2021，哪些科学探索照亮前行的路？

■ 中国妇女报·中国妇女网记者 张峥

日月光华，年岁更迭，转眼又是一个年轮。回顾过去，科技创新发展照亮前行的路；展望未来，世界于我们仍充满未知数。科技没有边界，创新永无止境。2021年，科技创新又将如何改变我们的生活？有哪些科技“大事件”值得我们关注？近日，相关权威机构对2021年最值得关注的科技趋势做了一些展望和预测。

1.人工智能与机器学习日益发挥重要作用

2020年抗击新冠肺炎疫情中，人工智能和机器学习发挥的重要作用已有目共睹，疫情让无数企业充分认识到了数字化技术的力量。2021年，人工智能及其相关技术的应用，无疑会更受到大众的持续关注。特别是在各行各业开展数字化转型的过程中，人工智能和机器学习更是不可或缺的关键技术。随着软件和芯片技术的进步，机器学习可以发挥出比以往更大的作用。

2.云技术应用越来越广，“全真互联网”时代来临

2021年，云技术从云端延伸到边缘的推进将进一步加速。不只是设备密集的数据中心，农村地区、野外，甚至空中、近地轨道，都可以获得强大的云存储及计算能力。将有越来越多原本在云中运行的软件可以在身边运行，改善人们的生活，从医疗保健到交通运输、娱乐、制造等等。因为云技术的不断拓展，图像、视频和音频的表达将超过文字；采用数字技术的新在线支付平台崛起，取代陈旧的支付方式。小企业竞相上云，开始利用先进的云技术服务客户。2021年北斗的应用也将迎来爆发式增长，将有更多智能手机接入北斗，将快速升级手机导航、移动出行、外卖点餐、运动健身等和百姓生活息息相关的应用体验。

2020年末，腾讯创始人马化腾提出“全真互联网”概念，意味着未来线上线下的一体化、实体和电子方式将进一步融合。阿里达摩院提出，未来芯片、开发平台、应用软件乃至计算机等将诞生于云上，可将网络、服务器、操作系统等基础架构层高度抽象化，降低计算成本、提升迭代效率，大幅降低云计算使用门槛，AI、5G、区块链等技术都以云原生的方式落地，企业获取IT服务的路径再次被缩短。

3.科技与农业深度融合，农业进入智慧时代

以物联网、人工智能、云计算等为代表的科学技术正在与农业产业深度融合，打通农业产业的全链路流程。结合新一代传感器技术，农田地面数据信息得以实时获取和感知，并依靠大数据分析与人工智能技术快速处理海量领域农业数据，实现农作物监测、精细化育种和环境资源按需分配。同时，通过5G、物联网、区块链等技术的应用确保农产品物流运输中的可控和可追溯，保障农产品整体供应链流程的安全可靠。农业将告别“靠天”吃饭，进入智慧农业时代。

4.工业互联网从单点智能走向更多自动化、全局智能化

疫情中数字经济所展现出来的韧性让企业更加重视工业智能的价值，加之数字技术的进一步普及、新基建的投资拉动，这些因素将共同推动工业智能从单点智能快速跃迁到全局智能，特别是汽车、消费电子、品牌服饰、钢铁、水泥、化工等具备良好信息化基础的制造业，贯穿供应链、生产、资产、物流、销售等各环节在内的企业生产决策闭环的全局智能化应用将大规模涌现。因为企业数字化的加速对效能、速度和大众化都提出了要求，2021年有一个趋势将会加速发展，即对尽可能多的事情进行自动化。

5.智慧运营中心将成为城市标配

2020年的新冠疫情防控中，一些“智慧城市”作用凸显。随着AioT（智能物联网）技术的日渐成熟和普及、空间计算技术的进步，将进一步提升运营中心的智慧化水平，在数字孪生基础上把城市作为统一系统并提供整体智慧治理能力，进而成为未来城市的数字基础设施，弥补以往“重建设轻运营”所导致的业务应用不足等短板。

6.5G与物联网技术更普遍，“随处运营”模式涌现

《IEEE全球CIO、CTO访问调研》显示，因为2020年的新冠疫情，52%的受访者加快了5G技术的采用。2021年5G肯定会继续深刻影响商业世界，而伴随着5G技术进一步普及与应用的落地，物联网技术也将迎来新的突破。据中国信通院预测，到2025年，5G网络建设投资累计将达到1.2万亿元，带动产业链上下游以及各行业的应用投资累计超过3.5万亿元。

随处运营模式，即无论客户、员工和企业合作伙伴处在什么地方，企业都能照样运营下去。根据IT研究机构Gartner的报告，到2021年及以后，随处运营模式将是“数字优先，远程优先”。

7.脑机接口超越极限，“AI+医药”提升研发效率

脑机接口是新一代人机交互和人机混合智能的关键核心技术，对神经工程的发展起到了重要支撑与推动作用，可帮助人类从更高维度空间进一步解析人类大脑的工作原理。这一新技术探索性地将大脑与外部设备进行通信，并借由脑力意念控制机器。例如在控制机械臂等方面帮助提升应用精度，将为神志清醒、思维健全但口不能言、手不能动的患者提供精准康复服务。

2021年，AI与药物、疫苗研发结合是大势所趋。随着新型AI算法的迭代及算力突破，AI将有效解决疫苗/药物研发周期长、成本高等难题。AI与疫苗、药物临床研究的结合可减少重复劳动与时间消耗，提升研发效率，极大推动医疗服务和药物的普惠化。

8.量子计算商业化时间提前

据IDC的调研，全球超过50%的被访行业用户计划未来2年内在IT基础架构领域尝试量子计算的投资。IDC中国副总裁兼首席分析师武连峰认为，量子计算目前处于商业化前夜，在未来十年左右时间里，量子计算将改变很多领域，如化学工程、材料科学、药物发现、投资组合优化、机器学习等。

9.第三代半导体应用迎来大爆发

以氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体，具备耐高温、耐高压、高频率、大功率、抗辐射等优异特性，但受工艺、成本等限制多年来仅限于小范围应用。

2021年，随着材料生长、器件制备等技术的不断突破，第三代半导体的性价比优势逐渐显现，基于第三代半导体材料的电子器件将广泛应用于5G基站、新能源汽车、特高压、数据中心等。

阿里达摩院认为，碳基材料作为制作柔性设备的核心材料，将走出实验室并制备可随意伸缩弯曲的柔性电子设备，如用该材料制作的电子皮肤，不仅机械特性与真实皮肤相似，还有外界环境感知功能。

10.隐私增强计算让共享数据更安全

万物互联时代，人们对数据安全的重视与日俱增。隐私增强计算是2021年最重要的技术趋势之一，专门为在满足不断增长的共享数据需求同时维护好隐私或安全性而设计，可以在数据被利用时做好对数据的保护。隐私增强计算一是提供可信任的环境，在此环境下处理或分析敏感数据；二是以去中心化方式进行处理和分析；三是在处理或分析之前对数据和算法进行加密。