在这里，看未来科技热点
冯杰
2023年06月02日 01:58
光明日报（ 2023年06月01日 16版）未来农业可以智能设计育种，智能诊断畜禽疫病；脑机接口技术将用于医疗复健、自动驾驶；量子网络会给世界带来颠覆性改变；近地小天体能够被有效防御并开发，地月之间的空间，也将得到利用；新药，会依托智能药学和基于创新材料的微纳药学而产生……近日，中国科学技术协会发布了《2023年度国际科技会议议题设置指南》，展示了国际、国内关切的未来科技热点，本版选择部分未来发展的新领域、新赛道予以报道。
核能和氢能
核能是一种低排放、高效率的清洁能源，对于保障国家能源供应、调整能源结构、维护国家能源安全和国家安全都具有重要的战略意义。
氢能是来源丰富、零污染和零碳排，应用广泛的二次能源。当前，氢能已成为各国加快能源转型、培育经济新增长点的重要战略选择。
重点关注：海水提铀的关键技术，第五代核能，放射性废物处置，激光核聚变新途径，桌面级的微小型反应堆电池制造，模块化小型反应堆技术等。
先进制氢技术，大规模低能耗液氢技术和长距离绿氢储运技术，高可靠性、低能耗的氢气压缩机，固体氧化物燃料电池关键技术，氢气燃烧事故防控与应急处置技术等。
大规模储能技术
发展大规模储能可提高风、光等可再生能源的消纳水平，支撑分布式电力及微网，有效推动主体能源由化石能源向可再生能源更替，是实现我国能源高质量发展的重大战略选择。《麻省理工科技评论》2022年“全球十大突破性技术”也将“长时电网储能”作为未来发展的重要方向。
重点关注：大规模集成储能与应用，分布式储能及系统优化，压缩空气储能、飞轮储能、超导储能，铅蓄电池、锂离子电池、钠硫电池、液流电池，变速抽水蓄能，大规模新型压缩空气储能，高温超导磁储能等。
未来种子与生物育种、智慧育种
种子是粮食安全的关键。2022年，国际农业研究磋商组织（CGIAR）在哥伦比亚设立“未来种子基因库”创新中心，并指出将利用基因组学、大数据、机器人、无人机和人工智能加速开发适应气候的作物，以缩短育种周期，提升农业发展效率。
重点关注：农作物基因组智能设计育种，人工智能育种平台，未来种子基因库，细胞工程育种技术，基因工程育种技术，分子标记育种技术等。
脑机接口和类脑科技
脑机接口技术在医疗复健、自动驾驶等领域具有重要的应用价值。世界知识产权组织（WIPO）发布的《2021年辅助技术趋势报告》将脑机接口作为未来科技发展的重要方向。世界主要国家、科研机构和企业也在加速布局脑机接口，积极抢占这一全球科技竞争战略高地。
重点关注：模拟芯片和数字芯片，脑状态检测技术，无创脑信号获取技术，耳道脑电采集技术，神经信号稳定器技术等。
数字赋能的生物科技与生物经济
人工智能技术已经渗透到生命科学领域，生物科技正处于自动化、数字化和智能化的新变革中。无论是医药行业，还是医疗器械行业，都在朝着数字化的方向发展。如何通过计算的方法辅助人类探索并解决生命健康问题已经成为重要研究方向。如，“人工智能预测蛋白质结构”被《科学》杂志选入“2021年度十大科学突破”。
重点关注：新功能酶设计，绿色生物制造，人工智能预测蛋白质结构，生物信息关键技术，人工合成生物，新型蛋白类药物研发，生物计算等。
生物识别与人体增强技术
生物识别技术的随身性、唯一性、稳定性、方便性、可采集性、可接受性等特点推动了其在不同行业的广泛应用。人体增强技术能够增强或替代人的身体功能和肢体运动能力，也正在成为当前研究热点。生物识别技术与人体增强技术在医疗健康、工业生产、社会服务等多领域的应用前景和颠覆性影响正在助推其成为未来社会发展的重要科技领域。
