影響2021年的14個科技應(yīng)用趨勢

如今，科技創(chuàng)新已成為關(guān)鍵變量，其是推動經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和構(gòu)建美好生活的重要引擎。我們希望，通過年度觀察科技創(chuàng)新對全社會經(jīng)濟生態(tài)每一步的推動，讓科技點亮未來，去滿足那些經(jīng)濟社會中的迫切需求，推動更高質(zhì)量的發(fā)展。

趨勢1：深度學(xué)習(xí)走向多模態(tài)融合

深度學(xué)習(xí)近年來持續(xù)成為產(chǎn)業(yè)熱點，以計算機視覺為例，已廣泛應(yīng)用于人臉識別、工業(yè)視覺、OCR和視頻內(nèi)容理解等領(lǐng)域。深度學(xué)習(xí)技術(shù)正從語音、文字、視覺等單模態(tài)向多模態(tài)智能發(fā)展。通過對視覺、聽覺等感知，甚至未來對嗅覺、味覺、心理學(xué)等難以量化的信號進行融合，實現(xiàn)多個模態(tài)的聯(lián)合分析，加強高階認知技能開發(fā)，將推進深度學(xué)習(xí)從感知智能升級為認知智能。多模態(tài)融合技術(shù)還可以實現(xiàn)對人體姿態(tài)、表情和功能等的模擬仿真，打造高度擬人化的數(shù)字虛擬人，創(chuàng)造全新的人機交互方式。

趨勢2：沉浸式媒體向體驗和場景的縱深演進

沉浸式媒體實現(xiàn)了物理和虛擬世界的融合共生，被認為是改變未來生活和工作方式的顛覆性趨勢之一。在5G、AI、VR、AR、MR等技術(shù)推動下，沉浸式媒體正走向體驗和場景的縱深化發(fā)展。更深度的沉浸式體驗，主要體現(xiàn)在真實場景的6DOF(Degree of Freedom)、更清晰和流暢的內(nèi)容顯示、多通道交互等方面。依托三維重建、近眼顯示、渲染處理、感知交互等技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程，沉浸式媒體將帶來聽視覺的逼真性、交互的流暢感和真實感升級。從場景看，沉浸式正從面向個人娛樂的消費類市場，深化發(fā)展到企業(yè)級市場的垂直行業(yè)。未來，隨著5G的大規(guī)模普及，沉浸式媒體硬件及技術(shù)的進一步突破、制作成本的下降以及更多優(yōu)質(zhì)內(nèi)容的開發(fā)，沉浸式媒體產(chǎn)品和服務(wù)將被主流群體廣泛采納，應(yīng)用場景和商業(yè)空間將被全面激活。

趨勢3：產(chǎn)業(yè)區(qū)塊鏈推動數(shù)據(jù)要素市場化

區(qū)塊鏈在產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用可有效加強多方間的協(xié)作信任，提升系統(tǒng)的安全性和可信性，并簡化流程、降低成本。但區(qū)塊鏈在商業(yè)化場景的真正發(fā)力，需要服務(wù)于數(shù)據(jù)要素的市場化。具體體現(xiàn)在兩個方面：第一，資產(chǎn)數(shù)字化，即以傳統(tǒng)金融資產(chǎn)為主流開始進行數(shù)字化遷移，這一過程對IOT設(shè)備的普及提出了更高要求，同時也催生了資產(chǎn)網(wǎng)關(guān)的全新角色。這一角色將成為傳統(tǒng)資產(chǎn)上鏈的樞紐，確保真實性與可校驗。第二，數(shù)字資產(chǎn)化，即以互聯(lián)網(wǎng)原生的產(chǎn)品為資產(chǎn)，如原創(chuàng)的文字、音樂、圖片作品等。這需要推動跨鏈、輔助上鏈及周邊設(shè)施的發(fā)展，基于區(qū)塊鏈的確權(quán)與交易將成為基礎(chǔ)設(shè)施。

趨勢4：腦機接口有望在康復(fù)領(lǐng)域先行突破

腦機接口指在腦與外部設(shè)備之間建立的通訊和控制通道，是理解、改造自然和人類的“終極疆域”。“腦-機”簡單運動控制持續(xù)取得突破，在康復(fù)場景下有很大的應(yīng)用潛力，可輔助殘障人士獲得部分肢體功能，幫助腦疾病患者進行主動運動康復(fù)、重塑部分腦功能。目前主要方向是提升腦電信號采集信噪比、高帶寬雙向讀寫、無創(chuàng)/微創(chuàng)植入等。長期來看，其應(yīng)用突破有賴于多學(xué)科合力推進、軟硬件技術(shù)協(xié)同發(fā)展，包括硬件方面更精密的電極、更生物友好的材料、更豐富的數(shù)據(jù)庫、更明確統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準更強大的機器學(xué)習(xí)算法以及腦科學(xué)研究的關(guān)鍵性進展等。

