研究員 阿茹汗

大模型打開(kāi)了人機(jī)交互新范式；新算法和新模型的爆發(fā)，使得3D生成進(jìn)入涌現(xiàn)期；精準(zhǔn)醫(yī)療的新解法將由mRNA提供，開(kāi)啟生物醫(yī)藥新篇章……在充滿變數(shù)與挑戰(zhàn)的當(dāng)下，新科技的涌現(xiàn)在改變?nèi)祟惿罘绞降耐瑫r(shí)，也為產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

新科技是指一切對(duì)人類社會(huì)具有顛覆意義的創(chuàng)新型技術(shù)，是智慧化、創(chuàng)新型、變革性的代名詞。隨著科技的飛速發(fā)展，一些具有前瞻性和顛覆性的新科技正在不斷涌現(xiàn)，為人類生活和產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造無(wú)限想象空間。

與此同時(shí)，新科技是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重要力量。當(dāng)前，我國(guó)正整合科技創(chuàng)新資源，加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力。日前召開(kāi)的新時(shí)代推動(dòng)?xùn)|北全面振興座談會(huì)指出，積極培育新能源、新材料、先進(jìn)制造、電子信息等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，積極培育未來(lái)產(chǎn)業(yè)，加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力，增強(qiáng)發(fā)展新動(dòng)能。

面向未來(lái)，緊緊抓住下一代新科技，也是我國(guó)形成新質(zhì)生產(chǎn)力、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、培育經(jīng)濟(jì)新動(dòng)能、構(gòu)建新的增長(zhǎng)點(diǎn)、掌握未來(lái)發(fā)展主動(dòng)權(quán)、占據(jù)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的關(guān)鍵。

一、量子技術(shù)給未來(lái)工業(yè)發(fā)展注入全新動(dòng)力

量子技術(shù)是一種基于量子力學(xué)原理的技術(shù)，它利用量子比特作為信息處理的單元，可以實(shí)現(xiàn)更快、更高效、更安全的信息處理和通信。量子技術(shù)主要包括量子計(jì)算、量子通信和量子精密測(cè)量等領(lǐng)域。近幾年，隨著量子力學(xué)的不斷發(fā)展，與量子有關(guān)的量子通信、量子計(jì)算機(jī)等不斷涌現(xiàn)。

目前，中國(guó)在量子技術(shù)方面已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展和成就。

在量子通信領(lǐng)域，中國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全球首個(gè)基于量子糾纏的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)，建成了世界首條量子保密通信干線——京滬干線，并在國(guó)際上率先開(kāi)展空間量子通信技術(shù)的研究；在量子計(jì)算領(lǐng)域，中國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)提出了多種先進(jìn)的量子算法和架構(gòu)，并在超導(dǎo)、離子阱、光學(xué)等物理體系方面實(shí)現(xiàn)了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。此外，中國(guó)還積極推動(dòng)量子技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，成立了一批專注于量子技術(shù)的高科技企業(yè)。

例如，2022年1月成立的華翊量子是國(guó)內(nèi)首家專注于離子阱量子計(jì)算技術(shù)路線的高科技企業(yè)。該公司在離子阱量子計(jì)算方面取得了重要進(jìn)展，發(fā)布了一系列重要的科研成果。其中，離子阱量子計(jì)算原型機(jī)在近期已完成初步測(cè)試，運(yùn)行良好；再如，2020年11月成立的玻色量子致力于可擴(kuò)展、可編程的光量子計(jì)算平臺(tái)研發(fā)和量子計(jì)算應(yīng)用落地；阿里巴巴也于2015年與中科院聯(lián)合成立了量子計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，主攻量子計(jì)算機(jī)難題。

中國(guó)量子技術(shù)水平在國(guó)際上已躋身第一梯隊(duì)，與美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，在量子技術(shù)方面展開(kāi)了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。但在量子技術(shù)基礎(chǔ)研究實(shí)力和創(chuàng)新能力、高水平人才和團(tuán)隊(duì)的培養(yǎng)和引進(jìn)上仍有待加強(qiáng)。特別是在浪子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程相對(duì)較慢，尚未形成成熟的商業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)鏈。未來(lái)，除了加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和政策支持外，還需強(qiáng)化基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新能力、加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作和協(xié)同創(chuàng)新、推進(jìn)國(guó)際合作和參與全球競(jìng)爭(zhēng)、拓展應(yīng)用場(chǎng)景和市場(chǎng)需求，真正為工業(yè)發(fā)展注入全新動(dòng)力。