重点关注：多模态生物识别，仿真机器人生物传感器基因改造，生物打印与异体移植技术，基于DNA的数据存储技术等。
植物免疫调控与动物疫病防控
植物免疫调控与动物疫病防控研究对生物遗传变异资源挖掘、特有性状调控基因鉴定、培育农业动植物优良品种以及人畜一体化健康等意义重大。有效加强植物免疫调控与动物疫病防控研究已经成为人类社会发展迫切需要关注的重要问题。
重点关注：植物免疫诱导技术，畜禽疫病智能诊断，人畜共患疾病诊断与预防，免疫信号通路，动物疫情监测和流行病学网络，动植物碱基编辑器等。
人工智能算法与算力
先进算法和算力水平是推动经济社会数字化转型的重要支撑。国际数据公司（IDC）等发布的《2021-2022全球计算力指数评估报告》显示，国家计算力指数平均每提高1点，对应的数字经济规模和GDP将分别增长3.5‰和1.8‰。世界主要国家、国际组织持续加强人工智能战略布局，意在推动云计算、超算等技术发展，力图提高算力服务水平，尽可能获取数字红利。
重点关注：人工智能，边缘计算，高性能计算，隐私计算，神经网络深度学习算法，大规模预训练模型，自然语言处理等。
量子信息技术与量子网络
量子信息技术能够提升运算处理速度、加强测量精度与灵敏度，有助于提高信息安全保障能力、突破传统信息系统极限，已成为信息通信技术发展和产业升级关注的焦点。世界经济论坛（WEF）发布的《2027年科技：改变世界的17种方式》报告中指出，量子网络将颠覆未来世界。
重点关注：量子互联网，量子通信，量子传感，量子网络，量子模拟，量子密码，量子计算，量子测量等。
元宇宙和Web3技术
高德纳（Gartner）预测到2026年全球1/4的人口每天将至少花费一个小时在元宇宙上工作、购物、教育、社交和娱乐。埃森哲（Accenture）在《技术展望2022》报告中指出未来网络、编码世界、虚实共生、无限算力正在塑造企业元宇宙。Web3技术作为实现元宇宙的极佳切入点，能够极大提升数据要素确权和流通效率，促进虚实融合。
重点关注：区块链，虚拟现实，增强现实，混合现实，5G/6G网络，全息影像，Web3技术，数字身份，分布式网络，物联网，数字孪生等。
先进机床与智能制造
先进机床对推动制造工艺创新、加速制造业转型升级具有重要意义。在全球先进制造业竞争加剧的背景下，迫切需要推动先进机床发展，抢占制造业发展的制高点。
智能制造是推动制造业高端化、智能化发展的重要抓手，有助于推动产业技术变革和优化升级，是推动制造业产业模式和企业形态根本性转变的关键，对于提高质量、效率效益，减少资源能源消耗，畅通产业链供应链具有重要意义。
重点关注：金属切削机床，金属成形机床，数控机床，五轴联动技术，轴承技术，精密加工技术，传感检测技术，制造软件，人工智能等。增材制造，智能车间和工厂建造技术，云平台技术，智能传感技术，智慧供应链技术，工业软件等。
先进机器人技术
先进机器人在汽车制造、电子制造、仓储物流、医疗装备制造、应急管理等领域发挥着越来越重要的作用。联合国贸易和发展会议（UNCTAD）发布的《2021年技术和创新报告》中将机器人列为全球11种前沿技术之一。
重点关注：柔性机器人，会话式智能交互技术，系统集成技术，伺服电机技术，减速器技术，控制器技术，运动控制技术，高性能伺服驱动技术等。
通用航空装备与无人机
发展通用航空产业是建设现代化交通运输体系，增强国家突发公共事件应急能力以及提升国家自然灾害防御水平的重要手段。同时，在5G、人工智能等新技术主导的第四次工业革命浪潮中，无人驾驶航空应运而生并蓬勃发展，无人机开辟民航智慧创新发展新赛道。
