科技引領發展，科技改變世界——2017年世界前沿科技發展態勢報告
1月20日上午，「第五屆楊杜論壇暨知本峰會」隆重召開，會上，國內科技領域著名智庫——國務院發展研究中心國際技術經濟研究所魏強副所長發表主題演講，對當前世界前沿技術發展與創新態勢提出深入解讀。
當前，世界前沿科技發展與創新呈現四大總體態勢
首先，科技創新步伐在加快。從2008年世界金融危機以來，世界經濟總體進入持續低迷狀態，各主要國家經濟體都把加大科技投入、鼓勵科技創新作為主要策略。隨著科技投入的持續增加，科技創新開始逐步活躍起來，以雲計算、大數據、人工智慧、物聯網、機器人為代表的新興技術不斷成熟，新一輪科技革命——第四次工業革命加速孕育，給世界發展帶來新希望和新契機。數據化、智能化、無人化和跨領域協作等新特點逐漸呈現出來。
第二，科技影響力持續加大。主要體現在政治、經濟、金融、軍事、文化和社會的方方面面。運用科技手段參與政治、製造輿論、干擾大選等現象屢見不鮮；各國領導人運用新媒體治國理政也已不足為奇。可以說，一場具有時代特色的社交媒體革命正在席捲全球。經濟領域，在全球化背景之下，信息技術帶來的以高新技術產業為龍頭的新經濟模式蓬勃發展，新商業模式不斷湧現。平台經濟、共享經濟、微經濟模式成為主流。金融領域，金融與科技的化學反應極為強烈，以數據和技術為驅動的金融科技正在重塑整個金融行業的生態格局。軍事領域，新技術引發的一場嶄新軍事革命正在發生，人工智慧、腦科學、無人系統等戰略前沿技術正在改變未來戰爭模式和遊戲規則，精準化、網路化、空間化特點更加明顯。文化、教育、醫療、健康等其他領域，在科技強有力的影響下，也正在發生種種不尋常的變化。
第三，中國科技話語權在加強。隨著中國經濟實力的提高，中國科技力量也在發展壯大，科技話語權在加強。具體表現為中國的創新能力與日俱增，在人工智慧、量子通信、超級計算機等多個領域表現非凡，很多領域已經從跟跑轉變為並跑或領跑。
圖1.中國科技創新能力與日劇增
第四，科技安全風險在加劇。在科技創新不斷深入，科技影響力持續增大的同時，科技安全風險也在逐漸加大。
從六個維度看2017年世界前沿科技發展態勢
第一看投入，2017年全球投入增幅總體略有放緩。根據預測（最終數據尚未出爐），2017年全球研發總投入約為2.06366萬億美元，增幅為3.38%，與2016年3.75%的增幅相比略有放緩。從國家層面來看，各主要國家的投入均有所增長。目前研發投入第一的仍是美國，約為5274億美元，在全球研發投入中佔比25%，中國位列第二，全球佔比20%，日本位列第三，如下圖所示。從2013年到2017年，全球研發投入增幅略有放緩，但總體仍呈現增長態勢。
圖2~3. 2017主要國家研發投入
第二看政策，各國科技政策對各國的科技發展起著重要的引導作用。從政策角度看，2017年有兩大看點:第一是美國科技政策變化。特朗普上台以後，美國科技政策變化成為人們關注焦點。「美國優先」成為特朗普政策的出發點和落腳點。在貿易和製造業上，特朗普政府對外實施貿易保護，對內通過各種手段增加就業，以促進美國國內經濟增長。特朗普政府非常重視國家安全，國防軍事安全、網路安全、核能力、核安全成為建設重點。能源領域，特朗普推出了美國第一能源計劃，實施能源獨立，新能源遭到打壓，傳統能源面臨復甦，氣候環保政策呈現倒退。在航空航天領域，鼓勵商業航天發展，尋求與私營部門積極合作。而減稅和放鬆監管也給美國金融業和醫藥企業帶來機會。忽視長線基礎研究，削減預算，使美國科學工作者充滿憂慮與抱怨。
政策上第二大看點是各國圍繞數字經濟、第四次工業革命、人工智慧等紛紛出台政策：英國推出《英國數字化戰略》，俄羅斯批准《俄羅斯聯邦數據經濟規劃》，日本發布《科技創新綜合戰略2017》，韓國圍繞第四次工業革命調整發展戰略，成立第四次產業革命委員會，推動高技術產業發展。美國2016年在人工智慧方面出台三個大的政策，2017年出台《人工智慧政策原則》。去年我國國務院印發《新一代人工智慧發展規劃》，緊接著工信部出台《促進新一代人工智慧產業發展戰略成果與規劃》。另外，各國進一步部署5G戰略，英、德紛紛發布5G戰略，我國也加快進行5G階段性實驗。
第三看熱點，2017年科技領域熱點紛呈。在信息領域，人工智慧、量子技術、虛擬現實、增強現實、5G、互聯網都成為熱點。其中最熱的是人工智慧技術，從阿爾法狗到阿爾法元，人類進入智能社會已經成為全社會共識，關於人工智慧利弊之爭也一直不絕於耳。
生物領域，腦機介面、基因編輯、合成生物學、生物計算等得到進一步發展。
能源領域，熱點集中於氣候變化、電動汽車、儲能技術、智能電網。特朗普政府宣布退出巴黎協定，全球應對氣候變化形勢變得撲朔迷離，但全球能源領域轉型已是大勢所趨，綠色能源技術、低碳能源技術必然是未來發展主要方向。另一值得關注的事件是英、法等國相繼宣布2040年前停止銷售汽油車、柴油車，我國也準備擬定時間表，相關技術熱度開始升溫。
