新一輪科技革命正以量子技術(shù)為制高點，在人工智能、生物科學(xué)、地球空間科學(xué)等領(lǐng)域集群突破

2月底在西班牙巴塞羅那落下帷幕的2019年世界移動通信大會，吸引了近11萬名參觀者和2400多家企業(yè)，5G（第五代移動通信技術(shù)）成為出現(xiàn)頻率最高的“關(guān)鍵詞”。

新一輪科技革命正以量子技術(shù)為制高點，在人工智能、生物科學(xué)、地球空間科學(xué)等領(lǐng)域集群突破。各主要大國都把科技作為本輪博弈的核心，以物理空間和虛擬空間為競技場，明爭技術(shù)優(yōu)勢，暗奪數(shù)據(jù)霸權(quán)，全球科技競爭堪稱殘酷。

當(dāng)今世界，正面臨百年未有之大變局。受科技推動，人類社會的生產(chǎn)生活、創(chuàng)造治理，以及人類自身、人與自然的關(guān)系等都處在重大變革的前夜。

科技進(jìn)展引領(lǐng)新競技場

一是科技瓶頸有望突破。計算機(jī)為互聯(lián)網(wǎng)鋪路，互聯(lián)網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)奠基實現(xiàn)萬物互聯(lián)；信息數(shù)據(jù)的處理由計算機(jī)到數(shù)據(jù)中心到云、再到邊緣計算，由人工智能負(fù)責(zé)決策。信息和網(wǎng)絡(luò)正日益成為人類認(rèn)識世界、改造世界的新工具，使突破成為可能。

二是量子計算、生物科技以及信息通信技術(shù)等核心領(lǐng)域不斷取得進(jìn)展。2018年3月6日，谷歌發(fā)布全球首個72量子比特芯片；同月，微軟發(fā)現(xiàn)“天使粒子”存在的有力證據(jù)，由此奠定研制拓?fù)淞孔佑嬎銠C(jī)的基礎(chǔ)。2019年1月，IBM展示了世界上首臺獨立的量子計算機(jī)。2月，中國科技大學(xué)首次在室溫大氣條件下實現(xiàn)了基于固態(tài)自旋體系的可編程量子處理器。

在腦與神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，美國科學(xué)家首次成功建立了多人腦對腦接口合作系統(tǒng)，被視為“腦聯(lián)網(wǎng)”的開端。伴隨主要國家和代表性企業(yè)激烈博弈，2019年正在成為全球5G商用元年。中國移動計劃下半年推出5G商用服務(wù)；德國將在2019年進(jìn)行5G牌照拍賣，2020年商用5G網(wǎng)絡(luò)。

三是人工智能強(qiáng)力引領(lǐng)，正在依靠實時收集和分析大數(shù)據(jù)，推動自動駕駛、語音識別、人臉識別、無人機(jī)等快速發(fā)展。生物醫(yī)療領(lǐng)域，谷歌旗下DeepMind公司研發(fā)的人工智能能夠根據(jù)基因序列預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。騰訊公司與復(fù)旦大學(xué)近日成立“AI大數(shù)據(jù)聯(lián)合實驗室”，瞄準(zhǔn)大數(shù)據(jù)平臺與自然語言處理、精準(zhǔn)醫(yī)療、計算機(jī)視覺、腫瘤知識庫、AI智能助手等五大“靶點”。

四是量子霸權(quán)初露崢嶸。早在2017年，谷歌就與大眾汽車合作，試圖以量子計算開發(fā)高性能車用電池。量子技術(shù)之所以稱霸，在于其高速運算能力。比如，在新材料領(lǐng)域，可利用量子計算設(shè)計新分子結(jié)構(gòu)，進(jìn)行量子模擬，根據(jù)需求創(chuàng)造新材料，還可以更進(jìn)一步推動納米技術(shù)和生物技術(shù)、新材料和輕量級建筑技術(shù)實現(xiàn)突破。

