10年后,科技與你這樣相遇
2016年08月02日 8:51 4807次瀏覽 來源: 科技日報 分類: 新技術(shù)
近日,“神威·太湖之光”超級計算機(jī)榮登榜首,成為世界上首臺運(yùn)算速度超過十億億次的超級計算機(jī)。但是,10年之后,我國計算機(jī)的計算速度有望是它的10倍,達(dá)到100萬億次(E級)。
十年之后,中國科技將是什么模樣?中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院開展“第五次國家技術(shù)預(yù)測”,歷時三年,終于繪制出未來科技發(fā)展的可能圖景:
——信息傳輸速度將接近光速,信息傳輸方式將在當(dāng)前有線、無線傳輸?shù)幕A(chǔ)上,人們有望借助道路上的燈光上網(wǎng);
——新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在加速形成,人們在飛機(jī)、汽車間應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)已經(jīng)成熟;
——機(jī)器人無所不在,它將變得和今天的英特網(wǎng)一樣普遍,廣泛應(yīng)用于制造、服務(wù)、醫(yī)療、國防等行業(yè);
——人類許多重大疾病得到控制,人均壽命會進(jìn)一步延長;
……
課題組從信息、生物、能源等14個領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)中遴選出100項國家關(guān)鍵技術(shù)。其中,40項重大突破類技術(shù),60項重大效益類技術(shù)。同時,研究人員遴選了有望實(shí)現(xiàn)千億元產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),并第一次預(yù)測了顛覆性技術(shù)與非共識性技術(shù)。
信息與制造技術(shù) 有望顛覆現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)模式
課題組遴選的60項重大效益類國家關(guān)鍵技術(shù)有些既具有巨大經(jīng)濟(jì)價值,又具有廣泛的滲透性。“移動互聯(lián)網(wǎng)”通過5G、新一代WiFi物—物互聯(lián)等技術(shù)研發(fā),在車聯(lián)網(wǎng)、智能家庭、智慧城市等典型方面實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破,推動產(chǎn)業(yè)升級與城市轉(zhuǎn)型。“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)”是“中國制造2025”的核心內(nèi)容,通過其共性技術(shù)和產(chǎn)業(yè)瓶頸技術(shù)的不斷突破,未來五年我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品性能將達(dá)到國際先進(jìn)水平,在航空、航天、高鐵、船舶、汽車、工程機(jī)械、新能源裝備等高端裝備制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用。
第三代半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體照明技術(shù),在新一代移動通信、智能電網(wǎng)、高速軌道交通、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景,必將形成超過萬億元的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群,為構(gòu)建創(chuàng)新型國家提供強(qiáng)有力的科技支撐。未來的10年內(nèi)新材料技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將超過2萬億元。
在先進(jìn)制造領(lǐng)域,高性能關(guān)鍵零部件是增材制造(3D打?。┲械幕使?,將在航空航天、高性能金屬零部件等一些特殊領(lǐng)域和行業(yè)顛覆現(xiàn)有制造模式。機(jī)器人技術(shù)未來10年將變得和今天的英特網(wǎng)一樣普遍,將廣泛應(yīng)用于制造、服務(wù)、醫(yī)療、國防等行業(yè)。微納傳感器是影響制造業(yè)的顛覆性技術(shù)之一,預(yù)計2025年全球?qū)⑿纬?.7—6.2萬億美元的市場規(guī)模。
能源與資源技術(shù) 讓能源更便宜、環(huán)境更友好
