好奇心与 探索 ——人类进步的阶梯。
19世纪的最后一天，世界上所有的知名物理学家齐聚一堂，准备为经典物理画上一个完美的句号，所以当时的议题是如何消除经典物理这座漂亮大厦上的两朵乌云。这两朵乌云第一朵是经典物理中已知地球的空间中是有空气的，因为声音便是通过空气这一介质传播的，那么宇宙中又存在怎样的介质能够让阳光穿越真空照耀大地的？第二朵乌云则是人们在做实验的时候发现辐射能量很可能是不连续的。
后来的故事大家也都知道，科学家们在好奇心的驱使下提出了各种看似荒诞的理论，例如波尔提出了惊世骇俗的波尔模型、薛定谔提出了薛定谔波动方程……在一个个荒诞的理论的迭代与互补下，第一朵乌云诞生了相对论，第二朵乌云诞生了量子物理，它们共同将完美的经典物理推翻，也一手构建了现在的信息时代、数字时代。
2021年也是不平凡的一年，虽其分量远不及“两朵乌云”，但在疫情这一针猛烈的催化剂下，人工智能、云原生等数字 科技 融合多种技术、多个行业、多个产品，正前所未有地渗透到医疗、自动驾驶、安全等经济 社会 的方方面面，那么近未来有望落地的 科技 趋势是怎样的？
近期，在腾讯 科技 向善创新周发布《2022年十大数字 科技 前沿应用趋势》（后简称“报告”），通过访谈重点领域的科学 探索 奖获奖人、业界权威专家，凝练出了IT重塑、智能世界、虚实共生、网络革命四大领域，数字孪生、量子计算等十大数字 科技 前沿应用趋势。
在解析报告之前需明白一点，数字 科技 化身未来新动能的应用大爆发不是单一技术的突破，而是多种技术循序渐进式的增量与融合的结果。正如腾讯研究院院长司晓在“ 科技 向善之夜”中《离线-在线-在场》的主题演讲所言：“元宇宙等概念本身是一种技术渐进式发展的趋势，就像我们在30年前说信息高速公路，10 年前说移动互联网一样，概念本身叫什么并不重要，它只是一个巨大的技术应用和孵化的池子，任何一项技术单点的突破或炒作，都不会把我们瞬间带入到新时代。”
举个例子，在演讲中司晓表示腾讯计划在深圳大铲湾的一个半岛上，建立一个全新的未来总部——企鹅岛（非正式名称），在“企鹅岛”上，我们有可能看到腾讯在智慧城市上的种种积累和设想。
司晓介绍，“企鹅岛”的设计方案在一款沙盒 游戏 中被复制出来。这个数字孪生一方面体现出 游戏 所积累的AI 、方针等技术在建筑设计等场景的应用，另一方面，在这个虚拟仿真环境下，可以以更低成本来验证一系列交通、能源等系统的规划以及设计是否合理。
其实，刚在前文中提到的数字孪生亦是融合多种数字技术的一个概念池子，例如在数字孪生中拟出真实的智慧城市的交通控制系统，让公交和现实中的一样，等红灯、自动避让、等人上下车，所以在数字孪生城市中引入自动驾驶仿真系统，而这个系统则是基于 游戏 引擎，通过机器学习不断优化，让 游戏 里的载具去真的感知周围的环境，从而最大限度的还原现实生活场景。
也许我们已经在逐渐进入更加智慧的“在场办公”时代。在移动互联网之前，我们是离线办公，工作需要去实实在在的办公室、沟通需要面对面交流或打电话、发邮件；移动互联网普及后，办公方式再次迎来变革，特别是在疫情加速下，基于腾讯会议、Zoom、飞书等在线协作工具大家可以在线办公；而随着XR（混合现实）、感知交互、虚拟仿真等技术发展，“在场办公”未来可期。
在场时代其实并不遥远，例如Meta公司（原Facebook）前不久发布了一款VR虚拟办公室程序Horizon Workrooms，用户使用 Oculus 这样的 VR 设备便能进入这个虚拟办公室进行交互式办公，就好像是在真实的办公室办公一样。而这些随着XR等技术与触觉手套等硬件技术的发展，未来会有越来越多场景与公司从在线时代步入在场时代，即虚实共生。
司晓在演讲中还举到过一个大开脑洞的例子——火星移民。如果未来人类“火星在场”，在远程去往火星上派机器人建基地之前，我们可能会首先实现在虚拟世界中对“火星”在场，也就是给火星建一个超拟真的模型，去模拟各种可能出现的情况。
可以看到，无论是一个智慧城市概念体——企鹅岛，还是星辰大海的火星移民，其都是基于现有数字技术不断进化、融合而来，它们并不会因为某一项技术的突破便将人类带入“未来”时代，正如司晓在演讲中谈到的那样：“元宇宙这些概念本身就是一种技术渐进式发展的趋势，而这个过程需要的技术可能源自于完全不同领域的技术涌现与应用，但这两个应用方向并不必然冲突，甚至有可能是相互依存的。”
前文中提到，“未来”新时代的实现过程必然是不同领域的技术涌现与应用，而在风云诡谲的2021年，我们可以看到人工智能等数字技术在医疗、自动驾驶、安全等领域的应用深入开展，沉浸式媒体、数字虚拟人、虚实集成亦打开了全真数字世界的大门，那么在2022年数字 科技 在IT重塑（云原生、量子计算、云安全）、智能世界（人工智能、复杂机器人、星地协同智能化）、虚实共生（万物孪生、扩展现实）、网络革命（云网融合、能源互联网）四个领域又会有怎样的应用趋势呢？
一、IT重塑
如果说第一次工业革命的蒸汽机把人们带入了蒸汽时代、第二次工业革命的电力应用把人们带进了电气时代，那么第三次 科技 革命IT技术则将人们带入了互联网时代，从PC互联、移动互联到如今万物互联初现雏形，IT正在被重塑。