航空領域，無人機技術發展加速，熱度提高，無人作戰飛機、支援保障無人機、微小型無人機成為技術主流，未來的應用前景也非常廣闊。而航天領域技術創新主要在新型運載火箭技術、太空感知能力建設、低成本小衛星應用、商業航天拓展等方面。SpaceX公司的成就始終令人矚目，2017年它一共發射18次，創下了私人企業航天發射新記錄，火箭海上回收與重複利用、短時間連續發射、一箭多星等都令人刮目相看。
先進位造領域，人工智慧應用、機器人技術、3D列印技術是三大熱點。
材料領域，先進結構材料、新能源材料、量子晶元材料成為研發熱點。
海洋領域，智能船舶、深海無人技術、海洋通信技術、極地開發受到高度重視與關注。
金融科技領域，去年ICO（數字貨幣的首次公開眾籌）持續火爆，隨後受到嚴苛監管；比特幣價格大起大落，未來走向飄忽不定。區塊鏈技術始終成為熱點。
第四看成果，2017年各領域科技成果和突破非常多，舉部分例子。在科學領域，人類首次探測到來自雙中子星合併的引力波。三位美國科學家也因探測引力波獲2017年諾貝爾物理學獎。
人工智慧技術方面，演算法程序演進取得階段性突破，阿爾法元是無監督學習技術新成果；微軟、谷歌、臉書、蘋果、IBM和英偉達等科技巨頭都相繼推出了人工智慧開發平台以及人工智慧晶元，AI在自動駕駛、金融、醫療等領域的應用越來越廣。另外，量子技術也取得一些重要突破，發展速度超過預期。IBM研發出50量子比特的量子計算機原型機，日本研發的超高性能新型量子計算機可瞬間解析複雜演算法，英特爾推出17量子位的超導量子晶元。我國通過「墨子號」衛星在國際上率先實現千公里級星地雙向量子糾纏分發，實驗成果世界領先。
在網路通訊方面，全球首個5G新空口(NR)非獨立建網(NSA)標準發布，為今後5G大規模商用奠定了基礎；窄帶物聯網等技術快速推進，5G商用步伐加快。機器人方面，商用機器人和服務機器人開始進入家庭和日常生活，倉儲物流機器人在電商巨頭引領下得到快速發展，京東首個全流程智能無人倉亮相，類人美女機器人索菲亞成為世界上第一個被授予公民身份的機器人。
生物醫學領域成果頗多。美國科學家繪製出首張人類腦電波連接全圖，揭示記憶形成機制；美國研究人員開發出「鹼基編輯」新技術，可以糾正DNA和RNA中的基因突變；全球首例人體內基因編輯試驗成功；基因療法獲得美國FDA批准上市等。
材料領域，面向智能、健康、能源、海洋等領域的新材料、超材料快速發展，一些理論上推測的物質材料首次得以合成。首次合成時間晶體（美國），首次合成量子金屬，首次獲得金屬氫。
第五看企業，從兩個方面看，一是看科技企業實力。如下圖4所示，全球市值排名前十的公司中已有7家是科技類公司，包括蘋果、谷歌、微軟、Facebook、亞馬遜和中國的騰訊與阿里巴巴。2015年，市值排名前十的公司中科技類公司僅有3家，如下圖5所示。而十多年前，市值排名前十的公司還多是能源、金融類企業。如今，科技已經取代能源、金融，成就新一代霸主。二是看這些科技企業當下都在做什麼。概括起來，這些巨頭的布局主要集中在人工智慧、量子技術、區塊鏈、語音助理、虛擬現實和增強現實、可再生能源、生物醫療等領域。
圖4.最新全球企業市值排名（2018年1月19日數據）
圖5. 2015年全球公司市值排名
第六看風險。事物總是具有兩面性，科技發展給我們帶來便捷、進步的同時，也給我們帶來問題與風險。先看大熱的人工智慧技術。近年來，隨著人工智慧技術的不斷突破，人工智慧偽造技術也隨之出現。2017年5月，加拿大創新公司琴鳥發布的人工智慧語音系統，可以分析特定目標講話錄音與文本之間的關聯，逼真模仿本人講話。系統已經成功模仿特朗普、奧巴馬和希拉里的聲音，達到了真假難辨的程度。2017年7月，美國華盛頓大學開發出「可偽造真人視頻」的人工智慧技術，可將音頻文件轉化成真實的口型並嫁接到視頻中特定人的臉上，生成難以辨別真偽的偽造視頻。顯然，若這些技術被不法分子、組織機構掌握利用，比如，通過社交媒體偽造國家領導人或重要人物講話，比如利用人工智慧技術來偽造音頻視頻證據，那將引起社會動蕩混亂，干擾司法偵察審判，破壞司法公正，給國家、社會、公民帶來嚴重的安全威脅。
再說基因編輯技術，基因編輯是近年興起的合成生物學技術。利用基因編輯技術改變個體或物種的基因組序列，可實現疾病缺陷修復以及微生物和動植物經濟性狀改良，給人類健康、工農業生產、環境保護等領域帶來革命性變革。但如果在編輯過程中發生事故，或者這一技術被亂用甚至是惡意運用，將產生嚴重的安全後果，並在哲學、社會學以及宗教倫理上產生巨大影響。利用基因編輯技術完全可以製造生物武器，目前基因編輯工具獲取的成本很低，生物黑客、恐怖分子等都可輕易掌握。實際上，每項新技術後面都蘊含著不小的潛在風險。
對技術發展帶來的安全風險既不可掉以輕心，又不可杯弓蛇影、因噎廢食，應該超前準備、早加防範。
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