編輯導(dǎo)讀：生活在21世紀(jì)的每一天，都能看到新的科技應(yīng)用到生活和工作中，誕生出許多新事物。“科技改變生活”這句話，從未如此貼切過。本文作者分享了影響2022年的十大科技應(yīng)用趨勢，一起來看看吧。

過去的一年是極不平凡的一年，新冠肺炎疫情持續(xù)延宕，世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇震蕩不定；與此同時，數(shù)字科技正前所未有地滲透到經(jīng)濟(jì)社會的方方面面，一個更加智能泛在、虛實共生的時空正在全面展開。

我們于2020年發(fā)起了《數(shù)字科技前沿應(yīng)用趨勢》研究項目，其中的很多預(yù)判已成為行業(yè)熱點。新的一年，我們繼續(xù)聚焦近未來有望落地的科技趨勢，先后訪談了重點領(lǐng)域的科學(xué)探索獎獲獎人、業(yè)界權(quán)威專家，以及騰訊8大科技實驗室的科學(xué)家和重點業(yè)務(wù)方向的專家，凝練出三大類、十個重點方向：

• 云原生、人工智能、云網(wǎng)融合、云安全、量子計算等領(lǐng)域的新變革有望重塑信息基礎(chǔ)設(shè)施；
• 星地協(xié)同智能化、能源互聯(lián)網(wǎng)、復(fù)雜任務(wù)服務(wù)機(jī)器人與信息技術(shù)的融合正迸發(fā)出強(qiáng)勁的跨界創(chuàng)新勢能；
• 萬物孿生、擴(kuò)展現(xiàn)實將進(jìn)一步連通虛實世界，為人們創(chuàng)造全新的體驗和數(shù)字生產(chǎn)力，讓虛擬世界更真實、讓真實世界更豐富。

同時，我們對十大技術(shù)趨勢做了進(jìn)一步的打開，根據(jù)技術(shù)成熟度和影響力，細(xì)分為IT重塑、網(wǎng)絡(luò)革命、智能世界和虛實共生四大領(lǐng)域。

一、專家點評

“25年前，尼葛洛龐帝在《數(shù)字化生存》一書中描繪了一幅在數(shù)字空間工作、生活和學(xué)習(xí)的全新生存方式。而今天，這些預(yù)言已經(jīng)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實，數(shù)字科技正全面滲透到人類生產(chǎn)生活的各個角落，成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的核心驅(qū)動力。

面對疫情和全球產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整帶來的不確定性風(fēng)險，我們更需要加強(qiáng)科技預(yù)判，瞄準(zhǔn)世界科技前沿，引領(lǐng)科技發(fā)展方向。這份報告給我們提供了諸多有價值的洞見，我們看到云原生、機(jī)器學(xué)習(xí)平臺、零信任安全等技術(shù)將為實體經(jīng)濟(jì)的新舊動能轉(zhuǎn)換提供更為堅實基礎(chǔ)；衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、智能機(jī)器人將帶來連接變革、能源革命和服務(wù)升級；隨著數(shù)字引擎和VR、AR的應(yīng)用擴(kuò)展，一個與物理世界共生的數(shù)字世界正在向我們走來。數(shù)字科技之力正在轉(zhuǎn)化為未來的新動能，推動我國經(jīng)濟(jì)更高質(zhì)量發(fā)展。”——中國工程院院士 鄔賀銓

“當(dāng)前，全球正在加速進(jìn)入科技革命躍遷、經(jīng)濟(jì)范式轉(zhuǎn)換和生產(chǎn)要素重置的重要變革期。算力已經(jīng)成為人類生產(chǎn)力和國家競爭力的重要基礎(chǔ)，云計算、人工智能、未來網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)與各行業(yè)持續(xù)深度融合，推動質(zhì)量變革、效率變革和動力變革。隨著個人生活、企業(yè)運營和城市管理更多地轉(zhuǎn)移到數(shù)字世界中，云原生安全能力在未來尤為重要。

虛擬現(xiàn)實構(gòu)建了物理世界的數(shù)字鏡像，自然化了人機(jī)交互方式，數(shù)字孿生的發(fā)展實現(xiàn)了虛擬世界和物理世界的貫通融合，為人們認(rèn)識、理解和改造世界提供了新手段。這將讓虛擬世界更真實、讓真實世界更豐富，不僅為人們帶來體驗的升級和認(rèn)知的升維，還有望推動更多新物種、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)的涌現(xiàn)。