IT架构被重塑的最直接的表现便是“云化”，随着数字化的普及和深入，海量数据实时、灵活处理的情况日益普遍，传统IT架构越来越难以适应，许多企业都会将自己的网站部署在云端（包括公有云、混合云等），这就是所谓的企业“上云”。而随着上云进程的加快，一种基于分布部署和统一运管的分布式云——云原生开始带领企业进入全云时代（云原生是以容器、微服务、DevOps等技术为基础建立的一套云技术产品体系，可使松散耦合的系统具有d性、可管理性和可观察性，能够更低成本、高效地调用各类云计算资源向业务交付应用）。
首先，无服务器计算（Serverless）兴起，正在成为云原生加速发展的新路径；其次，分布式云将有效拓展云原生业务构建的物理边界，大幅减轻用户多云管理负担；最后，异构计算将促进软硬件相互定义和融合发展，推动云原生基础设施性能持续突破瓶颈。
不过云原生涉及IT体系的整体变革仍面临不少挑战，例如云原生资源的多变性影响IT体系全链条的可观测性、实践过程中迁移和管理复杂度较高，其中数据隐私和安全风险则是影响云原生发展的关键问题。
《报告》认为，新一代网络攻击技术使攻击变得更加隐蔽、快速，攻击范围从个人向企业、基础设施蔓延，造成的攻击损失成指数增长。在此背景下，零信任将重塑云原生的安全新边界，成为远程办公时代有效地安全解决方案；面对攻击更加复杂、赎金不断增长的勒索攻击，云上安全防御将成为最优解；面对快速的网络攻击，全面覆盖网络、 端点以及云基础架构的扩展威胁检测与响应（XDR）升级，将促进更多的组织增强“主动免疫力”。
当前IT被重塑的不仅仅只有架构，还有算力。2021年是量子计算备受瞩目的一年，国际国内均有较为明显的科研成就，《报告》认为2021年量子计算已步入了NISQ(含噪声中等规模量子)时代，同时《报告》还认为2022年将是量子计算继续积蓄力量之年。
在硬件方面，主流量子计算硬件技术（如超导、离子阱、光量子等）将并行发展，两到三年内，量子计算有望突破1000量子比特，届时量子计算与经典计算相结合的混合计算体系或将成为更加有效的应用方案；而软件算法方面，预计在2023年前后，量子计算有希望开始在若干领域(例如组合优化、量子化学、机器学习等)实现具有应用价值的专用量子模拟机，如用于小规模的分子模拟和蒙特卡罗模拟（分子模拟是新药物、新材料开发的基础，蒙特卡罗模拟在金融领域有广泛应用），且量子计算产业链将随科研及应用发展逐步形成。
二、网络革命
IT被重塑的同时，得益于信息通信技术的快速发展，互联网从发端时主要聚焦在科研逐步向消费型网络发展，目前正向生产型网络不断演进，未来网络将从信息传输向产业服务转变，网络将更加智能化、便捷化，即云网融合构建“连接升维”。
在此背景下，当下感知与智能将成为网络技术演进的新趋势。具体而言，一方面，无线通信与无线感知加速融合可实现通信感知一体化，使网络具备原生感知能力，即从连接信息变成连接行为，从交互认知延伸到交互感知，通感一体正塑造全真全感互联；另一方面，新型无线AI网络架构和协议可以高效捕获信道特征、适应未知环境，带来物理层面的性能提升，AI构建智慧化网络已成为行业公认的发展趋势；此外，空天一体化组网（即天基、空基等网络与地基网络在系统层面实现地面与非地面网络的全面一体化）还将实现人联与物联、 无线与有线、广域和近域、空天和地面等的智能全连接，不仅可以在全球实现宽带和物联网通信，为用户提供泛在通信服务，还可以将增强定位导航、实时地球观测等新能力集成到网络系统中。
连接升维除了体现在互联网上，还体现在能源互联网身上，双碳目标正倒逼能源互联网加快发展。随着“碳达峰、碳中和”的提出，我国能源相关产业迎来了从量变到质变突破的发展元年，首先，清洁能源大规模、高比例地接入电网成为必然趋势；其次，大规模储能技术正成为新能源推广和能源革命的基础；最后，分布式能源与储能技术的变革影响着负荷侧的身份转变。
源、荷、储三端的快速变化，带来了对“网”端一体化、数字化的改造、优化需求，这些变化 将给能源互联网发展带来重大变革：在能量层，建设多能互补的综合能源系统以匹配多变的能源供需；在信息层，通过建设电力-交通耦合网络、电力-算力耦合网络等，实现智慧的能源管理和控制；在价值层，能源互联网的建设需要 探索 能源共享经济，引导全民参与，实现共建共享共赢。
三、虚实共生
经济基础决定上层建筑，底层基础技术的重塑与变革也必然会带来了应用层技术的升级与落地，在行业数字化变革进程中，数字孪生作为理解和优化物理实体的中间件，通过融合行业知识和新兴技术，从设备、产线到工厂，从街道、区域到城市，从细胞、器官到人体，正多路径并行演进推动万物孪生。
《报告》认为，研究人员、工程人员、管理人员通过数字孪生，实现对工业设备、城市街道、人体器官等的理解、优化将成为必然趋势。一方面，行业建模工具通过融合多类技术，正向实时化、显性化和友好交互方向演进；另一方面， 游戏 引擎逐步融合行业知识和前沿技术来提升数字孪生的应用能力，凭借其模拟逼真、渲染实时、开发便捷的特点，为行业数字孪生构建提供新型路径。
不过，当前虽然数字孪生应用需求处于爆发期，但其开发应用依赖行业知识沉淀、不同工具的融合协同、以及计算和网络支撑等多类技术条件，对高精度、多尺度、低时延等大场景的支持能力仍较为薄弱，发展仍处于初级阶段，未来还需要多项技术能力的突破和整合去推动数字孪生进一步发展。
