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2021年世界前沿科技發(fā)展態(tài)勢(shì)總結(jié)及2022年趨勢(shì)展望

軍工資源網(wǎng) 2022年02月09日
作者 || 唐乾琛,國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心國(guó)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所研究四室三級(jí)分析員;
          翟麗影,國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心國(guó)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所研究四室研究助理。

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世界信息領(lǐng)域2021年態(tài)勢(shì)總結(jié)




數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,主要經(jīng)濟(jì)體強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)與市場(chǎng)監(jiān)管。在數(shù)字經(jīng)濟(jì)宏觀戰(zhàn)略方面,美國(guó)與歐盟建立美歐貿(mào)易與技術(shù)委員會(huì),在數(shù)字技術(shù)及其供應(yīng)鏈的關(guān)鍵政策上達(dá)成合作。歐盟以《歐洲數(shù)字戰(zhàn)略》為基礎(chǔ),發(fā)布《2030年數(shù)字指南針》,在數(shù)字人才培養(yǎng)、數(shù)字基礎(chǔ)架構(gòu)構(gòu)建和數(shù)字化升級(jí)等方面做出具體部署。日本通過(guò)《數(shù)字改革關(guān)聯(lián)法》,成立數(shù)字廳,促進(jìn)政府機(jī)構(gòu)的信息化與標(biāo)準(zhǔn)化。在加密貨幣市場(chǎng)方面,其“野蠻生長(zhǎng)”的狀態(tài)受到抑制。美國(guó)采取包括制裁、立法在內(nèi)的一系列行動(dòng),打擊將加密貨幣用于勒索攻擊等非法行為。七國(guó)集團(tuán)金融領(lǐng)導(dǎo)人聯(lián)合發(fā)布央行數(shù)字貨幣(CBDC)指南,提出13項(xiàng)公共政策原則,對(duì)數(shù)字支付、普惠金融及反洗錢(qián)等做出具體部署。印度發(fā)布《加密資產(chǎn)法案》,擬禁止數(shù)字資產(chǎn)交易。新加坡禁止全球最大數(shù)字貨幣交易所幣安(Binance)在其境內(nèi)開(kāi)展未經(jīng)許可的支付服務(wù),致使幣安關(guān)閉其在新的加密貨幣業(yè)務(wù)。


網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)安全形勢(shì)愈發(fā)嚴(yán)峻,各經(jīng)濟(jì)體持續(xù)加強(qiáng)規(guī)制。全球黑客攻擊向大規(guī)模、有組織的趨勢(shì)發(fā)展,如勒索軟件LockBit 2.0入侵全球11個(gè)國(guó)家的50多個(gè)組織;BlackMatter黑客組織宣布組建勒索病毒生態(tài)聯(lián)盟,使黑客攻擊呈現(xiàn)全鏈條協(xié)作趨勢(shì)。日益猖獗的網(wǎng)絡(luò)攻擊活動(dòng),給各國(guó)帶來(lái)巨大風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn),如美國(guó)約有4000萬(wàn)人健康數(shù)據(jù)被泄露;以色列約650萬(wàn)選民在線信息被泄露;阿根廷全國(guó)人口身份信息被泄露并出售。對(duì)此,各經(jīng)濟(jì)體不斷推出網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)新舉措。美國(guó)發(fā)布《國(guó)家安全戰(zhàn)略臨時(shí)指南》,將“網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)字威脅問(wèn)題”確定為美國(guó)和全球安全的重中之重;參議院通過(guò)一項(xiàng)國(guó)土安全撥款法案,將網(wǎng)絡(luò)安全與基礎(chǔ)設(shè)施安全局(CISA)的預(yù)算提升30%至26.38億美元。歐盟理事會(huì)宣布成立“歐洲網(wǎng)絡(luò)安全工業(yè)、技術(shù)和研究能力中心”,以協(xié)調(diào)歐盟成員國(guó)的網(wǎng)絡(luò)安全行動(dòng)、共享威脅情報(bào)。俄羅斯修訂《個(gè)人數(shù)據(jù)法》,禁止任何企業(yè)將數(shù)據(jù)傳輸給第三方。英國(guó)宣布組建國(guó)家網(wǎng)絡(luò)部隊(duì)總部,以對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)空間潛在對(duì)手。中國(guó)施行《個(gè)人信息保護(hù)法》《數(shù)據(jù)安全法》《汽車(chē)數(shù)據(jù)安全管理若干規(guī)定(試行)》等法規(guī),強(qiáng)化信息安全法治保障。