趨勢5：軟硬融合推升量子算力

量子計算是利用量子物理特性高效進行信息處理任務(wù)的新型計算方式，是人類探究微觀世界的重大成果。量子比特的制備和操作，計算信息的存儲和測量，都需要特殊環(huán)境和工藝，而目前的技術(shù)還有不容忽視的差錯率。因此近期的量子計算機有規(guī)模小，含噪聲的特點。為了在當(dāng)前不完美的量子計算機上，也能完成一些有意義的計算任務(wù)，中短期內(nèi)有可能通過改變過去相對獨立的軟硬件研究，把軟硬件結(jié)合到一起進行專有化設(shè)計。同時，未來幾年將有更多的量子算法被發(fā)現(xiàn)，更多的量子系統(tǒng)特點被揭示，以及更多的硬件設(shè)計加工工藝在精進。

趨勢6：疫情按下醫(yī)療AI應(yīng)用快進鍵

醫(yī)療AI泛指AI技術(shù)在醫(yī)療各領(lǐng)域的應(yīng)用，通過人機協(xié)同擴大醫(yī)療供給并提升醫(yī)療效率和質(zhì)量。在小樣本學(xué)習(xí)技術(shù)、域自適應(yīng)方法、注意力機制等關(guān)鍵創(chuàng)新的加持下，醫(yī)療影像AI、疾病監(jiān)測預(yù)警AI和輔助醫(yī)療決策AI等，有效突破了醫(yī)療數(shù)據(jù)量小等障礙，在疫情期間獲得了明顯加速發(fā)展。未來隨著更多醫(yī)療AI的可用性被驗證，醫(yī)療AI的數(shù)據(jù)整合、軟硬件集成和多病種通用化，將是更長遠需要關(guān)注和把握的重要趨勢。

趨勢7：數(shù)字生物標記物照亮居家慢病診療

數(shù)字生物標記物(DigitalBiomarkers)，即通過數(shù)字化手段將生物標記物所釋放的“數(shù)字信號”變成一種可量化具有臨床可解釋性的客觀標準，用于發(fā)現(xiàn)、解釋或預(yù)測疾病走向。典型的例子，如通過視頻分析和手機傳感器測量評估帕金森綜合癥、心功能、腎功能、骨質(zhì)酥松、脊柱側(cè)彎等;通過面部、語音、呼吸音、咳嗽音、運動功能來測量和評估心功能惡化等。基于智能手機傳感器、攝像頭等的便攜式數(shù)字生物標記物測量方式，未來實用化門檻低、普及的可能性大。這將促進居家慢病管理服務(wù)市場進入高速發(fā)展通道，最終推動全生命周期健康管理和個性化精準醫(yī)療成為現(xiàn)實，提高疾病預(yù)防和診療的質(zhì)量，減輕疾病對個人生活和社會經(jīng)濟的影響。

趨勢8：基于5G-V2X的“人車路網(wǎng)云”體系加速形成

5G網(wǎng)絡(luò)具有大連接、低時延和高可靠等特點，是推動車聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動力之一。當(dāng)前，5G-V2X技術(shù)標準的應(yīng)用前景逐漸明朗，相關(guān)研究、標準和落地工作不斷提速，汽車、信息通信和道路交通運輸?shù)刃袠I(yè)的連接與融合持續(xù)深化，推動著“人-車-路-網(wǎng)-云”互聯(lián)互通的應(yīng)用體系加速形成。隨著中國、美國等更多的國家和地區(qū)采用5G-V2X技術(shù)標準，更加完善的汽車、通信與交通行業(yè)能力配套，以及跨界測試與示范活動進入公眾視野，我國5G-V2X進入了從應(yīng)用示范走向規(guī)模商用的關(guān)鍵階段。

趨勢9：仿真推動自動駕駛成熟步伐

在各地鼓勵政策支持下，自動駕駛測試和智能網(wǎng)聯(lián)先導(dǎo)示范在全國數(shù)十個城市全面鋪開。支持在限定場景脫手的自動駕駛輔助巡航和自主泊車系統(tǒng)，已經(jīng)開始商業(yè)化落地，預(yù)計2021年滲透率會有大幅攀升。開放區(qū)域完全的自動駕駛落地，需要百億公里級別的測試數(shù)據(jù)，只依靠實際路測，在效率和成本方面都是無法完成的挑戰(zhàn)。而仿真測試平臺真實還原測試場景，高效利用路采數(shù)據(jù)生成仿真場景，結(jié)合云端大規(guī)模并行加速等能力，能滿足自動駕駛感知、決策規(guī)劃和控制全棧算法的閉環(huán)，符合汽車V字開發(fā)流程。隨著仿真技術(shù)水平的提高和應(yīng)用普及，仿真平臺有望完成99.9%的行業(yè)測試量，有力推動自動駕駛技術(shù)的成熟。