二、高性能算力，搶占新一輪科技浪潮制高點(diǎn)

當(dāng)前，世界之變、時(shí)代之變、歷史之變正以前所未有的方式展開(kāi)，數(shù)字技術(shù)已成為重組全球要素資源、重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、重構(gòu)全球競(jìng)爭(zhēng)格局的關(guān)鍵力量，算力則成為世界主要國(guó)家競(jìng)相部署的新焦點(diǎn)。

高性能算力技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要組成部分，加快算力建設(shè)，將有效激發(fā)數(shù)據(jù)要素創(chuàng)新活力，推動(dòng)數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進(jìn)程，催生新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展效能的放大、疊加、倍增作用。

根據(jù)多個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)的排名和評(píng)估，中國(guó)的高性能計(jì)算機(jī)在全球范圍內(nèi)具有較高的排名和影響力，尤其是在超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。中國(guó)是全球超級(jí)計(jì)算機(jī)的重要研發(fā)和生產(chǎn)國(guó)家之一，擁有多臺(tái)高性能的超級(jí)計(jì)算機(jī)，如“天河”“太湖之光”“神威”等。這些超級(jí)計(jì)算機(jī)在全球超級(jí)計(jì)算機(jī)排名中占據(jù)了重要位置，并被廣泛應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算、工程模擬、大數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域。

此外，中國(guó)在高性能計(jì)算技術(shù)方面也取得了許多重要突破和成就。例如，中國(guó)自主研制的“長(zhǎng)征五號(hào)”“長(zhǎng)征七號(hào)”等運(yùn)載火箭，成功將“天宮二號(hào)”“天舟一號(hào)”等空間器送入太空，標(biāo)志著中國(guó)的高性能計(jì)算技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用取得了重要突破。

三、熱核聚變將會(huì)如何重新定義世界能源秩序？

熱核聚變作為一種能源技術(shù)，被認(rèn)為是一種可持續(xù)、清潔的能源供應(yīng)方式。它不僅關(guān)乎能源安全、環(huán)境保護(hù)、能源的穩(wěn)定供應(yīng)，更有可能重新定義世界能源秩序和格局。

隨著傳統(tǒng)能源的逐漸枯竭，能源危機(jī)已經(jīng)成為全球面臨的一大挑戰(zhàn)。熱核聚變技術(shù)作為一種幾乎無(wú)限的能源來(lái)源，掌握這一技術(shù)就有可能解決全球能源危機(jī)，保障人類社會(huì)的能源需求。

此外，僅從經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，如果熱核聚變能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，它將需要大量的投資來(lái)建設(shè)核聚變反應(yīng)堆和其他相關(guān)設(shè)施。這將為全球經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也可能改變能源行業(yè)的格局。

2023年以來(lái)，國(guó)務(wù)院國(guó)資委啟動(dòng)了實(shí)施未來(lái)產(chǎn)業(yè)啟航行動(dòng)，明確了可控核聚變領(lǐng)域?yàn)槲磥?lái)能源的唯一方向。2023年，我國(guó)在該領(lǐng)域也取得了顯著進(jìn)展：全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）已經(jīng)在多個(gè)實(shí)驗(yàn)中取得了重要成果；核聚變大科學(xué)裝置“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”面向全球開(kāi)放，邀請(qǐng)世界各國(guó)科學(xué)家來(lái)中國(guó)集智攻關(guān)。

此外，2023年的中核集團(tuán)牽頭的可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體成立也意味著，創(chuàng)新協(xié)同推進(jìn)聚變能源產(chǎn)業(yè)邁出實(shí)質(zhì)性步伐。