在能源領(lǐng)域,預(yù)測表明,核能、太陽能、風(fēng)能等技術(shù)不斷取得重大突破。無線充電將得到廣泛應(yīng)用,新一代電池讓更多汽車告別汽油。700℃超超臨界發(fā)電技術(shù)是下一代超超臨界機(jī)組技術(shù),將大幅度提升超超臨界機(jī)組凈效率。固態(tài)儲氫技術(shù)作為儲氫的一種重要技術(shù)路徑,國際上的金屬儲氫已在可再生能源儲能和AIP潛艇等方面得到規(guī)模應(yīng)用。
在資源領(lǐng)域,有望“變土為寶、變草為寶”。“稀土功能材料技術(shù)”通過高效清潔分離與高純化等研發(fā),將新型稀土功能材料國內(nèi)自給率從40%提高到70%以上,新增年產(chǎn)值可達(dá)300億元,帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增加值5000億元,節(jié)約標(biāo)煤2000萬噸以上。又如大量的中草藥將被開發(fā)為保健品,形成數(shù)千億元的新產(chǎn)業(yè),利用能源植物和農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)“生物質(zhì)能源”,可再造1—2個“綠色大慶”。
未來,我國環(huán)境科技在控制污染、改善環(huán)境質(zhì)量方面將發(fā)揮什么作用?預(yù)測顯示,基于標(biāo)準(zhǔn)與效應(yīng)協(xié)同控制的飲用水凈化技術(shù)的突破受益人口2億以上;流域水生態(tài)管理技術(shù)將有效提升流域智能化生態(tài)管理水平;污水資源能源回收技術(shù)的突破將服務(wù)中國近10000座污水處理廠的提效改造;煙氣多污染物協(xié)同深度減排技術(shù)突破將使2020年主要污染物排放指標(biāo)減少50%;空氣質(zhì)量高效監(jiān)管技術(shù)將為區(qū)域和行業(yè)大氣污染防治提供標(biāo)準(zhǔn)化的整體解決方案;化學(xué)品風(fēng)險高通量篩查技術(shù)促進(jìn)高風(fēng)險化學(xué)品的環(huán)境友好替代。
導(dǎo)航與海洋技術(shù) 可上九天探月、可下五洋探海
在地球觀測與導(dǎo)航領(lǐng)域。通過開展技術(shù)預(yù)測,提出了北斗位置導(dǎo)航應(yīng)用的服務(wù)型增強(qiáng)系統(tǒng)、高軌高分辨率遙感技術(shù)和空天地一體的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等核心技術(shù)。預(yù)測表明,我國未來定位系統(tǒng)的定位精度將優(yōu)于10米,高分辨率對地觀測系統(tǒng)與其他觀測手段相結(jié)合,已形成全天候、全天時、全球覆蓋的對地觀測能力,有效提高了對地觀測數(shù)據(jù)的供應(yīng)能力和應(yīng)用水平。預(yù)計到2020年,我國將建成服務(wù)全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),屆時我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的用戶規(guī)模有望成為世界第一,產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值將超過4000億元,整個領(lǐng)域的產(chǎn)值預(yù)計將超過萬億元。
在海洋領(lǐng)域,海洋勘探、海洋石油、海洋裝備等技術(shù)將不斷取得突破,支撐我國海洋產(chǎn)業(yè)形成近8萬億元的大產(chǎn)業(yè)。此次技術(shù)預(yù)測遴選出一系列關(guān)鍵技術(shù),如:通過最大工作深度11000米,載員3人全海深載人潛水器及深海空間站技術(shù),打造我國的全海深載人潛水器裝備,將鞏固我國在該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,帶動我國深海裝備高新技術(shù)發(fā)展。
生物與醫(yī)藥技術(shù) 讓人類活得更健康、壽命更長
在生物與醫(yī)藥領(lǐng)域,生物技術(shù)將不斷揭示生命的奧秘,創(chuàng)造人類健康長壽的新方法、新產(chǎn)品、新途徑。人類在依靠科技改變外部世界的同時,將改變?nèi)祟愖陨??;蚪M技術(shù)將支撐、引領(lǐng)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的廣泛應(yīng)用,人們看病、用藥更加準(zhǔn)確、高效;干細(xì)胞技術(shù)正在由修復(fù)人類患病的器官向培育、再生器官的方向發(fā)展,人類在目前可更換皮膚、肢腱等組織或器官的基礎(chǔ)上,會有更多的器官可以更換;而延長細(xì)胞衰老的技術(shù)一旦突破,延長人類壽命將不再是“夢想”,目前已在動物實(shí)驗中取得成功;基因編輯技術(shù)則可直接“摘除”有害基因,防止疾病發(fā)生;科學(xué)家還在運(yùn)用合成生物學(xué)研究合成新的生命;腦科學(xué)、人機(jī)接口等技術(shù)將揭示人腦活動的機(jī)理,探索大腦與計算機(jī)的有機(jī)接口。
