研究員 阿茹汗

大模型打開(kāi)了人機交互新范式；新算法和新模型的爆發(fā)，使得3D生成進(jìn)入涌現期；精準醫療的新解法將由mRNA提供，開(kāi)啟生物醫藥新篇章……在充滿(mǎn)變數與挑戰的當下，新科技的涌現在改變人類(lèi)生活方式的同時(shí)，也為產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機遇。

新科技是指一切對人類(lèi)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(zhù)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，為人類(lèi)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。當前，我國正整合科技創(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)東北全面振興座談會(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，也是我國形成新質(zhì)生產(chǎn)力、實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展、培育經(jīng)濟新動(dòng)能、構建新的增長(cháng)點(diǎn)、掌握未來(lái)發(fā)展主動(dòng)權、占據國際競爭制高點(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)主要包括量子計算、量子通信和量子精密測量等領(lǐng)域。近幾年，隨著(zhù)量子力學(xué)的不斷發(fā)展，與量子有關(guān)的量子通信、量子計算機等不斷涌現。

目前，中國在量子技術(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，中國已經(jīng)實(shí)現了全球首個(gè)基于量子糾纏的量子密鑰分發(fā)系統，建成了世界首條量子保密通信干線(xiàn)——京滬干線(xiàn)，并在國際上率先開(kāi)展空間量子通信技術(shù)的研究；在量子計算領(lǐng)域，中國的研究團隊提出了多種先進(jìn)的量子算法和架構，并在超導、離子阱、光學(xué)等物理體系方面實(shí)現了具有國際領(lǐng)先水平的實(shí)驗驗證。此外，中國還積極推動(dòng)量子技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，成立了一批專(zhuān)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內首家專(zhuān)注于離子阱量子計算技術(shù)路線(xiàn)的高科技企業(yè)。該公司在離子阱量子計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，離子阱量子計算原型機在近期已完成初步測試，運行良好；再如，2020年11月成立的玻色量子致力于可擴展、可編程的光量子計算平臺研發(fā)和量子計算應用落地；阿里巴巴也于2015年與中科院聯(lián)合成立了量子計算機實(shí)驗室，主攻量子計算機難題。

中國量子技術(shù)水平在國際上已躋身第一梯隊，與美國、歐盟、日本等發(fā)達國家和地區，在量子技術(shù)方面展開(kāi)了激烈的競爭。但在量子技術(shù)基礎研究實(shí)力和創(chuàng )新能力、高水平人才和團隊的培養和引進(jìn)上仍有待加強。特別是在浪子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程相對較慢，尚未形成成熟的商業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)鏈。未來(lái)，除了加強頂層設計和政策支持外，還需強化基礎研究和創(chuàng )新能力、加強產(chǎn)學(xué)研合作和協(xié)同創(chuàng )新、推進(jìn)國際合作和參與全球競爭、拓展應用場(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)，數字技術(shù)已成為重組全球要素資源、重塑全球經(jīng)濟結構、重構全球競爭格局的關(guān)鍵力量，算力則成為世界主要國家競相部署的新焦點(diǎn)。

高性能算力技術(shù)是現代信息技術(shù)的重要組成部分，加快算力建設，將有效激發(fā)數據要素創(chuàng )新活力，推動(dòng)數字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數字化進(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)現對經(jīng)濟發(fā)展效能的放大、疊加、倍增作用。

根據多個(gè)權威機構的排名和評估，中國的高性能計算機在全球范圍內具有較高的排名和影響力，尤其是在超級計算機領(lǐng)域。中國是全球超級計算機的重要研發(fā)和生產(chǎn)國家之一，擁有多臺高性能的超級計算機，如“天河”“太湖之光”“神威”等。這些超級計算機在全球超級計算機排名中占據了重要位置，并被廣泛應用于科學(xué)計算、工程模擬、大數據處理等領(lǐng)域。