当然，作为虚实共生时代双子星（分别为数字孪生与扩展（XR）现实）的扩展现实，在硬件迭代的驱动下也迎来了产业的拐点。在VR领域，随着VR光学、显示、定位和交互等硬件技术发展方向和思路的明确，超短焦的光学设计、Micro-LED、更轻便的交互控制器成为未来趋势；在AR领域，由于光学模组算力、电池限制等硬件限制，短时间内多种技术路线将会并存；值得注意的是，《报告》显示以手机为显示终端的VR 360或全景视频发展迅速，其生态已初具雏形。
总之，扩展现实已跨过了产业拐点。目前，VR在培训、教育、文旅，AR在安防巡检、工业生产等领域已经成为行业标配。《报告》认为，VR和AR作为新一代交互和计算的终端和下一代互联网的硬件入口，将带来新一轮的信息浪潮和产业链格局的重塑。
四、智能世界
IT重塑、网络革命、虚实共生，任数字 科技 与产业如何发生化学反应，人类最终的目的是打造一个智能世界，显然，我们当前正迈入这样一个世界。
首先在赋予世界“智慧”的人工智能上，人工智能已经在一些特定的任务上超越了人的能力，但在大规模应用上仍存在瓶颈，限制了产业的进一步发展。《报告》认为，未来多种人工智能技术将加速演进，且人工智能将与更多的行业深度融合，向更加普适化和工业化的方向迈进。
其一是超大模型，短期内，模型的规模会进一步提升，大模型中的数据类型将不断丰富，由目前文本为主向图像、视觉等多模态方向丰富，进而推动模型准确性和泛化能力的提升；其二是小样本学习技术，通过多任务分割网络和迁移学习，可以实现对大量异质公开数据集的利用，将学习到的知识和特征用于生成目标领域的模型，从而实现知识在不同领域之间的迁移；最后是一站式机器学习平台，通过为开发者提供从数据标注、数据预处理、模型构建、模型训练、模型评估到模型服务的全流程开发支持，可以帮助开发者更快完成业务模型的搭建，大幅降低机器学习的进入门槛，有望成为人工智能研发基础设施，推动模型工业化。
其次，多模态融合将驱动复杂任务服务机器人深入家庭生活。在感知方面，触觉传感技术突破，以及多模态感知融合技术迭代，将提升机械臂工作的精度和准确率，实现对不同材质、形状和软硬性状物品的抓握推举；理解方面，基于计算机视觉和NLP技术的进步，机器人对复杂服务任务和家庭环境的理解将进一步深入；控制方面，柔性、仿生机器人本体技术的持续进展，将显著提升人机互动的体验和安全性。
随着NLP、先进传感器等底层技术实现商用化，叠加新冠疫情加速家庭消费升级，服务机器人智能化程度不断提升，并下探至更为广阔的家用消费级市场，《报告》认为，未来3-5年，家庭服务机器人有望实现更自然的人机交互、完成更复杂的 *** 作任务，逐步成为家政、 娱乐 、教育、陪伴等细分场景的生活助手。
最后，星地协同智能化将开启“大航天”时代。当前，航天业最大的变化便是其发展模式正由国家主导向国家和企业共同推进演化，而造成这一显著变化的核心原因在于航天智能化水平快速提升，这也将成为技术创新与突破的新契机。
《报告》认为，星地智能化协同，一方面将提升卫星海量数据智能化处理能力，通过卫星与地面站协同推理，数据计算精度可快速提升，同时卫星回传数据量大幅减少；另一方面，人工智能技术将助力卫星遥感数据融入千行百业，例如在农业领域，AI算法+卫星数据深度挖掘协助农民开展保险核保、产量预测，有望成为环境、 社会 与公司治理投资的风险预警工具；此外，航天智能化将打开航天商业化的大众服务窗口，太空旅行、空间站商业化、太空拍摄逐步向大众市场普及，亚轨道旅行、卫星影像私人订制、时空信息数字化等新物种也将加速涌现。
面对疫情和全球产业格局调整带来的不确定性风险，我们更需要加强 科技 预判，瞄准世界 科技 前沿，引领 科技 发展方向。透过报告我们看到数字 科技 正从四大方向、十个领域推动我们进入“新时代”，并正在转化为未来的新动能，推动我国经济与人民生活更高质量发展，正如腾讯研究院院长司晓所言：“ 科技 的发展没有终点，让 科技 融入实体经济促其高质量发展，让生活更便捷、让 社会 更美好才是永恒的趋势。”
全球大数据发展的新动向与新趋势目前，伴随移动互联网、智能硬件和物联网的快速普及，全球数据总量呈现指数级增长态势，与此同时，机器学习等先进的数据分析技术创新也日趋活跃，使得大数据隐含的价值得以更大程度的显现，一个更加注重数据价值的新时代正悄然来临。
瑞士洛桑国际管理学院2017年度《世界数字竞争力排名》显示，各国数字竞争力与其整体竞争力呈现出高度一致的态势，即数字竞争力强的国家整体竞争力也很强，同时也更容易产生颠覆性创新。实际上，以美国、英国、韩国和日本等为代表的发达国家一向重视大数据在促进经济发展和社会变革、提升国家整体竞争力等方面的重要作用，当前更是把大数据视为重要的战略资源，大力抢抓大数据技术与产业发展先发优势，积极捍卫本国数据主权，力争在数字经济时代占得先机。我们从各国发展大数据的新举措中或许可以窥探到大数据发展的新趋势。
美国：稳步实施“三步走”战略 打造面向未来的大数据创新生态