此外，沉寂多年的航天科技出現(xiàn)新發(fā)展。表現(xiàn)在，可重復(fù)使用的運載火箭投入商用，人類探測器初次抵達(dá)月球背面，無人飛船成功降落小行星，美國計劃重返月球，人類的火星探測邁出新步伐等。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，3年前意大利科學(xué)家利用基因療法治愈了一名7歲兒童的皮膚絕癥，基因治療技術(shù)取得的突破正在增加。與之相應(yīng)，一些基因編輯試驗也在全球引發(fā)巨大爭議。

西班牙巴塞羅那世界移動通信大會上的5G標(biāo)識。

五大巨變遠(yuǎn)遠(yuǎn)可見

從態(tài)勢看，當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展更依賴國際合作，但近年來國際政治形勢的走向卻背道而馳，反全球化逆流已成為科技發(fā)展的最大阻力。

從影響看，科技發(fā)展水平拉大了國家間的鴻溝。預(yù)計經(jīng)過本輪爭奪，國際權(quán)力金字塔將重構(gòu)，國家間兩極分化明顯。掌握了量子計算、人工智能、先進(jìn)制造和生物技術(shù)的國家高居頂端，相互間數(shù)字壁壘高筑，信息資源爭奪將愈演愈烈。此外，外太空設(shè)施的建設(shè)，深海、極地和外空資源的開采，天基、深海武器的布放，局部大氣循環(huán)和地貌的人工干預(yù)等，都在深度展開并引發(fā)激烈競爭。戰(zhàn)爭形態(tài)、武器平臺和勝負(fù)的評判標(biāo)準(zhǔn)也在改變，勝負(fù)可瞬間決出。上述背景下，在科技競爭中落伍的國家，未來將處于極為被動的位置。

沖擊國家治理。數(shù)字世界和信息社會，為政府管理提供了全新手段。但政府也不得不處置多點危機(jī)，進(jìn)行即時決策。戰(zhàn)略決策和應(yīng)急反應(yīng)越來越依賴人工智能，而人工智能決策時的“黑箱”效應(yīng)以及算法的缺陷等，也使決策偏離預(yù)期的可能性劇增。隨著各種應(yīng)用層出不窮，國家安全、民眾隱私、道德規(guī)范等越來越受到?jīng)_擊，監(jiān)管措施“出臺即落后”正成為常態(tài)，國家層面的治理難度不斷加大。

智能機(jī)器人。

引發(fā)社會結(jié)構(gòu)巨變。智能化社會將顛覆傳統(tǒng)就業(yè)，一些勞動力淪為人工智能的低級附庸，一些則需要重新培訓(xùn)上崗。大量舊職業(yè)消失、新職業(yè)涌現(xiàn)，使得跨界人才越來越搶手。生物科學(xué)的進(jìn)步，正導(dǎo)致社會兩極分化呈現(xiàn)新形態(tài)：社會矛盾從占有物質(zhì)的多少，開始轉(zhuǎn)向生命的長短和質(zhì)量。人機(jī)結(jié)合、器官移植、基因改造等，均對社會倫理和既有法律造成沖擊。

日前，記者從云南電網(wǎng)麗江供電局了解到，今年國慶旅游高峰期，為確保向麗江游客提供優(yōu)質(zhì)、可靠的電力保障，度過一個愉快的假期，“中秋”“國慶” 節(jié)期間，麗江供電局累計出動保供電人員2316人次，出動保供電車輛297輛次，應(yīng)急發(fā)電車(500kW) 1輛次，應(yīng)急發(fā)電機(jī)(5kW) 2臺次進(jìn)行保供電，切實做好保供電期間的應(yīng)急物資準(zhǔn)備，充分發(fā)揮黨員服務(wù)隊的示范、帶頭作用，圓滿完成國慶保供電任務(wù)。

融合風(fēng)險巨大。本輪科技競爭帶來的巨大成果之一是數(shù)字化和信息借助新一代網(wǎng)絡(luò)和傳輸技術(shù)打通了各種界限和壁壘，實現(xiàn)了人、網(wǎng)、物三者融合，算法成為關(guān)鍵。最大的問題是，核心算法已基本上被個別信息化發(fā)達(dá)國家及IT巨頭掌控。

