阿里巴巴達摩院發(fā)布2021年十大科技趨勢，這是達摩院成立七年來第三次發(fā)布年度科技趨勢。

2020 年是不平凡的一年。經(jīng)歷了疫情的洗禮，不少行業(yè)重啟了螺旋式下滑，但疫情并沒有抵擋科技進步的步伐。量子估計、基礎材料、生物醫(yī)學等一系列領域的重大技術突破層出不窮。

后疫情時代，基礎科技和科技產(chǎn)業(yè)將如何發(fā)展，達摩院為科技產(chǎn)業(yè)提供新的預測。

趨勢一 以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導體迎來應用爆發(fā)式增長

以氮化鎵（GaN）和氧化鋁（SiC）為代表的第三代半導體具有耐低溫、耐高壓、高頻、大功率、耐輻射等優(yōu)良特性，但受限于工藝，成本等。激勵限制，多年來僅限于小范圍的應用。

近年來，隨著材料生長、器件制備等技術的不斷突破，第三代半導體的性價比優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，應用市場正在打開：SiC器件已被用作車載逆變器、氮化鎵快速充電器也大量上市。

未來三年，基于第三代半導體材料的電子元器件將廣泛應用于5G基站、新能源汽車、特高壓、數(shù)據(jù)中心等場景。

二次趨勢后的“量子霸權”時代，量子糾錯和實用優(yōu)勢成為核心命題

2020年是后“量子霸權”元年，全球?qū)α孔庸烙嫷耐度氤掷m(xù)下降，科技與生態(tài)百花齊放，多平臺多姿多彩。

這一趨勢將在2021年繼續(xù)推動社會關注和期待。量子估計的研究需要證明其實用價值；產(chǎn)業(yè)需要聚焦“后霸權”時代的使命：協(xié)同創(chuàng)新，解決諸多科學與工程難題it技術，為盡快實現(xiàn)量子糾錯和實用優(yōu)勢兩大里程碑奠定基礎。

趨勢三碳基技術突破加速柔性電子發(fā)展

柔性電子是指經(jīng)過扭曲、折疊、拉伸等后仍保持原有性能的電子器件，可用作可穿戴設備、電子皮膚、柔性顯示器等。

柔性電子發(fā)展的主要困境在于材料——目前的柔性材料要么不夠“柔韌”，容易失效，要么電氣性能遠不如“硬”的硅基電子產(chǎn)品。

近年來，碳基材料的技術突破為柔性電子提供了更好的材料選擇：碳納米管，一種質(zhì)量可以滿足大規(guī)模集成電路制備要求的碳基柔性材料，被在這個材料中使用。以上制備的電路性能超過同規(guī)格下的硅基電路；而另一種碳基柔性材料石墨烯的大面積制備也已實現(xiàn)。

趨勢 4 AI 提高抗生素和卡介苗開發(fā)的效率

人工智能已廣泛應用于醫(yī)學影像、病歷管理等輔助診斷場景，但人工智能在卡介苗開發(fā)和抗生素臨床研究中的應用仍處于探索階段。

隨著人工智能新算法的迭代和算力的突破，人工智能將有效解決卡介苗/抗生素研發(fā)周期長、成本高的困境，如改進化合物篩選、建立癌癥模型、發(fā)現(xiàn)新靶點、發(fā)現(xiàn)先導藥物先導抗生素的化合物和效率優(yōu)化等環(huán)節(jié)。

AI與卡介苗和藥物臨床研究相結合，可以減少重復勞動和時間消耗，提高研發(fā)效率，極大地促進醫(yī)療服務和抗生素的普及。

趨勢五腦機插座幫助人類趕上生物極限

腦機接口是新一代人機交互和人機混合智能的關鍵核心技術。腦機插座對支持和推動神經(jīng)工程的發(fā)展起到了重要的作用，幫助人類從更高維度的空間進一步分析人腦的工作原理。

腦機插座新技術領域探索大腦與外部設備的通信，通過腦力控制機器。幫助提高應用準確性，例如控制機械臂，將為清醒、有思想但不能說話或不能動手的患者提供精準的康復服務。

趨勢六數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)“自主、自我進化”