美国是率先将大数据从商业概念上升至国家战略的国家，通过稳步实施“三步走”战略，在大数据技术研发、商业应用以及保障国家安全等方面已全面构筑起全球领先优势。
第一步快速部署大数据核心技术研究，并在部分领域积极开发大数据应用。2012年白宫科技政策办公室发布《大数据研究发展倡议》，以提升从海量和复杂数据中获取知识、挖掘价值的能力，进而推动科学与工程领域创新步伐加速。第二步调整政策框架与法律规章，积极应对大数据发展带来的隐私保护等问题。2014年美国发布《大数据：把握机遇，守护价值》白皮书，再次重申要把握大数据可为经济社会发展带来创新动力的重大机遇，同时也要高度警惕大数据应用所带来的隐私、公平等问题，以积极、务实的态度深刻剖析可能面临的治理挑战。第三步强化数据驱动的体系和能力建设，为提升国家整体竞争力提供长远保障。2016年美国发布《联邦大数据研发战略计划》，形成涵盖技术研发、数据可信度、基础设施、数据开放与共享、隐私安全与伦理、人才培养以及多主体协同等七个维度的系统的顶层设计，打造面向未来的大数据创新生态。
特朗普就任美国总统后，对大数据应用及其产业发展持续关注，并督促相关部门实施大数据重大项目，构建并开放高质量数据库，强化5G、物联网和高速宽带互联网等大数据基础设施，促进数字贸易和跨境数据流动等。2017年4月美国能源部与退伍军人事务部联合发起“百万退伍军人项目（MVP）”，希望借助机器学习技术分析海量数据，以改善退伍军人健康状况。2017年9月医疗保健研究与质量局发布美国首个可公开使用的数据库，其中包括全美600多个卫生系统。白宫科技政策办公室一直积极与他国展开合作，以预防数字经济监管障碍、促进信息流动和反对数字本地化等。
英国：紧抓大数据产业机遇 应对脱欧后的经济挑战
大数据发展初期，英国在借鉴美国经验和做法的基础上，充分结合本国特点和需求，加大大数据研发投入、强化顶层设计，聚焦部分应用领域进行重点突破。近期英国特别重视大数据对经济增长的拉动作用，密集发布《数字战略2017》《工业战略：建设适应未来的英国》等，希望到2025年数字经济对本国经济总量的贡献值可达2000亿英镑，积极应对脱欧可能带来的经济增速放缓的挑战。
2012年，英国便将大数据作为八大前瞻性技术领域之首，一次性投入189亿英镑用于相关科研与创新，在八大领域投入总额中占比高达386%，远超其余七个领域。随后，英国将全方位构建数据能力上升为国家战略，于2013年发布《把握数据带来的机遇：英国数据能力战略规划》，提出人力资本（研发人才与善于运用数据的民众）、基础设施和软硬件开发能力，以及丰富开放的数据资产是发展大数据的核心，事关能否在未来竞争中占据领先优势。该战略同时提出了11项具体行动部署，短短两三年便释放出巨大的数字潜力。从2010年至2015年，数字经济对英国经济增加值的贡献增长了217%，超过了同期经济增加值增长率的174%，2015年数字经济规模为1180亿英镑，在经济增加值中的占比超过了7%，其中数字商品和服务出口总值超过500亿英镑。
为从数据中挖掘出更大的价值，创造并维护一个能够保持更多收益和增长的经济体系，同时让全社会都能从中收益，英国政府在2017年3月提出了新时期发展数字经济的顶层设计《数字战略2017》。新战略中提出七大目标及相应举措，特别是对各个目标都提出了更高标准的要求。一是打造世界一流的数字基础设施，二是使每个人都能获得所需的数字技能，三是成为最适合数字企业创业和成长的国家，四是推动每一个企业顺利实现数字化智能化转型，五是拥有最安全的网络安全环境，六是塑造平台型政府，为公众提供最优质的数字公共服务，七是充分释放各类数据的潜能的同时解决好隐私和伦理等问题。
2017年11月，英国面向全社会发布《工业战略：建设适应未来的英国》白皮书，强调英国应积极应对人工智能和大数据、绿色增长、老龄化社会以及未来移动性等四大挑战，呼吁各方紧密合作，促进新技术研发与应用，以确保英国始终走在未来发展前沿，实现本轮技术变革的经济和社会效益最大化。为此，2018年4月底英国专门发布《工业战略：人工智能》报告，立足引领全球人工智能和大数据发展，从鼓励创新、培养和集聚人才、升级基础设施、优化营商环境以及促进区域均衡发展等五大维度提出一系列实实在在的举措。
韩国：以大数据等技术为核心应对第四次工业革命
多年来，韩国的智能终端普及率以及移动互联网接入速度一直位居世界前列，这使得其数据产出量也达到了世界先进水平。为充分利用这一天然优势，韩国很早就制定了大数据发展战略，并力促大数据担当经济增长的引擎。2016年年底，韩国发布以大数据等技术为基础的《智能信息社会中长期综合对策》，以积极应对第四次工业革命的挑战。
2013年12月，韩国多部门便联合发布“大数据产业发展战略”，将发展重点集中在大数据基础设施建设和大数据市场创造上。2015年年初，韩国给出全球进入大数据20时代的重大判断，大数据技术日趋精细、专业服务日益多样，数据收益化和创新商业模式是未来大数据的主要发展趋势。基于此，在同年发布的《K-ICT》战略中，韩国将大数据产业定义为九大战略性产业之一，目标是到2019年使韩国跻身世界大数据三大强国。韩国还非常注重对他国经验的借鉴，2015年5月中国发布《大数据发展调查报告》后，韩国专门对中国与韩国大数据应用情况进行了比较分析，并聚焦韩国大数据应用水平与大数据市场不协调的问题，提出了一系列新举措。