在算法為王及大融合的背景下，機(jī)器起草的法律文書，人工智能撰寫的稿件和編制的視頻新聞，其版權(quán)如何界定？內(nèi)容如何監(jiān)管？責(zé)任誰來承受？損失誰來賠償？虛擬財產(chǎn)的估值以及保護(hù)，無人駕駛車船及航空器的法律責(zé)任等，沒有一個企業(yè)、群體和政府能夠獨立掌控。而固有的學(xué)科分類被打散后，各種邊緣交叉學(xué)科、新的工具箱和方法論乃至知識體系也需要從頂層統(tǒng)籌。相比于傳統(tǒng)的“長專利”，落后者基本沒有趕超機(jī)會。

新安全風(fēng)險涌現(xiàn)。掌握了科技霸權(quán)的國家將居不敗之地；物聯(lián)網(wǎng)會加劇病毒傳播，可在不知不覺中被人為操控；人工智能一旦遭惡意利用，將嚴(yán)重危害現(xiàn)實世界；各類辦公云、監(jiān)控攝像頭、工業(yè)機(jī)器人，以及個人的基因、心理、病歷等海量數(shù)據(jù)防護(hù)難度極大，網(wǎng)絡(luò)犯罪技術(shù)門檻變低。此外，新物種的侵害，新型生物武器、基因技術(shù)濫用等，都威脅著人類自身的安全與發(fā)展。

未來一段時期，既是中國加快科技發(fā)展、實現(xiàn)創(chuàng)新飛躍的機(jī)遇期，也是世界各國科技競爭的決勝期。在路徑選擇上，應(yīng)抓牢量子計算、人工智能、先進(jìn)制造的大方向，同時防止科技領(lǐng)域出現(xiàn)重大戰(zhàn)略失誤

加強(qiáng)預(yù)案科學(xué)應(yīng)對

針對上述趨勢和風(fēng)險挑戰(zhàn)，應(yīng)及早研究應(yīng)對之策。

要形成能集成政府、企業(yè)、機(jī)構(gòu)和公民個人智慧的創(chuàng)新機(jī)制，軍民一體、分工協(xié)作。未來一段時期，既是中國加快科技發(fā)展、實現(xiàn)創(chuàng)新飛躍的機(jī)遇期，也是世界各國科技競爭的決勝期。在路徑選擇上，應(yīng)抓牢量子計算、人工智能、先進(jìn)制造的大方向，同時防止科技領(lǐng)域出現(xiàn)重大戰(zhàn)略失誤。

及早從科研、教育、文化體制機(jī)制改革入手，重新規(guī)劃學(xué)科設(shè)置，圍繞先導(dǎo)性、交叉性技術(shù)形成新的理論學(xué)說。改革現(xiàn)有的職業(yè)培養(yǎng)教育體制，為終身教育提前做好準(zhǔn)備。率先在一些城市實施國際創(chuàng)新人才引進(jìn)制度，以高校為試點，以國家級實驗室為龍頭，吸引全球頂尖人才。

最后，加強(qiáng)能力建設(shè)。從教育、醫(yī)療、金融、民生等各領(lǐng)域入手，充分論證、預(yù)測新技術(shù)可能帶來的風(fēng)險和安全挑戰(zhàn)。對于各類數(shù)據(jù)資源，要在科學(xué)分類分級的基礎(chǔ)上實施嚴(yán)格管理。

相關(guān)鏈接：主要國家搶灘科技布局

爭當(dāng)人工智能領(lǐng)軍者。各主要國家均把人工智能作為本輪科技革命的“牽引技術(shù)”。

一是頒布戰(zhàn)略。美國總統(tǒng)特朗普2019年2月11日簽署“維持美國在人工智能領(lǐng)域領(lǐng)先地位”總統(tǒng)令，旨在從國家戰(zhàn)略層面調(diào)動更多聯(lián)邦資源用于人工智能研發(fā)。2018年4月10日，歐洲25個國家簽署《人工智能合作宣言》。法國隨后于5月頒布《法國人工智能戰(zhàn)略》；德國7月通過了《聯(lián)邦政府人工智能戰(zhàn)略要點》，皆著力于推動研發(fā)與應(yīng)用；2018年6月，日本頒布《未來投資戰(zhàn)略2018》，主推物聯(lián)網(wǎng)和人工智能；2017年7月，中國《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》出臺，將新一代人工智能發(fā)展提高到國家戰(zhàn)略層面。俄羅斯總統(tǒng)網(wǎng)站今年2月27日公布的一份文件稱，俄將在今年6月15日之前制定出俄在人工智能領(lǐng)域的國家戰(zhàn)略。

