阿里巴巴達(dá)摩院發(fā)布2021年十大科技趨勢(shì)，這是達(dá)摩院成立七年來第三次發(fā)布年度科技趨勢(shì)。

2020 年是不平凡的一年。經(jīng)歷了疫情的洗禮，不少行業(yè)重啟了螺旋式下滑，但疫情并沒有抵擋科技進(jìn)步的步伐。量子估計(jì)、基礎(chǔ)材料、生物醫(yī)學(xué)等一系列領(lǐng)域的重大技術(shù)突破層出不窮。

后疫情時(shí)代，基礎(chǔ)科技和科技產(chǎn)業(yè)將如何發(fā)展，達(dá)摩院為科技產(chǎn)業(yè)提供新的預(yù)測(cè)。

趨勢(shì)一 以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體迎來應(yīng)用爆發(fā)式增長

以氮化鎵（GaN）和氧化鋁（SiC）為代表的第三代半導(dǎo)體具有耐低溫、耐高壓、高頻、大功率、耐輻射等優(yōu)良特性，但受限于工藝，成本等。激勵(lì)限制，多年來僅限于小范圍的應(yīng)用。

近年來，隨著材料生長、器件制備等技術(shù)的不斷突破，第三代半導(dǎo)體的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，應(yīng)用市場(chǎng)正在打開：SiC器件已被用作車載逆變器、氮化鎵快速充電器也大量上市。

未來三年，基于第三代半導(dǎo)體材料的電子元器件將廣泛應(yīng)用于5G基站、新能源汽車、特高壓、數(shù)據(jù)中心等場(chǎng)景。

二次趨勢(shì)后的“量子霸權(quán)”時(shí)代，量子糾錯(cuò)和實(shí)用優(yōu)勢(shì)成為核心命題

2020年是后“量子霸權(quán)”元年，全球?qū)α孔庸烙?jì)的投入持續(xù)下降，科技與生態(tài)百花齊放，多平臺(tái)多姿多彩。

這一趨勢(shì)將在2021年繼續(xù)推動(dòng)社會(huì)關(guān)注和期待。量子估計(jì)的研究需要證明其實(shí)用價(jià)值；產(chǎn)業(yè)需要聚焦“后霸權(quán)”時(shí)代的使命：協(xié)同創(chuàng)新，解決諸多科學(xué)與工程難題it技術(shù)，為盡快實(shí)現(xiàn)量子糾錯(cuò)和實(shí)用優(yōu)勢(shì)兩大里程碑奠定基礎(chǔ)。

趨勢(shì)三碳基技術(shù)突破加速柔性電子發(fā)展

柔性電子是指經(jīng)過扭曲、折疊、拉伸等后仍保持原有性能的電子器件，可用作可穿戴設(shè)備、電子皮膚、柔性顯示器等。

柔性電子發(fā)展的主要困境在于材料——目前的柔性材料要么不夠“柔韌”，容易失效，要么電氣性能遠(yuǎn)不如“硬”的硅基電子產(chǎn)品。

近年來，碳基材料的技術(shù)突破為柔性電子提供了更好的材料選擇：碳納米管，一種質(zhì)量可以滿足大規(guī)模集成電路制備要求的碳基柔性材料，被在這個(gè)材料中使用。以上制備的電路性能超過同規(guī)格下的硅基電路；而另一種碳基柔性材料石墨烯的大面積制備也已實(shí)現(xiàn)。

趨勢(shì) 4 AI 提高抗生素和卡介苗開發(fā)的效率

人工智能已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像、病歷管理等輔助診斷場(chǎng)景，但人工智能在卡介苗開發(fā)和抗生素臨床研究中的應(yīng)用仍處于探索階段。

隨著人工智能新算法的迭代和算力的突破，人工智能將有效解決卡介苗/抗生素研發(fā)周期長、成本高的困境，如改進(jìn)化合物篩選、建立癌癥模型、發(fā)現(xiàn)新靶點(diǎn)、發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)藥物先導(dǎo)抗生素的化合物和效率優(yōu)化等環(huán)節(jié)。

AI與卡介苗和藥物臨床研究相結(jié)合，可以減少重復(fù)勞動(dòng)和時(shí)間消耗，提高研發(fā)效率，極大地促進(jìn)醫(yī)療服務(wù)和抗生素的普及。

趨勢(shì)五腦機(jī)插座幫助人類趕上生物極限

腦機(jī)接口是新一代人機(jī)交互和人機(jī)混合智能的關(guān)鍵核心技術(shù)。腦機(jī)插座對(duì)支持和推動(dòng)神經(jīng)工程的發(fā)展起到了重要的作用，幫助人類從更高維度的空間進(jìn)一步分析人腦的工作原理。

