫苗/藥物研發(fā)周期長(zhǎng)、成本高等難題,例如提升化合物篩選、建立疾病模型、發(fā)現(xiàn)新靶點(diǎn)、先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)及先導(dǎo)藥物優(yōu)化等環(huán)節(jié)的效率。

AI 與疫苗、藥物臨床研究的結(jié)合可以減少重復(fù)勞動(dòng)與時(shí)間消耗,提升研發(fā)效率,極大地推動(dòng)醫(yī)療服務(wù)和藥物的普惠化。

趨勢(shì)五

  • 腦機(jī)接口幫助人類(lèi)超越生物學(xué)極限

腦機(jī)接口是新一代人機(jī)交互和人機(jī)混合智能的關(guān)鍵核心技術(shù)。腦機(jī)接口對(duì)神經(jīng)工程的發(fā)展起到了重要支撐與推動(dòng)作用,幫助人類(lèi)從更高維度空間進(jìn)一步解析人類(lèi)大腦的工作原理。

腦機(jī)接口這一新技術(shù)領(lǐng)域,探索性地將大腦與外部設(shè)備進(jìn)行通信,并借由腦力意念控制機(jī)器。例如在控制機(jī)械臂等方面幫助提升應(yīng)用精度,將為神智清醒、思維健全,但口不能言、手不能動(dòng)的患者提供精準(zhǔn)康復(fù)服務(wù)。

趨勢(shì)六

  • 數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)“自治與自我進(jìn)化”

隨著云計(jì)算的發(fā)展、數(shù)據(jù)規(guī)模持續(xù)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理面臨存儲(chǔ)成本高、集群管理復(fù)雜、計(jì)算任務(wù)多樣性等巨大挑戰(zhàn);面對(duì)海量暴增的數(shù)據(jù)規(guī)模以及復(fù)雜多元的處理場(chǎng)景,人工管理和系統(tǒng)調(diào)優(yōu)捉襟見(jiàn)肘。

因此,通過(guò)智能化方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的自動(dòng)優(yōu)化,成為未來(lái)數(shù)據(jù)處理發(fā)展的必然選擇。

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)手段逐漸被廣泛應(yīng)用于智能化的冷熱數(shù)據(jù)分層、異常檢測(cè)、智能建模、資源調(diào)動(dòng)、參數(shù)調(diào)優(yōu)、壓測(cè)生成、索引推薦等領(lǐng)域,有效降低數(shù)據(jù)計(jì)算、處理、存儲(chǔ)、運(yùn)維的管理成本,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的“自治與自我進(jìn)化”。

趨勢(shì)七

  • 云原生重塑 IT 技術(shù)體系

在傳統(tǒng) IT 開(kāi)發(fā)環(huán)境里,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上線周期長(zhǎng)、研發(fā)效能不高,云原生架構(gòu)充分利用了云計(jì)算的分布式、可擴(kuò)展和靈活的特性,更高效地應(yīng)用和管理異構(gòu)硬件和環(huán)境下的各類(lèi)云計(jì)算資源。通過(guò)方法論工具集、最佳實(shí)踐和產(chǎn)品技術(shù),開(kāi)發(fā)人員可專(zhuān)注于應(yīng)用開(kāi)發(fā)過(guò)程本身。

未來(lái),芯片、開(kāi)發(fā)平臺(tái)、應(yīng)用軟件乃至計(jì)算機(jī)等將誕生于云上,可將網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)架構(gòu)層高度抽象化,降低計(jì)算成本、提升迭代效率,大幅降低云計(jì)算使用門(mén)檻、拓展技術(shù)應(yīng)用邊界。

趨勢(shì)八

  • 農(nóng)業(yè)邁入數(shù)據(jù)智能時(shí)代

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在土地資源利用率低和從生產(chǎn)到零售鏈路脫節(jié)等瓶頸問(wèn)題。以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算等為代表的數(shù)字技術(shù)正在與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)深度融合,打通農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的全鏈路流程。

結(jié)合新一代傳感器技術(shù),農(nóng)田地面數(shù)據(jù)信息得以實(shí)時(shí)獲取和感知,并依靠大數(shù)據(jù)分析與人工智能技術(shù)快速處理海量領(lǐng)域農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物監(jiān)測(cè)、精細(xì)化育種和環(huán)境資源按需分配。

同時(shí),通過(guò) 5G、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的應(yīng)用,確保農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)輸中的可控和可追溯,保障農(nóng)產(chǎn)品整體供應(yīng)鏈流程的安全可靠。農(nóng)業(yè)將告別“靠天”吃飯,進(jìn)入智慧農(nóng)業(yè)時(shí)代。

趨勢(shì)九

  • 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從單點(diǎn)智能走向全局智能

受實(shí)施成本和復(fù)雜度較高、供給側(cè)數(shù)據(jù)難以打通、整體生態(tài)不夠完善等因素限制,目前的工業(yè)智能仍以解決碎片化需求為主。

疫情中數(shù)字經(jīng)濟(jì)所展現(xiàn)出來(lái)的韌性,讓企業(yè)更加重視工業(yè)智能的價(jià)值,加之?dāng)?shù)字技術(shù)的進(jìn)步普及、新基建的投資拉動(dòng),這些因素將共同推動(dòng)工業(yè)智能從單點(diǎn)智能快速躍遷到全局智能。

特別是汽車(chē)、消費(fèi)電子、品牌服飾、鋼鐵、水泥、化工等具備良好信息化基礎(chǔ)的制造業(yè),貫穿供應(yīng)鏈、生產(chǎn)、資產(chǎn)、物流、銷(xiāo)售等各環(huán)節(jié)在內(nèi)的企業(yè)生產(chǎn)決策閉環(huán)的全局智能化應(yīng)用,將大規(guī)模涌現(xiàn)。

趨勢(shì)十

  • 智慧運(yùn)營(yíng)中心成為未來(lái)城市標(biāo)配

在過(guò)去十年時(shí)間里,智慧城市借助數(shù)字化手段切實(shí)提升了城市治理水平。但在新冠疫情防控中,智慧城市暴露出新問(wèn)題,特別是由于“重建設(shè)輕運(yùn)營(yíng)”所導(dǎo)致的業(yè)務(wù)應(yīng)用不足。

在此背景下,城市未來(lái)需要通過(guò)運(yùn)營(yíng)中心盤(pán)活數(shù)據(jù)資源,推動(dòng)治理與服務(wù)的全局化、精細(xì)化和實(shí)時(shí)化。

而 AIoT 技術(shù)的日漸成熟和普及、空間計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步,將進(jìn)一步提升運(yùn)營(yíng)中心的智慧化水平,在數(shù)字孿生基礎(chǔ)上把城市作為統(tǒng)一系統(tǒng)并提供整體智慧治理能力,進(jìn)而成為未來(lái)城市的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。


- 本文系轉(zhuǎn)載,閱讀原文
- 作者:阿里云

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