元宇宙元年引發(fā)熱潮,部分國(guó)家政府和大型科技企業(yè)紛紛入局。美國(guó)Facebook公司改名為Meta,宣告以全新面貌迎接元宇宙,率先推出Horizon Worlds元宇宙體驗(yàn)空間;微軟重點(diǎn)開(kāi)辟面向協(xié)同辦公的元宇宙業(yè)務(wù);英偉達(dá)發(fā)布Omniverse元宇宙平臺(tái),為工程與藝術(shù)創(chuàng)作者提供協(xié)同作業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。韓國(guó)首爾市政府發(fā)布《元宇宙首爾五年計(jì)劃》,投資建設(shè)數(shù)字城市。日本多個(gè)加密資產(chǎn)公司成立民間團(tuán)體性質(zhì)的元宇宙協(xié)會(huì),探索虛擬資產(chǎn)與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合。巴巴多斯宣布在元宇宙平臺(tái)Decentraland設(shè)立大使館,暫定2022年1月啟用。


科技巨頭監(jiān)管成為各國(guó)政府要?jiǎng)?wù),平臺(tái)壟斷、違禁內(nèi)容泛濫等問(wèn)題受到重點(diǎn)整治。美國(guó)將網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)監(jiān)管納入反恐范疇,認(rèn)定在線平臺(tái)在“將暴力思想帶入主流社會(huì)”方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。俄羅斯頒布一項(xiàng)聯(lián)邦法律,要求在俄日活用戶(hù)超過(guò)50萬(wàn)的外國(guó)互聯(lián)網(wǎng)公司必須在俄設(shè)立辦事處。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省將亞馬遜、谷歌、蘋(píng)果3家美資公司以及雅虎日本、樂(lè)天2家日本公司指定為《有關(guān)提高特定數(shù)字平臺(tái)透明性及公正性的法律》的適用對(duì)象。韓國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)《電氣通信事業(yè)法》修正案,禁止蘋(píng)果和谷歌等應(yīng)用商店提供商強(qiáng)迫軟件開(kāi)發(fā)商使用其支付系統(tǒng)并收取高額傭金。


半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)歷“寒冬”,各經(jīng)濟(jì)體多措并舉應(yīng)對(duì)缺芯挑戰(zhàn)。據(jù)美國(guó)高盛公司的研究顯示,對(duì)芯片投入超過(guò)產(chǎn)值1%的產(chǎn)業(yè)都受到芯片短缺的影響。為此,美日韓等國(guó)提出多項(xiàng)激勵(lì)政策,防范半導(dǎo)體供應(yīng)鏈斷裂等風(fēng)險(xiǎn)。美國(guó)發(fā)布《關(guān)鍵產(chǎn)品供應(yīng)鏈百日審查報(bào)告》,為后續(xù)加強(qiáng)半導(dǎo)體領(lǐng)域投資、盟友合作、出口管制等提供政策依據(jù);參議院通過(guò)《美國(guó)創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng)法案》,擬劃撥520億美元補(bǔ)貼美國(guó)本土芯片生產(chǎn);德克薩斯州泰勒市宣布為韓國(guó)三星大幅度減免房產(chǎn)稅以吸引其建廠。日本發(fā)布“半導(dǎo)體數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略”,宣布撥款6000億日元(約合52億美元),支持中國(guó)臺(tái)灣臺(tái)積電、美國(guó)美光等企業(yè)在日建廠。韓國(guó)舉行“K-半導(dǎo)體戰(zhàn)略報(bào)告大會(huì)”,公布其半導(dǎo)體戰(zhàn)略規(guī)劃,計(jì)劃未來(lái)10年投入510萬(wàn)億韓元(約合4287億美元)建設(shè)芯片制造基地。