在人口健康領(lǐng)域,預(yù)測提出了“重大疫苗、早期診斷、靶向藥物精準(zhǔn)、智慧醫(yī)療”等關(guān)鍵核心技術(shù)。預(yù)測表明,中醫(yī)藥將引來依靠創(chuàng)新、依托市場的新發(fā)展,重大疫苗產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)有望帶動我國疫苗產(chǎn)業(yè)成為千億產(chǎn)業(yè),每年可為患者節(jié)約醫(yī)療支出約4800億元。移動醫(yī)療將有助于破解基層醫(yī)療資源供給嚴(yán)重不足的困境,形成“現(xiàn)代赤腳醫(yī)生”,并將創(chuàng)造千億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。早期診斷技術(shù)將會使更多的疾病早期發(fā)現(xiàn)、早期治療,減輕患者痛苦,節(jié)約醫(yī)療費(fèi)用。智能養(yǎng)老護(hù)理技術(shù)將有助于解決老年照護(hù)中諸多難題,提高老年人生活質(zhì)量,同時也將有效推進(jìn)養(yǎng)老及大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展,預(yù)計未來的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過萬億元。
衣食住行技術(shù) 吃得更放心、穿得更多樣、行得更快捷
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,從田間到餐桌完善的食品安全技術(shù)體系將更加完善、有效,食品安全問題將得到有效的技術(shù)保障;我國水稻、棉花、油等雜交育種技術(shù)將繼續(xù)引領(lǐng)世界,保障糧食安全技術(shù)掌握在中國人手中;作物分子育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)將使作物光合效率進(jìn)一步提高;農(nóng)產(chǎn)品精深加工與網(wǎng)上直銷技術(shù)將大幅度縮小城鄉(xiāng)居民收入差距;海洋生物資源養(yǎng)護(hù)與高值利用技術(shù)突破后將加速我國海洋漁業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展,為我國充分利用300平方公里海洋提供有力支撐,預(yù)期效益超過1000億元。
在交通領(lǐng)域,據(jù)預(yù)測顯示,我國交通領(lǐng)域一批前瞻性關(guān)鍵技術(shù),如新一代高鐵、真空管道運(yùn)輸、智能汽車技術(shù)、高效節(jié)油汽車(消耗燃汽油3—4公升/百公里)等,有望取得重大突破,加速我國交通技術(shù)換代;隨著我國交通進(jìn)入大交通時代,大型樞紐機(jī)場運(yùn)行協(xié)同決策技術(shù)、下一代智能交通系統(tǒng)技術(shù)等將推動實(shí)現(xiàn)跨交通方式、跨區(qū)域、區(qū)域內(nèi)接駁與換乘,促進(jìn)交通大格局互聯(lián)互通的實(shí)現(xiàn)。
在城鎮(zhèn)化與城市發(fā)展領(lǐng)域,城鎮(zhèn)化是工業(yè)化之后又一個推動經(jīng)濟(jì)增長的“發(fā)動機(jī)”。預(yù)測顯示,通過城市能源基礎(chǔ)設(shè)施“電、氣、熱三網(wǎng)”協(xié)同與清潔高效新技術(shù)的研發(fā)和示范,將大幅度提升城市能源基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行效率和安全可靠性,預(yù)期實(shí)現(xiàn)減少城市燃煤超過5000萬噸。通過地下空間高效利用與綠色建造技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,將有效解決我國地下空間資源高效利用、地下空間生態(tài)化、信息化、安全及節(jié)能降耗等重大問題。
在公共安全領(lǐng)域,預(yù)測顯示,城鎮(zhèn)智慧交通風(fēng)險干預(yù)與安全管控技術(shù)突破將使城鎮(zhèn)重特大交通事故死亡人數(shù)降低20%,交通違規(guī)行為下降30%。進(jìn)一步發(fā)展煤礦深部開采重大災(zāi)害控制與應(yīng)急救援技術(shù),能有效保護(hù)我國500余萬礦工的生命安全和健康。
責(zé)任編輯:趙天寧
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