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2021年世界前沿科技發(fā)展態(tài)勢總結(jié)及2022年趨勢展望——信息篇

來源:全球技術(shù)地圖





        國際技術(shù)經(jīng)濟研究所全體同仁祝各位讀者朋友新年快樂、幸福安康。感謝大家長久以來的關(guān)注和支持,也期待未來我們能一直有你相伴。我們將在春節(jié)期間連續(xù)九天獻上專題文章“年度科技發(fā)展態(tài)勢總結(jié)與展望”,希望能為讀者朋友們提供些許參考。本文專題文章之信息篇。



世界信息領(lǐng)域2021年態(tài)勢總結(jié)


        數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展迅猛,主要經(jīng)濟體強化頂層設(shè)計與市場監(jiān)管。在數(shù)字經(jīng)濟宏觀戰(zhàn)略方面,美國與歐盟建立美歐貿(mào)易與技術(shù)委員會,在數(shù)字技術(shù)及其供應(yīng)鏈的關(guān)鍵政策上達成合作。歐盟以《歐洲數(shù)字戰(zhàn)略》為基礎(chǔ),發(fā)布《2030年數(shù)字指南針》,在數(shù)字人才培養(yǎng)、數(shù)字基礎(chǔ)架構(gòu)構(gòu)建和數(shù)字化升級等方面做出具體部署。日本通過《數(shù)字改革關(guān)聯(lián)法》,成立數(shù)字廳,促進政府機構(gòu)的信息化與標(biāo)準(zhǔn)化。在加密貨幣市場方面,其“野蠻生長”的狀態(tài)受到抑制。美國采取包括制裁、立法在內(nèi)的一系列行動,打擊將加密貨幣用于勒索攻擊等非法行為。七國集團金融領(lǐng)導(dǎo)人聯(lián)合發(fā)布央行數(shù)字貨幣(CBDC)指南,提出13項公共政策原則,對數(shù)字支付、普惠金融及反洗錢等做出具體部署。印度發(fā)布《加密資產(chǎn)法案》,擬禁止數(shù)字資產(chǎn)交易。新加坡禁止全球最大數(shù)字貨幣交易所幣安(Binance)在其境內(nèi)開展未經(jīng)許可的支付服務(wù),致使幣安關(guān)閉其在新的加密貨幣業(yè)務(wù)。


        網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)安全形勢愈發(fā)嚴(yán)峻,各經(jīng)濟體持續(xù)加強規(guī)制。全球黑客攻擊向大規(guī)模、有組織的趨勢發(fā)展,如勒索軟件LockBit 2.0入侵全球11個國家的50多個組織;BlackMatter黑客組織宣布組建勒索病毒生態(tài)聯(lián)盟,使黑客攻擊呈現(xiàn)全鏈條協(xié)作趨勢。日益猖獗的網(wǎng)絡(luò)攻擊活動,給各國帶來巨大風(fēng)險挑戰(zhàn),如美國約有4000萬人健康數(shù)據(jù)被泄露;以色列約650萬選民在線信息被泄露;阿根廷全國人口身份信息被泄露并出售。對此,各經(jīng)濟體不斷推出網(wǎng)絡(luò)安全保護新舉措。美國發(fā)布《國家安全戰(zhàn)略臨時指南》,將“網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)字威脅問題”確定為美國和全球安全的重中之重;參議院通過一項國土安全撥款法案,將網(wǎng)絡(luò)安全與基礎(chǔ)設(shè)施安全局(CISA)的預(yù)算提升30%至26.38億美元。歐盟理事會宣布成立“歐洲網(wǎng)絡(luò)安全工業(yè)、技術(shù)和研究能力中心”,以協(xié)調(diào)歐盟成員國的網(wǎng)絡(luò)安全行動、共享威脅情報。俄羅斯修訂《個人數(shù)據(jù)法》,禁止任何企業(yè)將數(shù)據(jù)傳輸給第三方。英國宣布組建國家網(wǎng)絡(luò)部隊總部,以對抗網(wǎng)絡(luò)空間潛在對手。中國施行《個人信息保護法》《數(shù)據(jù)安全法》《汽車數(shù)據(jù)安全管理若干規(guī)定(試行)》等法規(guī),強化信息安全法治保障。


        元宇宙元年引發(fā)熱潮,部分國家政府和大型科技企業(yè)紛紛入局。美國Facebook公司改名為Meta,宣告以全新面貌迎接元宇宙,率先推出Horizon Worlds元宇宙體驗空間;微軟重點開辟面向協(xié)同辦公的元宇宙業(yè)務(wù);英偉達發(fā)布Omniverse元宇宙平臺,為工程與藝術(shù)創(chuàng)作者提供協(xié)同作業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。韓國首爾市政府發(fā)布《元宇宙首爾五年計劃》,投資建設(shè)數(shù)字城市。日本多個加密資產(chǎn)公司成立民間團體性質(zhì)的元宇宙協(xié)會,探索虛擬資產(chǎn)與現(xiàn)實的結(jié)合。巴巴多斯宣布在元宇宙平臺Decentraland設(shè)立大使館,暫定2022年1月啟用。