此外，中國在高性能計算技術(shù)方面也取得了許多重要突破和成就。例如，中國自主研制的“長(cháng)征五號”“長(cháng)征七號”等運載火箭，成功將“天宮二號”“天舟一號”等空間器送入太空，標志著(zhù)中國的高性能計算技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應用取得了重要突破。

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)，被認為是一種可持續、清潔的能源供應方式。它不僅關(guān)乎能源安全、環(huán)境保護、能源的穩定供應，更有可能重新定義世界能源秩序和格局。

隨著(zhù)傳統能源的逐漸枯竭，能源危機已經(jīng)成為全球面臨的一大挑戰。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，保障人類(lèi)社會(huì )的能源需求。

此外，僅從經(jīng)濟發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，如果熱核聚變能夠實(shí)現商業(yè)化應用，它將需要大量的投資來(lái)建設核聚變反應堆和其他相關(guān)設施。這將為全球經(jīng)濟帶來(lái)巨大的發(fā)展機遇，同時(shí)也可能改變能源行業(yè)的格局。

2023年以來(lái)，國務(wù)院國資委啟動(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)域為未來(lái)能源的唯一方向。2023年，我國在該領(lǐng)域也取得了顯著(zhù)進(jìn)展：全超導托卡馬克核聚變實(shí)驗裝置（EAST）已經(jīng)在多個(gè)實(shí)驗中取得了重要成果；核聚變大科學(xué)裝置“中國環(huán)流三號”面向全球開(kāi)放，邀請世界各國科學(xué)家來(lái)中國集智攻關(guān)。

此外，2023年的中核集團牽頭的可控核聚變創(chuàng )新聯(lián)合體成立也意味著(zhù)，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、便攜儲能，儲能賽道的下一站的天后

便攜儲能是指可以方便攜帶的儲能設備，通常用于戶(hù)外活動(dòng)、應急救援、移動(dòng)能源等場(chǎng)景。隨著(zhù)可再生能源和智能電網(wǎng)的發(fā)展，以及人們對能源安全和可持續性的需求日益增長(cháng)，便攜儲能市場(chǎng)有望繼續擴大。根據相關(guān)數據，全球便攜儲能市場(chǎng)的年復合增長(cháng)率已經(jīng)超過(guò)100%，未來(lái)幾年仍將繼續保持快速增長(cháng)。

除了市場(chǎng)擴容外，便攜儲能技術(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)步提高了儲能密度和循環(huán)壽命，超級電容器技術(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，便攜儲能應用領(lǐng)域也不斷增加，戶(hù)外活動(dòng)、應急救援、移動(dòng)能源等領(lǐng)域都有廣泛的應用。

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

產(chǎn)業(yè)在發(fā)展快速的同時(shí)也面臨挑戰，需要行業(yè)內玩家不斷創(chuàng )新，提高產(chǎn)品的性能、降低成本，同時(shí)加強合作和溝通，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(zhù)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“基礎設施”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(zhù)一批具備引爆重大產(chǎn)業(yè)變革的前景。

隨著(zhù)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(cháng)期。截至2020年，全球有四分之一的國家參與光子產(chǎn)業(yè)鏈分工，共有4842家企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售光子核心器件和產(chǎn)品，其中，中國（1804家）和美國（946家）企業(yè)合計占據了一半以上的市場(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7—10萬(wàn)億美元左右，約占全球世界經(jīng)濟總量的11%，隨著(zhù)“消費電子”過(guò)渡到“消費光子”，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。

在國內，陜西作為在全國范圍內最早開(kāi)始實(shí)施“追光計劃”的省份，已在起跑線(xiàn)上取得領(lǐng)先位置。據統計，陜西省內光子科技企業(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)，基于中國科學(xué)院西安光機所“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、奇芯光電等一批國內光子領(lǐng)先企業(yè)，西安光子產(chǎn)業(yè)集群已初具規模。

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