四、便攜儲(chǔ)能，儲(chǔ)能賽道的下一站的天后

便攜儲(chǔ)能是指可以方便攜帶的儲(chǔ)能設(shè)備，通常用于戶外活動(dòng)、應(yīng)急救援、移動(dòng)能源等場(chǎng)景。隨著可再生能源和智能電網(wǎng)的發(fā)展，以及人們對(duì)能源安全和可持續(xù)性的需求日益增長(zhǎng)，便攜儲(chǔ)能市場(chǎng)有望繼續(xù)擴(kuò)大。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，全球便攜儲(chǔ)能市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率已經(jīng)超過(guò)100%，未來(lái)幾年仍將繼續(xù)保持快速增長(zhǎng)。

除了市場(chǎng)擴(kuò)容外，便攜儲(chǔ)能技術(shù)的不斷創(chuàng)新，推動(dòng)產(chǎn)品性能的提升和成本下降。例如，鋰電池技術(shù)的進(jìn)步提高了儲(chǔ)能密度和循環(huán)壽命，超級(jí)電容器技術(shù)的發(fā)展則可以提供更快的充電速度和更高的能量密度。此外，便攜儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域也不斷增加，戶外活動(dòng)、應(yīng)急救援、移動(dòng)能源等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

由于便攜儲(chǔ)能市場(chǎng)的快速發(fā)展，競(jìng)爭(zhēng)也日益激烈。除了鋰電池、超級(jí)電容器、燃料電池等不同技術(shù)路線的選擇外，各大廠商在技術(shù)、品質(zhì)、價(jià)格等方面展開(kāi)了激烈競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)也通過(guò)合作、并購(gòu)等方式不斷提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力。

產(chǎn)業(yè)在發(fā)展快速的同時(shí)也面臨挑戰(zhàn)，需要行業(yè)內(nèi)玩家不斷創(chuàng)新，提高產(chǎn)品的性能、降低成本，同時(shí)加強(qiáng)合作和溝通，共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

五、光子技術(shù)正孕育著變革前景，即將引爆重大產(chǎn)業(yè)革命

作為第四次科技革命的“基礎(chǔ)設(shè)施”光子技術(shù)，在信息光子、能量光子、生物光子、空間光子和光子智能的五大領(lǐng)域，正孕育著一批具備引爆重大產(chǎn)業(yè)變革的前景。

隨著人工智能、航空航天、智能制造、新能源、生命科學(xué)的蓬勃發(fā)展，光子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也逐漸進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。截至2020年，全球有四分之一的國(guó)家參與光子產(chǎn)業(yè)鏈分工，共有4842家企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和銷售光子核心器件和產(chǎn)品，其中，中國(guó)（1804家）和美國(guó)（946家）企業(yè)合計(jì)占據(jù)了一半以上的市場(chǎng)份額。

2021年全球光電子產(chǎn)品全年收入已經(jīng)超過(guò)2.1萬(wàn)億美元，而每年的光子產(chǎn)品和相關(guān)服務(wù)的估值則高達(dá)7—10萬(wàn)億美元左右，約占全球世界經(jīng)濟(jì)總量的11%，隨著“消費(fèi)電子”過(guò)渡到“消費(fèi)光子”，光子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球發(fā)展最快的未來(lái)產(chǎn)業(yè)之一。

在國(guó)內(nèi)，陜西作為在全國(guó)范圍內(nèi)最早開(kāi)始實(shí)施“追光計(jì)劃”的省份，已在起跑線上取得領(lǐng)先位置。據(jù)統(tǒng)計(jì)，陜西省內(nèi)光子科技企業(yè)已從2021年的百家左右，增加到截至2023年9月的300余家。同時(shí)，基于中國(guó)科學(xué)院西安光機(jī)所“西光模式”的推動(dòng)下，200余家光子技術(shù)企業(yè)集聚西安，培育孵化了炬光科技、萊特光電、中科微精、奇芯光電等一批國(guó)內(nèi)光子領(lǐng)先企業(yè)，西安光子產(chǎn)業(yè)集群已初具規(guī)模。

光子技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用將推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和創(chuàng)新發(fā)展，為人類的生產(chǎn)和生活帶來(lái)更多的便利和進(jìn)步，中國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和所屬企業(yè)也應(yīng)搶占“光”先機(jī)，引領(lǐng)新高地。