趨勢10：新一代數(shù)字地圖邁向?qū)崟r智能泛在

隨著產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、消費互聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的加速發(fā)展，地圖和地理信息服務(wù)正在成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、政府及民眾全面互聯(lián)和智慧升級的基礎(chǔ)設(shè)施。這對時空數(shù)據(jù)的全面、準確和鮮活性，以及應(yīng)用的深度和廣度都提出了新的要求。新一代地圖將實時感知采集人、車、路、地、物等要素的動態(tài)變化，深度融合自然資源、規(guī)劃、城市、建筑建造、社會、經(jīng)濟、行業(yè)業(yè)務(wù)等多源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)字地圖和真實世界的共生共建、虛實一體。新一代數(shù)字地圖具備實現(xiàn)“實時感知、全面融合、智能服務(wù)、泛在應(yīng)用”的特征，將高效助力數(shù)字經(jīng)濟和智慧社會的建設(shè)。

趨勢11：云數(shù)據(jù)安全成為必選項

隨著越來越多的用戶上云，“云數(shù)據(jù)安全”必然成為用戶的核心需求之一。云數(shù)據(jù)安全已經(jīng)從傳統(tǒng)安全技術(shù)的“伴生”和“保值”，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字經(jīng)濟形態(tài)下的“原生”和“增值”，將成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動力。伴隨可信計算等數(shù)據(jù)安全技術(shù)概念的逐漸清晰，數(shù)據(jù)安全和隱私保護法規(guī)的建設(shè)完善，國密體系和多方安全、同態(tài)加密等新型密碼軟硬件技術(shù)的逐步成熟，可以預(yù)見的是，云數(shù)據(jù)安全產(chǎn)品和解決方案將呈現(xiàn)百花齊放的發(fā)展態(tài)勢，迎來市場和技術(shù)的雙輪爆發(fā)。

趨勢12：基于身份的微隔離護航云原生安全

在應(yīng)用服務(wù)上云過程中，采用云原生架構(gòu)及微服務(wù)化是很多應(yīng)用廠商的選擇，這讓應(yīng)用服務(wù)具有了更好的功能解耦、更靈活的資源調(diào)度和更敏捷的開發(fā)運營流程。但是，這種架構(gòu)上的改變也給微服務(wù)的安全帶來了新挑戰(zhàn)。基于身份的微隔離技術(shù)支持服務(wù)粒度的策略制定，可自動適應(yīng)服務(wù)實例的變化，有效執(zhí)行隔離策略。結(jié)合內(nèi)網(wǎng)流量的安全檢測，可以進一步發(fā)現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)中存在的webshell、爆破等攻擊行為，指導(dǎo)管理員對隔離策略和內(nèi)網(wǎng)環(huán)境進行加固。該技術(shù)在云原生快速發(fā)展的背景下，已經(jīng)成為云原生平臺中不可缺少的安全能力，是保護云原生服務(wù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

趨勢13：AI推動信息安全告別手工業(yè)時代

在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G、云計算和大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)風(fēng)口下，網(wǎng)絡(luò)安全生態(tài)正在被賦予新的定義。結(jié)合人工智能技術(shù)，提升傳統(tǒng)安全問題的處理速度和效果，將推動網(wǎng)絡(luò)和信息安全從依靠專家經(jīng)驗的手工業(yè)時代，向機器學(xué)習(xí)自動化和人機協(xié)同的工業(yè)化時代演進。一是7*24的工作模式將突破當(dāng)前安全領(lǐng)域的人力資源限制，低成本地實現(xiàn)專家經(jīng)驗復(fù)制，大幅提升漏洞發(fā)現(xiàn)效率。二是借助AI，機器不僅能精準定位漏洞，還可以在安全事件發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)漏洞，進行提前預(yù)防，實現(xiàn)安全左移。三是AI賦能開發(fā)商安全生命周期的安全管理，有效縮短軟件安全開發(fā)的時間，提升研發(fā)效率。

趨勢14：虛實集成世界孕育新藍海

隨著人工智能、VR、AR、5G和機器人等技術(shù)的持續(xù)成熟，數(shù)字化的虛擬世界和真實世界將進一步緊密結(jié)合，呈現(xiàn)虛實集成的新特征。現(xiàn)實虛擬化主要借助數(shù)字化的感知、AI渲染、NLP等多種技術(shù)，既可以實現(xiàn)真實世界在數(shù)字空間的完美重現(xiàn)，還可以形成聽、說、讀、寫、想能力的虛擬人;虛擬真實化不僅可借助3D打印等技術(shù)，將虛擬設(shè)計中的復(fù)雜結(jié)構(gòu)物體在現(xiàn)實中呈現(xiàn)，還可以將虛擬信息帶入真實世界中，讓人們和虛擬角色、物體進行交互;全息互聯(lián)網(wǎng)進一步把分布于世界各地的人、事、物同步“投影”到一起，跨越時間、地點和語言，甚至跨越虛擬和真實世界的界限，讓所有人進行更真實和更親密的互動;未來，在虛實集成的世界里，還將出現(xiàn)穿梭于虛擬和真實之間，改變時間和游戲規(guī)則的智能執(zhí)行體。

我們都知道，科技發(fā)展的目的和最終歸宿是以人為本!如今，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，需要“科技向善”去劃定科技的邊界，從而讓新技術(shù)的變量，成為幫助每一個普通用戶享受數(shù)字紅利的最大增量，助力更多人成為新一輪全球科技與產(chǎn)業(yè)革命的參與者和受益者。