近两年全球第四次工业革命浪潮的到来，倒逼韩国重新审视本国智能制造和信息技术的发展，并于2016年年底提出《智能信息社会中长期综合对策》，将大数据及其相关技术界定为智能信息社会的核心要素，并提出具体的发展目标与举措。
一是充分挖掘数据资源价值，强化未来竞争力源头。构筑开放共享的大规模数据基础设施，到2025年实现320个公共机构的数据开放；促进数据流通和使用，激活数据交易市场，推动公共和民间数据实现以价值为导向的交易；激活数据分析企业，到2020年数据专业服务企业规模达到100家；培养大数据专业人才，将每年培养的数据科学家数量从2017年的500名增长到2030年的1000名；发展区块链技术，提高数据管理可靠性等。二是筑牢大数据技术基础。加强数学方法论研究，长期稳定支持新型学习推断、量子计算、神经形态芯片等下一代计算技术研究，推动科研大数据开放共享，推进产业数据中心建设，强化产学研合作共同研发产业共性技术等。三是面向数据服务需求，构筑超连接网络环境。确保频率资源供应，有序推进5G商用化进程，实现大规模机器间通信，实现不同业务网络之间的实时超连接；推动通信运营商体系优化，摒除后发企业进入运营行业的壁垒；进一步强化物联网和云计算基础设施并充分利用智能传感器数据；分阶段引进量子通信与安全网络等。
大数据发展新趋势
综合以上几个典型国家的新动向和新举措，可以发现当前及未来全球大数据发展的新趋势。
一是大数据与人工智能、云计算、物联网、区块链等技术日益融合，成为各国抢抓未来发展机遇的战略性技术。英国在工业战略中强调大数据与人工智能的发展，很有可能推动现有的商品和服务市场被颠覆和取代。日本将大数据、物联网和人工智能界定为建设超智能社会服务平台必不可少的共性技术。韩国与日本相似，将智能信息化社会定义为“ICBM（物联网、云服务、大数据和手机）与AI（人工智能）相融合的社会”。
二是大数据资源对各国经济政治博弈的重要性更加凸显。美国最新版国家安全战略中，特朗普再次将“数据”比喻为一种能源，他认为掌握了数据及相关能力，就是为美国经济的持续增长、有效抵制敌对意识形态以及部署建设最强大军事力量等构建了最基础的保障。最近的“脸书危机”事件，再加上近年来“剑桥分析”及其母公司“战略通讯实验室”参与多国选举活动事件，使得大数据资源及相关技术成为某些国家利益集团及企业影响政治生态和社会安全的重要手段，各国政治社会发展面临的风险变得更加复杂和不可预测。
三是大数据应用基础条件发生跨越式变化。一方面政府数据开放的广度和深度将进一步拓宽，多源数据融合技术的进步，为公共服务数字化与智能化水平的提升提供了技术层面的保障，数据的标准化及开放则成为各国建设服务型政府和平台型政府的资源保障。另一方面大数据应用的基础设施将成为与水电气暖等相类似的设施，成为人们生活中必不可少的部分。这其中包括物联网、智能硬件等数据采集类设施，5G、光通信等超高速数据传输类设施，以及超级计算机、云计算以及边缘计算等计算类设施，以及新型的存储设施等等。
四是大数据安全为各国实现“平衡”发展带来更严峻的挑战。各国大数据发展战略中，不同国家和地区对“数据开放共享”与“个人信息保护”的侧重点不同，比如欧盟希望通过强制性的统一标准最大限度的保护个人隐私，而美国则更相对弱化法律约束、希望充分调动企业的主动性，这种态势对未来全球大数据国际规则的融合发展提出了新难题。同时对大数据企业权利和义务也要进行再平衡，监管太严将限制企业创新的脚步，但如果放手太多，在实践中难免出现企业对个人隐私大规模侵害的问题。
量子计算机有潜力在许多领域广泛应用，其中一些包括：
化学计算：量子计算机可以用于模拟复杂的分子结构和化学反应，帮助研究新材料和药物的设计。
优化问题：量子计算机可以在短时间内处理复杂的优化问题，例如在交通路线规划、金融风险分析和供应链优化等领域。
机器学习：量子计算机可以加速许多机器学习算法，例如在模式识别和数据分类等领域。
通信和加密：量子计算机可以提供更加安全的通信和加密方式，例如量子密钥分发和量子电子签名等。
物理模拟：量子计算机可以用于模拟高能物理实验、宇宙学模型和黑洞物理等领域。
虽然目前量子计算机还处于发展的初期阶段，但是随着技术的进步和算法的发展，我们可以期待它们在许多领域的广泛应用。
在量子通信领域，我国的研究团队已经世界领先了，在量子计算领域，即使我国不是世界领先，也已经距离世界领先非常接近了。根据公开资料显示，目前我国的量子通信实现了产业化，国盾量子已于2019在创业板上市，目前已向市场推出了多款QDK（量子密钥分发）设备。量子计算在我国起步较晚，进行商业化运营的公司也不多，国内从事量子计算研发的商业初创公司，目前已推出国内首台集成化量子测控系统，并在低温测控领域拥有丰富的产品。并且以超导与半导体量子计算机作为研发方向，已发布6比特超导量子芯片和2比特半导体量子芯片，其中半导体量子芯片水准处于国际先进行列。在量子精密测量方面，我国与国外先进国家仍有数量级上的技术差距。但在量子雷达方面的成果较为先进。