人工智能技術(shù)多面開(kāi)花,倫理與規(guī)范問(wèn)題持續(xù)引發(fā)重視。2021年,人工智能在基礎(chǔ)研究、模式識(shí)別以及智能信息處理等具體技術(shù)領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展。美國(guó)谷歌公司推出超級(jí)語(yǔ)言模型Switch Transformer。該模型擁有1.6萬(wàn)億個(gè)參數(shù),在自然語(yǔ)言處理能力上表現(xiàn)出色。Cerebras宣布研發(fā)出全球首個(gè)參數(shù)總量超人腦突觸總數(shù)的人工智能集群,極大提高訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的速度。英偉達(dá)推出的GauGAN2人工智能系統(tǒng),可根據(jù)文本描述合成風(fēng)景圖像。德國(guó)埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)實(shí)現(xiàn)超高像素3D點(diǎn)云合成成像,有望為虛擬現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用拓展邊界。同時(shí),人工智能的倫理與規(guī)范問(wèn)題愈發(fā)受到政策制定者的重視。美國(guó)國(guó)防創(chuàng)新委員會(huì)發(fā)布“負(fù)責(zé)任人工智能指南”,確保構(gòu)建公平、負(fù)責(zé)和透明的人工智能系統(tǒng)。歐盟發(fā)布《歐洲適應(yīng)數(shù)字時(shí)代:人工智能監(jiān)管框架》與《2021年人工智能協(xié)調(diào)計(jì)劃》政策提案,尋求監(jiān)管與發(fā)展的平衡。俄羅斯簽署其首份人工智能道德規(guī)范,作為俄羅斯2017-2030年信息社會(huì)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分。英國(guó)發(fā)布《國(guó)家人工智能戰(zhàn)略》,以期“鞏固在負(fù)責(zé)任人工智能方面的領(lǐng)導(dǎo)地位”。


量子技術(shù)亮點(diǎn)頻出,突破性成果涌現(xiàn)。美國(guó)哈佛大學(xué)與麻省理工學(xué)院等聯(lián)合開(kāi)發(fā)出256位量子模擬器,可模擬的量子態(tài)數(shù)量超太陽(yáng)系中的原子數(shù)量;谷歌成功在“懸鈴木”(Sycamore)量子計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)能力的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng);IBM公司推出127位量子計(jì)算機(jī)Eagle。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)實(shí)現(xiàn)500千米量級(jí)現(xiàn)場(chǎng)光纖量子通信,刷新世界紀(jì)錄;開(kāi)發(fā)出“祖沖之二號(hào)”與“九章二號(hào)”量子計(jì)算機(jī),在超導(dǎo)與光量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。英國(guó)薩塞克斯大學(xué)通過(guò)量子傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)人腦神經(jīng)元的高精度檢測(cè)。德國(guó)馬克斯·普朗克量子光學(xué)研究所實(shí)現(xiàn)糾纏光子無(wú)損檢測(cè),成功地兩次檢測(cè)到單個(gè)光子在光纖中的運(yùn)動(dòng)而不產(chǎn)生破壞。


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世界信息領(lǐng)域2022年趨勢(shì)展望




多國(guó)央行和企業(yè)推進(jìn)數(shù)字貨幣測(cè)試,法定數(shù)字貨幣實(shí)用化進(jìn)程加速。韓國(guó)央行構(gòu)建數(shù)字貨幣試驗(yàn)平臺(tái),并計(jì)劃在2022年進(jìn)入第二階段試驗(yàn)。俄羅斯央行將于2022年測(cè)試“數(shù)字盧布”原型,并起草監(jiān)管規(guī)范。日本央行啟動(dòng)數(shù)字貨幣發(fā)行試驗(yàn),將在2022年審查CBDC功能的可用性;三菱日聯(lián)金融集團(tuán)、瑞穗金融集團(tuán)和三井住友金融集團(tuán)等70余家企業(yè)共同成立數(shù)字貨幣聯(lián)盟,其數(shù)字貨幣DCJPY計(jì)劃在2022年內(nèi)流通。印度央行預(yù)計(jì)于2022財(cái)年第一季度啟動(dòng)數(shù)字貨幣試點(diǎn)工作,并檢查相關(guān)技術(shù)是否去中心化、能否繞過(guò)中介機(jī)構(gòu)。