腦機(jī)插座新技術(shù)領(lǐng)域探索大腦與外部設(shè)備的通信，通過腦力控制機(jī)器。幫助提高應(yīng)用準(zhǔn)確性，例如控制機(jī)械臂，將為清醒、有思想但不能說話或不能動(dòng)手的患者提供精準(zhǔn)的康復(fù)服務(wù)。

趨勢(shì)六數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)“自主、自我進(jìn)化”

隨著云估算的發(fā)展和數(shù)據(jù)規(guī)模的持續(xù)指數(shù)下降，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理面臨著存儲(chǔ)成本高、集群管理復(fù)雜、計(jì)算任務(wù)多樣化等巨大挑戰(zhàn)；場(chǎng)景、手動(dòng)管理和系統(tǒng)調(diào)優(yōu)都捉襟見肘。

為此，通過智能方法對(duì)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行人工優(yōu)化，成為未來數(shù)據(jù)處理發(fā)展的必然選擇。

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)方法正逐漸廣泛應(yīng)用于智能冷熱數(shù)據(jù)分層、異常檢查、智能建模、資源調(diào)動(dòng)、參數(shù)調(diào)優(yōu)、壓力測(cè)試生成、指標(biāo)推薦等領(lǐng)域，有效減少數(shù)據(jù)估計(jì)、處理、存儲(chǔ)、運(yùn)維管理成本，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的“自主、自我進(jìn)化”。

趨勢(shì)七云原生塑造IT技術(shù)體系

在傳統(tǒng)的IT開發(fā)環(huán)境下，產(chǎn)品開發(fā)上線周期長，研發(fā)效率不高。云原生架構(gòu)充分利用云估計(jì)的分布式、可擴(kuò)展和靈活的特點(diǎn)，更高效地應(yīng)用和管理異構(gòu)硬件和環(huán)境中的各種云估計(jì)資源。借助方法論工具集、最佳實(shí)踐和產(chǎn)品技術(shù)it技術(shù)，開發(fā)人員可以專注于應(yīng)用程序開發(fā)過程本身。

未來，芯片、開發(fā)平臺(tái)、應(yīng)用軟件甚至計(jì)算機(jī)都將誕生在云端，可以將網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施層高度可視化，降低估算成本，提高迭代效率，并大幅提升減少云估計(jì)使用閾值，擴(kuò)大技術(shù)應(yīng)用邊界。

趨勢(shì) 8 農(nóng)業(yè)進(jìn)入數(shù)據(jù)智能時(shí)代

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在農(nóng)地資源利用率低、從生產(chǎn)到零售環(huán)節(jié)相互矛盾等問題。以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云測(cè)算等為代表的數(shù)字化技術(shù)正在與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)深度融合，打通農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)全流程。

結(jié)合新一代傳感技術(shù)，可實(shí)時(shí)獲取和感知農(nóng)田地面數(shù)據(jù)信息，并借助大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)對(duì)田間海量農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)小麥檢測(cè)、精細(xì)育種和環(huán)境資源按需配置。

同時(shí)，通過5G、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)的應(yīng)用，保障農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)目煽亍⒖勺匪荩r(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈全流程的安全可靠。得到保證。農(nóng)業(yè)將告別糧食“靠天吃飯”，進(jìn)入智慧農(nóng)業(yè)時(shí)代。

趨勢(shì)九工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從單點(diǎn)智能走向全球智能

受限于實(shí)施成本和復(fù)雜度高、供給側(cè)數(shù)據(jù)無法對(duì)接、整體生態(tài)不足等激勵(lì)因素，當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)智能仍以解決碎片化需求為主。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)在疫情中詮釋的硬度，讓企業(yè)更加關(guān)注工業(yè)智能的價(jià)值。再加上數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步和普及，以及對(duì)新基建的投入，本次激勵(lì)將共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)智能從單點(diǎn)智能快速過渡到全球智能。

汽車、消費(fèi)電子、品牌服裝、鋼鐵、水泥、化工等信息化基礎(chǔ)較好的制造業(yè)。全球智能應(yīng)用將大規(guī)模涌現(xiàn)。

趨勢(shì)十大智慧運(yùn)營中心成為未來城市的標(biāo)配

過去六年，智慧城市利用數(shù)字化手段提升城市整治水平。但在新冠疫情防控中，智慧城市暴露出新的問題，主要是“重建設(shè)輕運(yùn)營”導(dǎo)致的業(yè)務(wù)應(yīng)用不足。

在此背景下，未來城市需要通過運(yùn)營中心盤活數(shù)據(jù)資源，加速整治和服務(wù)的全球化、精細(xì)化和實(shí)時(shí)化。

AIoT技術(shù)的日益成熟和普及以及空間估計(jì)技術(shù)的進(jìn)步將進(jìn)一步提高運(yùn)營中心的智能化水平。在數(shù)字孿生的基礎(chǔ)上，城市將被視為一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)，提供整體的智能整治能力，從而成為未來城市的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。

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