从中国在量子信息领域的发展情况来看，我们在量子通信领域处于全球领先的地位，在量子计算领域起步较晚，虽然呈现快速追赶之势，但是仍然略落后于美国。伴随着量子比特数的增加，量子技术领域的发展可以划分为三个阶段，第一个阶段到1-10个量子比特，可实现量子通讯。第二个阶段到10-100个量子比特，可实现量子感知。第三个阶段到超过100个量子比特，进入量子计算阶段。而当前的研究已经进入了量子感知阶段，量子通信目前已经有了一些实际的应用，而量子计算还仅仅处于演示阶段，未创造出有实用价值的量子计算机。在量子信息的几大应用中，量子保密通信是目前唯一进入实用阶段的量子信息应用。
作为国家战略性产业，量子通信产业的发展受到了国家战略、技术引领、产业推动、工程建设等多个方面政策的支持，出现在了《十三五国民经济和社会发展规划》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等重要的国家规划中，同时发改委也将国家广域量子保密通信骨干网络建设一期工程列入到了2018年新一代信息基础设施建设工程拟支持项目名单之中。在2019年最新出台的《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》中，量子信息也成为了长三角未来规划布局产业重点。
在商业应用方面，量子保密通信目前已经应用到了政府、金融、电力、国防、互联网等行业。仅就银行业来看，前期就已经有多家银行实施了人民币跨境支付管理系统、同城数据备份加密传输、银行业威胁信息共享平台等量子保密通信产品和应用。按照英国政府科学办公室的研究报告中描绘的量子通信应用发展趋势，目前量子通信应用还处于早期的应用阶段。未来随着组网技术的成熟和终端设备的小型化、移动化，量子通信的应用还将扩展到电信网、企业网、个人与家庭、云存储等领域，长期有望产生量子云计算、量子传感网等一系列全新应用，真正进入量子互联网时代。
当今，个人计算机和各种消费类数码产品，已经成为人们日常生活中必不可少的工具。人们可以在互联网上进行通信和金融交易等活动，享受信息技术所带来的安全与便利。而这些“活动”中的安全基础，就来源于对称密码算法和公钥密码算法。
这一切的起点，即为量子力学。
量子力学，是研究微观尺度粒子运动规律的物理理论。人们利用量子力学原理，发展了半导体物理理论，成功地制造出了晶体管和集成电路。这些都是在信息技术时代具有划时代意义的产物。
随着技术的快速发展，涌现了许多新颖、实用并具有巨大应用潜力的量子技术，如量子时钟、量子成像、量子传感和测量、量子计算以及量子通信等。
近年来，量子通信技术方面发展最为神速。其中，较为成熟的应用就是量子密钥分发及其相关技术。
我们知道，在通信领域，想要绝对安全地真正保证通信双方共享的密钥，不被恶意者攻击，仅仅依靠传统密码技术，还是很困难的。
而利用光子的量子特性，在传输量子信息时，如果被窃听和破坏，肯定会引入干扰，人们便可通过物理方式检测出攻击行为，从而保证信息传输的安全。
一句话，量子通讯从根本上解决点对点的密钥分发问题，能确保点对点通信的绝对安全。这是传统保密通信根本做不到的，因此，量子密钥分发成为未来保密通信的主要发展方向。
实际上，包括量子通信和量子计算在内的量子技术，必定成为未来科技、国防、经济命脉控制点。
因此，世界各国都非常关注和重视“量子技术”，相继推出相关扶持政策，增加科研投入。
2013年底，英国国家量子技术规划首期计划在5年内投入2．7亿英镑，把量子物理研究成果转换为商业化产品。与此，英国国防科技实验室也将投入3千万左右英镑，准备开发与国防和安全相关的量子技术。
自2018年始，欧盟委员会实施十年期的量子技术“旗舰工程”，投资总额达10亿欧元。
美国的国防部、能源部、国家自然科学基金委员会，联合各联邦机构，在量子信息相关领域每年总计投入2亿多美元。
而在中国，则以中国科技大学、中国科学院为代表的学术机构，在量子通信领域处于世界领先水平，国家十三五规划还将量子通信当成体现国家战略意图的重大科技项目进行部署。
此外，加拿大、澳大利亚、荷兰、日本等主流国家，也在量子技术相关领域进行投入大量人力、物力。
也就是说，量子技术领域已形成全球性的竞争趋势。
在5G尚未成熟的情况下，美国就试图跳过5G直接部署6G，引发全球广泛关注。
特朗普批准美国6G实验后，美国联邦通信委员会正式启动了6G技术的研发。
除此以外，有30多所大学正合作研发6G相关项目，还有金融公司提供资金支持。
一旦6G技术成熟，远程全息技术、无人驾驶、智慧机器人等领域将加速发展。
科技 发展的速度超乎想象。
未来 科技 的十大趋势，将逐渐成为主流，改变我们的生活方式，甚至是思维方式。
70%城市人口与升级的智能城市
有报告预测，到2045年全世界近70%的人口会居住在城市里。
随着城市化进程加快，大量人口涌入城市，对城市的基础设施建设，如电力能源、污水处理、城际交通等提出了更高要求。
未来的智能城市将通过大数据和自动化来提高运转效率，实现可持续发展。
停滞不前的城市，可能沦为拥挤和肮脏的“垃圾场”。
大数据“黑马”，潜力无穷
目前，人类创造的数据量已超过100亿TB。
数据量虽庞大，但每年只有10%的数据被分析。