半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,先進(jìn)制程競(jìng)爭(zhēng)向精細(xì)化方向發(fā)展。市場(chǎng)方面,受消費(fèi)電子、汽車(chē)和云計(jì)算等多個(gè)行業(yè)需求膨脹影響,半導(dǎo)體經(jīng)營(yíng)活動(dòng)愈發(fā)頻繁、產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。世界半導(dǎo)體統(tǒng)計(jì)組織預(yù)測(cè),2022年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)產(chǎn)值將達(dá)到5734億美元,同比增長(zhǎng)8.8%。德勤全球預(yù)測(cè),2022年全球創(chuàng)投機(jī)構(gòu)將向半導(dǎo)體初創(chuàng)公司投資超過(guò)60億美元。美國(guó)咨詢(xún)公司IC Insights預(yù)測(cè),2022年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將同比增長(zhǎng)22%。先進(jìn)技術(shù)方面,芯片制程進(jìn)一步微縮。美國(guó)英特爾公司發(fā)布的芯片制程工藝節(jié)點(diǎn)“20A”,或?qū)⒃?025年實(shí)現(xiàn)全球領(lǐng)先。中國(guó)臺(tái)灣臺(tái)積電公司已開(kāi)始3納米測(cè)試晶圓試產(chǎn)工作,預(yù)計(jì)2022年第四季度進(jìn)入量產(chǎn)及產(chǎn)能拉升階段。韓國(guó)三星公司成功流片3納米芯片,并開(kāi)發(fā)出相關(guān)設(shè)計(jì)工具和技術(shù),計(jì)劃于2022年量產(chǎn)3納米芯片,2025年量產(chǎn)2納米芯片。IBM與三星公司合作推出垂直傳輸場(chǎng)效應(yīng)晶體管(VTFET),在縮小芯片制程的同時(shí),大幅降低芯片功耗。比利時(shí)微電子研究中心聯(lián)合日本東京電子和荷蘭阿斯麥等公司制定路線圖,計(jì)劃在2027年量產(chǎn)1納米芯片,2029年后量產(chǎn)0.7納米芯片。


多經(jīng)濟(jì)體促進(jìn)6G技術(shù)研發(fā)與合作,6G愿景和技術(shù)路線愈發(fā)明晰。美國(guó)和韓國(guó)通過(guò)“美韓峰會(huì)”決定在6G領(lǐng)域達(dá)成研發(fā)合作,共同投資35億美元,以形成專(zhuān)利與產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。歐盟在“地平線2020”框架下啟動(dòng)為期兩年半的Hexa-X項(xiàng)目,以開(kāi)發(fā)6G生態(tài)系統(tǒng)。日本總務(wù)省發(fā)布“超越5G”綜合戰(zhàn)略,期望提高6G市場(chǎng)份額;情報(bào)通信研究機(jī)構(gòu)將投資200億日元(約合1.77億美元),擬在2022年推進(jìn)官民共同研究;NTT公司計(jì)劃通過(guò)IOWN技術(shù)平臺(tái)與全球100家企業(yè)進(jìn)行合作,探索光電融合等6G核心技術(shù)。韓國(guó)科學(xué)和信息通信技術(shù)部公布“6G研發(fā)實(shí)行計(jì)劃”,擬在未來(lái)5年投入2200億韓元(約合1.87億美元),推動(dòng)六大重點(diǎn)領(lǐng)域的十大戰(zhàn)略技術(shù)研發(fā)。


各國(guó)加快布局量子技術(shù),相關(guān)政策形成重要支撐。美國(guó)國(guó)會(huì)提出《量子用戶(hù)擴(kuò)展法案》《量子網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施法案》等多項(xiàng)量子信息科學(xué)法案,以提升美國(guó)在量子領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)力。法國(guó)宣布一項(xiàng)價(jià)值18億歐元的量子技術(shù)5年投資計(jì)劃,欲躋身“世界前三”。德國(guó)將斥資約20億歐元在未來(lái)5年內(nèi)開(kāi)發(fā)量子計(jì)算機(jī)及相關(guān)應(yīng)用技術(shù),并大力建設(shè)慕尼黑“量子谷”。英國(guó)政府與IBM公司宣布一項(xiàng)為期5年、價(jià)值2.1億英鎊的人工智能和量子計(jì)算合作研究計(jì)劃,以促進(jìn)生命科學(xué)及制造業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域的研究。俄羅斯表示其量子通信線路將在10-15年后投入商業(yè)運(yùn)營(yíng),其原型已投入使用。澳大利亞宣布將量子信息技術(shù)列為對(duì)國(guó)家利益至關(guān)重要的9個(gè)技術(shù)領(lǐng)域之一,并劃撥1億澳元(約合7300萬(wàn)美元)的研發(fā)預(yù)算。

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