數(shù)字科技對各行業(yè)具有極強(qiáng)的交叉融合特性和支撐賦能作用，定會在碳中和、太空探索、裝備制造、醫(yī)療健康等重大國家戰(zhàn)略中發(fā)揮更大作用。數(shù)字科技的蓬勃發(fā)展，必將進(jìn)一步推動實體產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化和智能化，打通生產(chǎn)、分配、流通、消費各環(huán)節(jié)，助力構(gòu)建國際國內(nèi)雙循環(huán)的新發(fā)展格局?！薄袊こ淘涸菏?虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長趙沁平

“新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革正重構(gòu)世界創(chuàng)新版圖、重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，加之新冠肺炎疫情給經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展增添了不確定性，國家迫切需要通過科技創(chuàng)新提供經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動能。該報告提出的一些信息領(lǐng)域新趨勢值得我們格外關(guān)注。

在信息通信方面，信息網(wǎng)絡(luò)將更智能、更彈性，人網(wǎng)物三元萬物互聯(lián)以及網(wǎng)絡(luò)與各行業(yè)深度融合，將為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供大連接、廣覆蓋、智能化、無人化、高可靠的一體化網(wǎng)絡(luò)體驗。在信息計算方面，算力成為人類生產(chǎn)力和國家競爭力的基礎(chǔ)，云計算、人工智能、量子計算、類腦計算的演進(jìn)，讓數(shù)字發(fā)動機(jī)更快運轉(zhuǎn)，進(jìn)一步釋放數(shù)據(jù)要素的巨大價值。在信息交互方面，VR、AR、數(shù)字孿生等技術(shù)的不斷成熟，構(gòu)建了虛實世界互動的新通路、新模式。在信息控制方面，更柔性、多模態(tài)的機(jī)器人有望執(zhí)行更為復(fù)雜的任務(wù)，成為人類的幫手，為解決國家老齡化等問題帶來新思路；此外，能源互聯(lián)網(wǎng)將助力人類加快解決能源的管理和控制問題。星地協(xié)同智能化將加速數(shù)據(jù)中心資源更大范圍靈活調(diào)用，網(wǎng)絡(luò)將繼續(xù)由地面的平面互聯(lián)向空間三維互聯(lián)、太空和星際互聯(lián)延伸?！薄袊こ淘涸菏?余少華

二、2022 年十大數(shù)字科技前沿應(yīng)用趨勢

趨勢1：云原生加速IT體系邁進(jìn)全云時代

云原生是一種IT技術(shù)方式，使組織能夠在云計算環(huán)境中構(gòu)建和運行可擴(kuò)展的應(yīng)用程序。在多云、混合云等多元化部署的主流環(huán)境下，隨著容器、無服務(wù)器等關(guān)鍵技術(shù)及工具不斷創(chuàng)新與兼容，以及分布式云服務(wù)的興起，云原生能更有效應(yīng)對業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)動態(tài)多變的環(huán)境，促進(jìn)新一輪的軟硬件相互定義乃至融合發(fā)展，推動IT體系向全面云化的新階段演進(jìn)。當(dāng)然，云原生涉及整個IT體系的變革，其發(fā)展也面臨可視化、復(fù)雜性、安全性等諸多挑戰(zhàn)，需要跳出傳統(tǒng)IT思維，用云原生的技術(shù)和管理模式進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)對。未來，伴隨著云原生操作系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展和完善，在多元場景下提供一致的云計算產(chǎn)品服務(wù)和體驗將成為業(yè)界共同努力的方向。

趨勢2：量子計算NISQ時期仍將持續(xù)

2021年是量子計算備受矚目的一年，國際國內(nèi)均有較為明顯的科研成就。量子比特數(shù)量實現(xiàn)較大規(guī)模增長，各量子計算硬件技術(shù)也皆有發(fā)展；越來越多的機(jī)構(gòu)開始研發(fā)上層軟件和算法，并有越來越多的算法在小規(guī)模實際問題上得到實驗。

未來幾年，仍是量子計算積蓄力量的階段，量子計算有望突破1000個量子比特，量子糾錯的進(jìn)展對實現(xiàn)可用邏輯量子比特至關(guān)重要，量子計算與經(jīng)典計算相結(jié)合的混合計算體系或?qū)⒊蔀楦佑行У膽?yīng)用方案，而量子計算在組合優(yōu)化、化學(xué)制藥、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域也有望產(chǎn)生實際的應(yīng)用價值。