人们的消费习惯、 健康 状况，以及其他 社会 公共数据都隐藏在互联网庞大的信息海洋中。这些数据在获取信息、预测行为、精准触达等方面作用重大。
未来无论是获取数据，还是数据分析应用的能力，都会得到进一步突破。 我们走路的姿势、说话的声音等细节，都可能被收集用于商业、监管等决策。
新技术将重建信任生态
技术是一把双刃剑。
它给予我们修正、完善和视频的能力，却也让视频造假、造假等事件层出不穷。
麻省理工学院的研究人员曾经可以提取人类运动的图像和姿势，通过AI训练后，合成出全新的姿势，并生成全新的视频。
这仅仅是技术造假的冰山一角。
信任危机亟待解决， 社会 各界将致力于新技术的开发，加强智能识别及证伪能力，试图重建 科技 时代的信任生态。
脆弱的隐私与“被遗忘的权利”
我们无法真正删除我们的过去。
数字时代的隐私比以往任何时候都要脆弱。
欧盟曾在2010年发布过一个文件，核心是“被遗忘的权利”，强调人们对个人数据服务的知情权，以及删除个人数据的权利。
然而，大部分互联网服务提供商无法做到完全遵守。所谓的“注销”，也抹不去个人信息的残留。 数据安全与隐私问题，将成为新的技术热点。
合成生物技术：改写生命
当我们跨入生物 科技 新时代后，每一个生命皆是可改写的信息。
从孟德尔发现遗传规律开始，人类就开启了对植物和动物基因的 探索 。随着遗传学进一步发展，我们可以通过搭建新的DNA，改变生物的遗传特性。
未来基因改造、基因编辑等将走在生物 科技 的时代前沿，创造出能为人类所用的生物植物。
但合成生物的大众接受度、伦理问题等仍然有待考量。
物联网：突破边界
2045年，保守估计将有超过1000亿设备与互联网连接。
新一代物联网平台将突破云计算边界，加强对时间和空间的洞察，与智能城市、能源、医疗、电力等多场景融合，完成大量工作的自动化，提高生产运作效率，产生巨大的价值。
来自物联网的信息，将有助于我们进一步了解和掌控自己的生活。
物联网、大数据、人工智能三大技术的合作，会创造出一个巨大的智能网络。
区块链：从虚拟到务实
区块链并非一夜暴富的工具，而是未来数字经济的基础设施。
区块链技术将与各行各业进行创新性融合，建立点对点之间的信任和全新的管理系统，务实地解决经济、民生等问题，让各行各业因此受益。
虚拟化的区块链发展在泡沫之后，会愈发贴近实体，多样化的创新区块链应用，有望进入寻常百姓家。
量子计算：新一轮爆发
2021年，量子计算将迎来新一轮爆发。
近年来对量子计算的研究已成果初显，这个高深的概念逐渐进入大众视线。
如今量子计算机的许多技术壁垒正被逐一攻破， 未来我们有望制造出一款真正意义上的量子计算机。
量子计算会初步形成生态产业链，优质的量子计算平台和软件将大量涌现，并在更多领域得到重视。当量子计算融入AI和云计算时，面貌会焕然一新。
人类增强 科技 ：突破潜力极限
人类增强 科技 将引领人类突发潜力极限。
人类增强 科技 主要分三个领域，一是将实时信息传递给感官的可穿戴设备，二是与大脑相连的外骨骼和假肢，三是通过药物增强部分能力。
老弱病残群体将受益于人类增强 科技 ，但高昂的价格可能让人望而却步。
其中的隐患在于，我们挂载着设备的身体和大脑，很可能遭到黑客攻击。
机器人：无处不在
扫地机器人、迎宾机器人、超市机器人……我们日常生活中机器人出现的频率越来越高。未来机器人和自动化系统将无处不在。
随着机器人灵敏度、机动性的提升，它们将承担日常生活中大量工作，取代一部分人力劳动。
但机器人普遍应用导致的“下岗潮”和伦理问题，也会给 社会 带来纷争和挑战。
参考资料：
《2020年 科技 趋势报告》
《2016-2045年新兴 科技 趋势报告》
《达摩院2020十大 科技 趋势》
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用手机拍一下
就能知道
牛奶是否变质？
户外PM25指数是多少？
自己身体是否 健康 ？
这就是中关村示范区前沿技术企业
研发的微型光谱仪
通过对量子点纳米材料的创新应用
他们将实验室里昂贵且庞大的科学仪器
放在了手机镜头上
使得这项神奇的功能
即将成为现实
关于芯视界： 芯视界（北京） 科技 有限公司是一家来自中关村示范区的高新 科技 企业。成立至今，芯视界通过不断的技术革新和应用 探索 ，开启以“量子点光谱传感技术”解码万物的新时代；实现对物质的智能化实时实地检测、鉴别和监控。在科研、环保、工业、农业、医疗、食品、教育、航空航天等多个领域，重塑人们的生产和生活方式。未来芯视界将继续推动科学探测、物联网、大数据、AI、深度学习等技术在物质识别、智能探测领域的深入应用，展现 科技 的无限可能。
发现：一双神奇的眼睛
肉眼看上去完全一样的两杯牛奶，要如何分辨他们的营养价值呢？
其实很简单，只要用光谱仪照一下就可以了。在光谱仪的“眼睛”里，这两杯牛奶显示的“颜色”（光波）可能完全不同。
这是因为不同质量和成分的牛奶对光波的反射率不同，所以在光谱仪的视角里两杯牛奶会呈现出不同的光谱图。利用光谱的手段可以快速便捷地分析牛奶中蛋白质、脂肪含量等营养信息。未来，再结合人体的 健康 指征，还能帮助我们选择适合自身体质的牛奶品类。