二是巨資投入。歐盟委員會計劃2018至2020年在該領(lǐng)域投資240億美元；英國政府投入10億英鎊用于建立人工智能區(qū)域技術(shù)中心和數(shù)據(jù)倫理中心；法國政府計劃2022年前斥資15億歐元；德國政府將投資30億歐元。

三是軍用為先。美國軍方與私企聯(lián)合研發(fā)軍用人工智能技術(shù)；俄羅斯聲稱已開始研制的新一代戰(zhàn)機(jī)將具備人工智能和無人駕駛能力；法國國防部啟動“人機(jī)編隊”項目，以人工智能主導(dǎo)未來空戰(zhàn)；韓國科學(xué)技術(shù)院與防務(wù)公司共建軍用人工智能技術(shù)創(chuàng)新基地。

搶先布局5G。在發(fā)展5G問題上，很多國家曾猶豫不決。但美國不擇手段打壓中國高科技企業(yè)的行為，事實上加快了各國對5G技術(shù)研發(fā)和商用的決策。各國均把5G視為戰(zhàn)略性技術(shù)，希望搶先入場，為人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展“筑橋鋪路”。

法國電子通信與郵政監(jiān)管局2018年7月正式發(fā)布5G發(fā)展路線圖，計劃在2025年實現(xiàn)交通路網(wǎng)全覆蓋；美國政府2018年9月在白宮召開由國內(nèi)各利益相關(guān)方參加的5G峰會，將以“美國優(yōu)先，5G第一”的方式加快部署5G移動網(wǎng)絡(luò)。特朗普還以總統(tǒng)令方式責(zé)成商務(wù)部落實。

圍繞量子技術(shù)展開研發(fā)競賽。美國去年9月通過《國家量子倡議法案》，計劃未來5年為此投入12.75億美元；日本政府也在去年發(fā)布“量子飛躍旗艦計劃”（Q-LEAP），主要包括3個技術(shù)領(lǐng)域，每個技術(shù)領(lǐng)域都有2個旗艦項目和1個基礎(chǔ)項目；以色列政府計劃投資約9000萬美元用于量子計算技術(shù)；歐盟投資1.32億歐元啟動首批20個量子科技項目；英國政府撥款支持4個量子研發(fā)項目，給予總計2000萬英鎊資金支持，包括：用于探測地下物體的量子傳感器，用于精確授時的微型原子鐘原型，提供加密數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡统杀炯尚酒取?/p>

推進(jìn)發(fā)展生物技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃。2018年初，美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）宣布將在今后6年內(nèi)拿出1.9億美元實施“體細(xì)胞基因組編輯”計劃，開發(fā)安全有效的人類基因組編輯工具用于醫(yī)療。美國能源部資助7800萬美元用于生物能源早期研發(fā)項目。美國國家科學(xué)基金會投資1200萬美元支持生物基半導(dǎo)體存儲系統(tǒng)的開發(fā)。

2018年以來，歐盟發(fā)布“歐洲跨境基因組數(shù)據(jù)庫合作宣言”推動精準(zhǔn)醫(yī)療進(jìn)程，還發(fā)布新版生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略《歐洲可持續(xù)生物經(jīng)濟(jì)：加強(qiáng)生物與經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境之間的聯(lián)系》，擬投入1.15億歐元。俄羅斯政府發(fā)布《2018～2020年生物技術(shù)和基因工程發(fā)展措施計劃》，促進(jìn)生物醫(yī)藥、工農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、生物能源和基因工程等9個領(lǐng)域的生物技術(shù)基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。英國計劃在未來5年內(nèi)投入1000萬美元用于支持生物制造、生物修復(fù)和生物能源領(lǐng)域研究。新加坡國立研究基金會發(fā)布《國家合成生物學(xué)研究》計劃，將利用合成生物學(xué)推動生物基產(chǎn)業(yè)發(fā)展。