趨勢3：人工智能邁向普適化和工業(yè)化新階段

人工智能已經(jīng)在一些特定的任務(wù)上超越了人的能力，但大規(guī)模應(yīng)用仍存在瓶頸，包括依賴大量標(biāo)注數(shù)據(jù)、模型泛化能力不強(qiáng)、研發(fā)效率低和安全風(fēng)險等問題，限制了產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

未來，多種人工智能技術(shù)將加速演進(jìn)，超大模型有望推動通用人工智能進(jìn)程，小樣本學(xué)習(xí)技術(shù)將破解行業(yè)數(shù)據(jù)不足的難題，一站式機(jī)器學(xué)習(xí)平臺正成為人工智能研發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施，針對人工智能算法優(yōu)化的專用芯片可望在更多場景落地，加之可信和安全AI的持續(xù)探索，人工智能將與更多的行業(yè)深度融合，向更加普適化和工業(yè)化的方向邁進(jìn)。

趨勢4：云網(wǎng)融合構(gòu)建“連接升維”

通過引入云計算技術(shù)，信息通信網(wǎng)絡(luò)的核心功能將在虛擬機(jī)和容器上構(gòu)建，這讓未來網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)的擴(kuò)容更加靈活便捷、彈性即用。感知與智能將成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進(jìn)的新趨勢，推動連接能力升維。無線通信與無線感知能力相融合實現(xiàn)了通信感知一體化，網(wǎng)絡(luò)由此具備了原生感知能力，從連接信息變成連接行為，從交互認(rèn)知延伸到交互感知。

同時，新型無線AI網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議可以高效捕獲信道特征、適應(yīng)未知環(huán)境，帶來物理層面的性能提升。此外，空天地一體化的網(wǎng)絡(luò)將實現(xiàn)人聯(lián)與物聯(lián)、無線與有線、廣域和近域、空天和地面等的智能全連接，不僅可以在全球?qū)崿F(xiàn)寬帶和物聯(lián)網(wǎng)通信，為用戶提供泛在通信服務(wù)，還可以將增強(qiáng)定位導(dǎo)航、實時地球觀測等新能力集成到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。

趨勢5：疫后新需求按下云原生安全發(fā)展快進(jìn)鍵

后疫情時代，開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、技術(shù)應(yīng)用場景泛化將導(dǎo)致多種不同安全風(fēng)險疊加。新一代網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)使攻擊變得更加隱蔽、快速，攻擊范圍從個人向企業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施蔓延，造成的攻擊損失成指數(shù)增長。

在此背景下，零信任將重塑安全新邊界，成為遠(yuǎn)程辦公時代有效的安全解決方案；面對攻擊更加復(fù)雜、贖金不斷增長的勒索攻擊，云上安全防御將成為最優(yōu)解；面對快速的網(wǎng)絡(luò)攻擊，全面覆蓋網(wǎng)絡(luò)、端點以及云基礎(chǔ)架構(gòu)的擴(kuò)展威脅檢測與響應(yīng)（XDR）升級，將促進(jìn)更多的組織增強(qiáng)“主動免疫力”。

趨勢6：多路徑并行演進(jìn)推動萬物孿生

在行業(yè)數(shù)字化變革進(jìn)程中，數(shù)字孿生成為理解和優(yōu)化物理實體的中間件。數(shù)字孿生具備實時感知、虛實映射、人機(jī)交互等多種能力，可以幫助人們通過對虛擬空間的觀察和交互，去理解和優(yōu)化真實的物理空間。伴隨3D建模、物理仿真、影像技術(shù)、實時渲染等單點技術(shù)的突破及交叉融合，各類數(shù)字孿生工具百花齊放。

其中，游戲引擎為行業(yè)數(shù)字孿生提供了新路徑。通過融合行業(yè)知識和新興技術(shù)，數(shù)字孿生的功能和性能得到了進(jìn)一步提升，從設(shè)備、產(chǎn)線到工廠，從街道、區(qū)域到城市，從細(xì)胞、器官到人體，各領(lǐng)域的孿生體正在加快構(gòu)建中。