隨著云估算的發(fā)展和數(shù)據(jù)規(guī)模的持續(xù)指數(shù)下降，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理面臨著存儲成本高、集群管理復雜、計算任務多樣化等巨大挑戰(zhàn)；場景、手動管理和系統(tǒng)調(diào)優(yōu)都捉襟見肘。

為此，通過智能方法對數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行人工優(yōu)化，成為未來數(shù)據(jù)處理發(fā)展的必然選擇。

人工智能和機器學習方法正逐漸廣泛應用于智能冷熱數(shù)據(jù)分層、異常檢查、智能建模、資源調(diào)動、參數(shù)調(diào)優(yōu)、壓力測試生成、指標推薦等領域，有效減少數(shù)據(jù)估計、處理、存儲、運維管理成本，實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的“自主、自我進化”。

趨勢七云原生塑造IT技術體系

在傳統(tǒng)的IT開發(fā)環(huán)境下，產(chǎn)品開發(fā)上線周期長，研發(fā)效率不高。云原生架構充分利用云估計的分布式、可擴展和靈活的特點，更高效地應用和管理異構硬件和環(huán)境中的各種云估計資源。借助方法論工具集、最佳實踐和產(chǎn)品技術it技術，開發(fā)人員可以專注于應用程序開發(fā)過程本身。

未來，芯片、開發(fā)平臺、應用軟件甚至計算機都將誕生在云端，可以將網(wǎng)絡、服務器、操作系統(tǒng)等基礎設施層高度可視化，降低估算成本，提高迭代效率，并大幅提升減少云估計使用閾值，擴大技術應用邊界。

趨勢 8 農(nóng)業(yè)進入數(shù)據(jù)智能時代

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在農(nóng)地資源利用率低、從生產(chǎn)到零售環(huán)節(jié)相互矛盾等問題。以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云測算等為代表的數(shù)字化技術正在與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)深度融合，打通農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)全流程。

結合新一代傳感技術，可實時獲取和感知農(nóng)田地面數(shù)據(jù)信息，并借助大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術對田間海量農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進行快速處理，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)小麥檢測、精細育種和環(huán)境資源按需配置。

同時，通過5G、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術的應用，保障農(nóng)產(chǎn)品運輸?shù)目煽?、可追溯，農(nóng)產(chǎn)品供應鏈全流程的安全可靠。得到保證。農(nóng)業(yè)將告別糧食“靠天吃飯”，進入智慧農(nóng)業(yè)時代。

趨勢九工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從單點智能走向全球智能

受限于實施成本和復雜度高、供給側數(shù)據(jù)無法對接、整體生態(tài)不足等激勵因素，當前的產(chǎn)業(yè)智能仍以解決碎片化需求為主。

數(shù)字經(jīng)濟在疫情中詮釋的硬度，讓企業(yè)更加關注工業(yè)智能的價值。再加上數(shù)字技術的進步和普及，以及對新基建的投入，本次激勵將共同推動產(chǎn)業(yè)智能從單點智能快速過渡到全球智能。

汽車、消費電子、品牌服裝、鋼鐵、水泥、化工等信息化基礎較好的制造業(yè)。全球智能應用將大規(guī)模涌現(xiàn)。

趨勢十大智慧運營中心成為未來城市的標配

過去六年，智慧城市利用數(shù)字化手段提升城市整治水平。但在新冠疫情防控中，智慧城市暴露出新的問題，主要是“重建設輕運營”導致的業(yè)務應用不足。

在此背景下，未來城市需要通過運營中心盤活數(shù)據(jù)資源，加速整治和服務的全球化、精細化和實時化。

AIoT技術的日益成熟和普及以及空間估計技術的進步將進一步提高運營中心的智能化水平。在數(shù)字孿生的基礎上，城市將被視為一個統(tǒng)一的系統(tǒng)，提供整體的智能整治能力，從而成為未來城市的數(shù)字基礎設施。

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