光谱仪能拥有如此神奇的“眼睛”，在于它对光波的解析与识别。光波是由原子内部运动电子产生的，因此不同的物质发射的光波也不同，这就好像是与生俱来的身份z，是辨别物质最简单也最准确的方式。通常人眼可以分辨的光波范围被称为可见光，而物质时时刻刻所发出的光波中，大多数并不能被人眼分辨，光谱仪却是一双可以分辨所有光波的神奇“眼睛”。
光谱仪作为将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，可以通过对光信息的抓取，以照相底片显影，或电脑化自动显示数值的仪器进行显示和分析，探知物质的成分、含量等信息。这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。
既然光谱仪这么神奇，功能又非常实用，那为什么在日常生活中没能普及呢？原来，传统的光谱仪受光栅分光的物理原理限制，体积就像一台桌上打印机，无法随意搬动，且价格在几十万上下。
有没有什么方法能将光谱仪小型化又经济实惠呢？芯视界（北京） 科技 有限公司创始人鲍捷将量子点与光谱仪相结合， 探索 出了一条光谱仪微型化、传感化的新路子。
创新：重构光谱仪结构
纳米材料及纳米技术的研究与应用，是鲍捷从本科时期就开始研究的领域。
最初，鲍捷主要在做量子点在太阳能电池、光检测器领域的应用工作。他发现，调节量子点大小可以很方便地调节其颜色，这种不同于其他材料的突出特性却并没有在实际应用中得到充分利用。
神奇的量子点： 量子点是指由半导体材料制成，形态一般为球形或类球形，稳定直径在2～20 nm的纳米粒子。由于量子点非常微小，通常被制成溶液形态，从本质上来说，它其实就是一种可在微小范围内进行调控的光敏半导体晶体。不同大小的量子点所呈现的颜色不同，同时也对应着不同的光学特性，正是基于这一特性，它成了用来辨别物质颜色或光谱的绝佳材选。
既然量子点在紫外区域可以有这样的响应，那么在全波长范围内，是不是也会有这样的响应？根据这个原理，充分利用量子点的可调节性，就可以做成一个光谱仪。经过调查，鲍捷发现这是一条前人从未走过的道路，所以他便将量子点纳米技术和光谱方法进行结合，开始了量子点光谱仪的研究。
时间回到2013年，鲍捷带领团队采用新型量子点纳米材料和纳米技术，制作出了手机摄像头大小的光谱传感器。随后，他们将这一成果公布在了《自然》学术杂志上。经过实验检验，采用量子点光谱传感器技术的新型光谱仪在分辨率、使用范围和效率方面与现有设备性能一致。证明了他们将量子点纳米技术和光谱方法结合，对光谱仪的结构、算法进行重新定义和设计的可行性。
光谱仪终于变小了。鲍捷及其团队自主研发的量子点光谱传感器技术，可以将传统实验室里庞大昂贵的光谱仪成千倍缩小到几毫米平方的尺寸。随着芯片、传感器大规模量产，其价格也可以从原来几十万、几百万降至消费级水平，光谱仪这种只属于科学试验级的重要仪器，有了走入寻常百姓家的希望。
应用：水环境大数据监测溯源
经济的快速发展，城市人口的增多，工业化进程的加快，大量的生活废水、工业污水对环境构成了很大的威胁。对污水进行溯源分析，可以有效了解污水排放的情况并对其进行监控，避免污水源的扩散。
2019年底，北京市水务局在全北京36条大小河流、100个监测点部署了无人化、自动化、快速高效的水质监测微型终端，对入河排水口、闸口、考核断面等多种典型位置开展实时动态监控。
而这些实时监控的核心，是芯视界结合实际应用需求，基于量子点光谱传感技术而研发的水环境实时监测智能终端。它可实现水质实时、原位、在线监测，具有超低功耗、小巧灵活、安装简便、无需试剂、无二次污染等优势。将量子点光谱传感技术的首个产业化成果落地在环保领域，也是芯视界践行 科技 企业 社会 责任的初心。
相比站房式监测和人工采样需要数小时甚至数天才能出具检测结果，水环境实时监测智能终端从数据采集到输出可在几秒钟内完成，真正实现快速高效作业。从数据采集-传输-分析-计算-自动告警-反馈-记录，整个流程依靠芯视界的智能大数据算法自动完成。
此外，芯视界的“河长助手-海淀区河湖水质监测系统”，现已纳入到海淀区“城市大脑”管理平台中，对全海淀100多个水质监测点进行动态监控。在海淀区河道管理所的监测大屏上可以看到，一旦发现有人偷排污水，系统就会第一时间报警提示，并同步至海淀区水务局相关工作人员手机APP上，提醒相关工作人员迅速反应，抓住试图破坏环境的元凶。
今年3月初的一天，海淀区水务局工作人员就在手机上看到有河段报警，显示有污染。按照以往的经验，这个地方的水质应该是很好的。于是工作人员到现场查看，根据报警的位置最终找到是某处井盖错位，导致了水质变化。如果还是以前的工作模式，就很难如此快速地发现问题。
这仅仅是芯视界量子点光谱传感技术在环保领域的一次牛刀小试。
其实，量子点光谱传感器技术不仅可以帮我们检测水质质量，它还可以搭载到卫星上，进行太空 探索 ，可以做成胶囊吞服，无痛苦完成胃镜检测，甚至可以搭载到无人机上，看看哪片土壤的农作物上缺乏微量元素……未来，芯视界将用其独有的量子点光谱传感器技术，开启光谱信息化时代的大门。
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