        科技巨頭監(jiān)管成為各國政府要務(wù),平臺壟斷、違禁內(nèi)容泛濫等問題受到重點整治。美國將網(wǎng)絡(luò)平臺監(jiān)管納入反恐范疇,認(rèn)定在線平臺在“將暴力思想帶入主流社會”方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。俄羅斯頒布一項聯(lián)邦法律,要求在俄日活用戶超過50萬的外國互聯(lián)網(wǎng)公司必須在俄設(shè)立辦事處。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省將亞馬遜、谷歌、蘋果3家美資公司以及雅虎日本、樂天2家日本公司指定為《有關(guān)提高特定數(shù)字平臺透明性及公正性的法律》的適用對象。韓國國會通過《電氣通信事業(yè)法》修正案,禁止蘋果和谷歌等應(yīng)用商店提供商強迫軟件開發(fā)商使用其支付系統(tǒng)并收取高額傭金。


        半導(dǎo)體行業(yè)經(jīng)歷“寒冬”,各經(jīng)濟體多措并舉應(yīng)對缺芯挑戰(zhàn)。據(jù)美國高盛公司的研究顯示,對芯片投入超過產(chǎn)值1%的產(chǎn)業(yè)都受到芯片短缺的影響。為此,美日韓等國提出多項激勵政策,防范半導(dǎo)體供應(yīng)鏈斷裂等風(fēng)險。美國發(fā)布《關(guān)鍵產(chǎn)品供應(yīng)鏈百日審查報告》,為后續(xù)加強半導(dǎo)體領(lǐng)域投資、盟友合作、出口管制等提供政策依據(jù);參議院通過《美國創(chuàng)新與競爭法案》,擬劃撥520億美元補貼美國本土芯片生產(chǎn);德克薩斯州泰勒市宣布為韓國三星大幅度減免房產(chǎn)稅以吸引其建廠。日本發(fā)布“半導(dǎo)體數(shù)字產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略”,宣布撥款6000億日元(約合52億美元),支持中國臺灣臺積電、美國美光等企業(yè)在日建廠。韓國舉行“K-半導(dǎo)體戰(zhàn)略報告大會”,公布其半導(dǎo)體戰(zhàn)略規(guī)劃,計劃未來10年投入510萬億韓元(約合4287億美元)建設(shè)芯片制造基地。


        人工智能技術(shù)多面開花,倫理與規(guī)范問題持續(xù)引發(fā)重視。2021年,人工智能在基礎(chǔ)研究、模式識別以及智能信息處理等具體技術(shù)領(lǐng)域取得顯著進展。美國谷歌公司推出超級語言模型Switch Transformer。該模型擁有1.6萬億個參數(shù),在自然語言處理能力上表現(xiàn)出色。Cerebras宣布研發(fā)出全球首個參數(shù)總量超人腦突觸總數(shù)的人工智能集群,極大提高訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的速度。英偉達推出的GauGAN2人工智能系統(tǒng),可根據(jù)文本描述合成風(fēng)景圖像。德國埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)實現(xiàn)超高像素3D點云合成成像,有望為虛擬現(xiàn)實等應(yīng)用拓展邊界。同時,人工智能的倫理與規(guī)范問題愈發(fā)受到政策制定者的重視。美國國防創(chuàng)新委員會發(fā)布“負(fù)責(zé)任人工智能指南”,確保構(gòu)建公平、負(fù)責(zé)和透明的人工智能系統(tǒng)。歐盟發(fā)布《歐洲適應(yīng)數(shù)字時代:人工智能監(jiān)管框架》與《2021年人工智能協(xié)調(diào)計劃》政策提案,尋求監(jiān)管與發(fā)展的平衡。俄羅斯簽署其首份人工智能道德規(guī)范,作為俄羅斯2017-2030年信息社會發(fā)展戰(zhàn)略的一部分。英國發(fā)布《國家人工智能戰(zhàn)略》,以期“鞏固在負(fù)責(zé)任人工智能方面的領(lǐng)導(dǎo)地位”。


        量子技術(shù)亮點頻出,突破性成果涌現(xiàn)。美國哈佛大學(xué)與麻省理工學(xué)院等聯(lián)合開發(fā)出256位量子模擬器,可模擬的量子態(tài)數(shù)量超太陽系中的原子數(shù)量;谷歌成功在“懸鈴木”(Sycamore)量子計算機中實現(xiàn)糾錯能力的指數(shù)級增長;IBM公司推出127位量子計算機Eagle。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)實現(xiàn)500千米量級現(xiàn)場光纖量子通信,刷新世界紀(jì)錄;開發(fā)出“祖沖之二號”與“九章二號”量子計算機,在超導(dǎo)與光量子計算機領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。英國薩塞克斯大學(xué)通過量子傳感器實現(xiàn)對人腦神經(jīng)元的高精度檢測。德國馬克斯·普朗克量子光學(xué)研究所實現(xiàn)糾纏光子無損檢測,成功地兩次檢測到單個光子在光纖中的運動而不產(chǎn)生破壞。