趨勢7：硬件迭代驅(qū)動擴(kuò)展現(xiàn)實（XR）產(chǎn)業(yè)拐點到來

VR光學(xué)、顯示、定位和交互等硬件技術(shù)發(fā)展方向和思路比較明確，超短焦的光學(xué)設(shè)計、Micro-LED、更輕便的交互控制器將是未來方向。而AR光學(xué)模組是AR產(chǎn)品的核心，目前仍在不斷演進(jìn)中，自由曲面BirdBath、光波導(dǎo)等技術(shù)路線各有優(yōu)劣，短期內(nèi)仍將共存。

未來，VR發(fā)展需要優(yōu)質(zhì)內(nèi)容和生態(tài)助力硬件在消費端的普及，而AR設(shè)備在算力、電池限制條件下，需要進(jìn)一步優(yōu)化實時的環(huán)境識別、定位、虛擬與現(xiàn)實交互等算法。此外，互聯(lián)網(wǎng)平臺將與虛擬現(xiàn)實行業(yè)不斷融合，在內(nèi)容分發(fā)、優(yōu)質(zhì)生態(tài)資源虛擬化，以及虛擬現(xiàn)實原生概念和場景方面深入合作，讓真實世界更豐富，虛擬世界更真實。

趨勢8：多模態(tài)融合驅(qū)動復(fù)雜任務(wù)服務(wù)機(jī)器人進(jìn)入家庭生活

在消費升級等需求驅(qū)動下，家庭服務(wù)機(jī)器人有望成為新藍(lán)海。隨著多模態(tài)融合感知、非結(jié)構(gòu)化場景AI分析與柔性本體等核心技術(shù)的突破，家用機(jī)器人感知、理解、控制的能力將進(jìn)一步提升，從而更自如地在非結(jié)構(gòu)化家庭環(huán)境中執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)。

感知方面，觸覺傳感技術(shù)突破，以及多模態(tài)感知融合技術(shù)的迭代，將提升機(jī)械臂工作的精度和準(zhǔn)確率，實現(xiàn)對不同材質(zhì)、形狀和軟硬性狀物品的抓握推舉；

理解方面，基于計算機(jī)視覺和NLP技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人對復(fù)雜服務(wù)任務(wù)和家庭環(huán)境的理解將進(jìn)一步深入；

控制方面，柔性、仿生機(jī)器人本體技術(shù)的持續(xù)進(jìn)展，將顯著提升人機(jī)互動的體驗和安全性。

未來3-5年，家庭服務(wù)機(jī)器人有望實現(xiàn)更自然的人機(jī)交互、完成更復(fù)雜的操作任務(wù)，逐步成為家政、娛樂、教育、陪伴等細(xì)分場景的生活助手。

趨勢9：雙碳目標(biāo)倒逼能源互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展

隨著新能源技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展和成熟，能源互聯(lián)網(wǎng)成為雙碳背景下能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要解決方案?？梢灶A(yù)見，未來電網(wǎng)的源、荷、儲三端將會發(fā)生重大變化：在源端，波動的清潔能源將大規(guī)模、高比例地接入電網(wǎng)；在負(fù)荷側(cè)，大量用戶將迎來參與發(fā)電和儲能的“新身份”；在儲能方面，大量電化學(xué)儲能技術(shù)的發(fā)展，尤其是氫儲能技術(shù)，將大大降低能量的存儲與運輸成本。

這些變化將給能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來重大變革：在能量層，建設(shè)多能互補(bǔ)的綜合能源系統(tǒng)，以匹配多變的能源供需；在信息層，通過建設(shè)電力-交通耦合網(wǎng)絡(luò)、電力-算力耦合網(wǎng)絡(luò)等，實現(xiàn)智慧的能源管理和控制；在價值層，能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要探索能源共享經(jīng)濟(jì)，引導(dǎo)全民參與，實現(xiàn)共建共享共贏。

趨勢10：星地協(xié)同智能化開啟“大航天”時代

航天科技作為國家綜合競爭力的體現(xiàn)，其發(fā)展模式正由國家主導(dǎo)向國家和企業(yè)共同推進(jìn)演化。星地協(xié)同、智能化、大眾化成為航天科技關(guān)鍵技術(shù)突破新趨勢：星地協(xié)同實現(xiàn)了衛(wèi)星對地面數(shù)據(jù)中心資源的靈活調(diào)用；人工智能技術(shù)加快了星上數(shù)據(jù)智能化處理與衛(wèi)星數(shù)據(jù)深度挖掘；航天服務(wù)正在“下沉”到大眾用戶，亞軌道旅行、衛(wèi)星影像私人訂制、時空信息數(shù)字化等新物種加速涌現(xiàn)。

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