世界信息領(lǐng)域2022年趨勢展望


        多國央行和企業(yè)推進數(shù)字貨幣測試,法定數(shù)字貨幣實用化進程加速。韓國央行構(gòu)建數(shù)字貨幣試驗平臺,并計劃在2022年進入第二階段試驗。俄羅斯央行將于2022年測試“數(shù)字盧布”原型,并起草監(jiān)管規(guī)范。日本央行啟動數(shù)字貨幣發(fā)行試驗,將在2022年審查CBDC功能的可用性;三菱日聯(lián)金融集團、瑞穗金融集團和三井住友金融集團等70余家企業(yè)共同成立數(shù)字貨幣聯(lián)盟,其數(shù)字貨幣DCJPY計劃在2022年內(nèi)流通。印度央行預(yù)計于2022財年第一季度啟動數(shù)字貨幣試點工作,并檢查相關(guān)技術(shù)是否去中心化、能否繞過中介機構(gòu)。


        半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大,先進制程競爭向精細(xì)化方向發(fā)展。市場方面,受消費電子、汽車和云計算等多個行業(yè)需求膨脹影響,半導(dǎo)體經(jīng)營活動愈發(fā)頻繁、產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大。世界半導(dǎo)體統(tǒng)計組織預(yù)測,2022年全球半導(dǎo)體市場產(chǎn)值將達到5734億美元,同比增長8.8%。德勤全球預(yù)測,2022年全球創(chuàng)投機構(gòu)將向半導(dǎo)體初創(chuàng)公司投資超過60億美元。美國咨詢公司IC Insights預(yù)測,2022年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模將同比增長22%。先進技術(shù)方面,芯片制程進一步微縮。美國英特爾公司發(fā)布的芯片制程工藝節(jié)點“20A”,或?qū)⒃?025年實現(xiàn)全球領(lǐng)先。中國臺灣臺積電公司已開始3納米測試晶圓試產(chǎn)工作,預(yù)計2022年第四季度進入量產(chǎn)及產(chǎn)能拉升階段。韓國三星公司成功流片3納米芯片,并開發(fā)出相關(guān)設(shè)計工具和技術(shù),計劃于2022年量產(chǎn)3納米芯片,2025年量產(chǎn)2納米芯片。IBM與三星公司合作推出垂直傳輸場效應(yīng)晶體管(VTFET),在縮小芯片制程的同時,大幅降低芯片功耗。比利時微電子研究中心聯(lián)合日本東京電子和荷蘭阿斯麥等公司制定路線圖,計劃在2027年量產(chǎn)1納米芯片,2029年后量產(chǎn)0.7納米芯片。


        多經(jīng)濟體促進6G技術(shù)研發(fā)與合作,6G愿景和技術(shù)路線愈發(fā)明晰。美國和韓國通過“美韓峰會”決定在6G領(lǐng)域達成研發(fā)合作,共同投資35億美元,以形成專利與產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。歐盟在“地平線2020”框架下啟動為期兩年半的Hexa-X項目,以開發(fā)6G生態(tài)系統(tǒng)。日本總務(wù)省發(fā)布“超越5G”綜合戰(zhàn)略,期望提高6G市場份額;情報通信研究機構(gòu)將投資200億日元(約合1.77億美元),擬在2022年推進官民共同研究;NTT公司計劃通過IOWN技術(shù)平臺與全球100家企業(yè)進行合作,探索光電融合等6G核心技術(shù)。韓國科學(xué)和信息通信技術(shù)部公布“6G研發(fā)實行計劃”,擬在未來5年投入2200億韓元(約合1.87億美元),推動六大重點領(lǐng)域的十大戰(zhàn)略技術(shù)研發(fā)。


        各國加快布局量子技術(shù),相關(guān)政策形成重要支撐。美國國會提出《量子用戶擴展法案》《量子網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施法案》等多項量子信息科學(xué)法案,以提升美國在量子領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)力。法國宣布一項價值18億歐元的量子技術(shù)5年投資計劃,欲躋身“世界前三”。德國將斥資約20億歐元在未來5年內(nèi)開發(fā)量子計算機及相關(guān)應(yīng)用技術(shù),并大力建設(shè)慕尼黑“量子谷”。英國政府與IBM公司宣布一項為期5年、價值2.1億英鎊的人工智能和量子計算合作研究計劃,以促進生命科學(xué)及制造業(yè)等多個領(lǐng)域的研究。俄羅斯表示其量子通信線路將在10-15年后投入商業(yè)運營,其原型已投入使用。澳大利亞宣布將量子信息技術(shù)列為對國家利益至關(guān)重要的9個技術(shù)領(lǐng)域之一,并劃撥1億澳元(約合7300萬美元)的研發(fā)預(yù)算。



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