重点关注：航空发动机，无人机技术，机电系统，航电系统，飞控系统，通用航空器机载设备，无人驾驶航空器等。
深空探测技术
2022年，欧洲咨询公司（Euroconsult）发布的《太空探索前景》报告指出，未来十年太空探索将集中在太空运输、轨道基础设施和太阳系探索三个关键领域，这些领域关键技术的突破将影响未来深空探测的深度与广度。
重点关注：深空轨道设计与优化，太空运输，深空测控通信，无人车的高精度智能导航，近地小天体调查、防御与开发，极大口径星载天线在轨展开、组装及建造，地月空间开发等。
深地探测与地球监测
人类对地下深处的认知程度尚浅，大力发展深部探测与地球监测技术对于揭示地球活动规律，促进人类发展意义重大。近年来，我国也启动了“地球深部探测专项”“深地资源勘查开采”国家重点研发计划重点专项和深部地质调查工程，正在全面推动地质调查由浅表走向深部，扩展深地资源空间。
重点关注：数字地球建设地球大数据系统，地球物质的演化与循环，大地震机制及其物理预测方法，地球深部探测方法等。
深海探测
海洋深处存在大量的矿产资源、石油资源和生物资源。深海探测不但有助于人类揭示地球演变、生命起源等重大科学问题，而且对深海生态的研究和利用、深海石油资源和矿产资源的开采以及深海地质结构的研究有着非常重要的意义。
重点关注：深远海航行装备制造与安全保障技术，深海探索技术，海底观测网络，深海原位探测装置等。
先进材料
先进材料前沿科技是指那些具有超越传统材料性能甚至反传统性能，并可能对制造业、民生领域等产生革命性影响的新材料及其制备技术，涵盖了高端装备用特种合金、高性能结构材料、航空航天、新能源汽车材料、生物医药、节能环保材料等多个领域。
重点关注：纳米酶，纳米粒子巨型数据库，纳米生物材料，航空复合材料，高端稀土功能材料，高性能合金，高性能陶瓷，高性能纤维，聚合物材料，3D打印材料等。
智能化学与化学数字化
数字技术能够有效赋能化学研究，加速新发现和新发明产生，同时能够有效降低化学研究成本和风险，使科学发现和发明更快、更有效和更安全。推动机器学习、机器人、建模和计算机科学等数字技术在化学领域的应用，加快推动智能化学快速发展也为有效应对化学发展中的重大挑战提供了可行途径。
重点关注：化学反应基础数据库，分子性质预测，化学反应预测，机器学习，计算建模和模拟等。
仿生工程
近年来，仿生学受到了越来越多学者的关注，全球仿生研究活动稳步增加。仿生工程在医疗健康、工业制造等产业领域的运用逐步多元化、丰富化，更多的工程系统研究与设计中应用到了有关生物学原理。未来，仿生工程前沿科技在工农业生产、科技发展和国防建设中将发挥越来越重要的作用，对人类社会高质量发展的重要意义进一步凸显。
重点关注：仿生嗅觉味觉传感器，仿生材料与微纳米系统技术，硬组织仿生修复，可穿戴柔性外骨骼，智能仿生导航技术，仿生机器人，仿生材料制造，仿生医学与生物工程技术等。
新药创制
新药创制是生命科学领域的重要方向。基因编辑技术、肿瘤免疫疗法、大数据、人工智能等前沿新技术显著提高了药物治疗的有效性。基于智能计算的智能药学、基于创新材料的微纳药学、基于多组学整合的系统药学等正在成为新药创制的重要发展方向。
重点关注：可干预的药物靶标发现，基因药物研发，新型蛋白类药物研发，新型疾病模型开发与设计，微纳技术在新药创制中的运用，数字药物，药用新材料研究，基于人工智能的新药的设计、模拟、筛选和评价等。
人工合成
人工合成生物领域研究正在从单一生物部件的设计向对多种基本部件和模块整合的设计转变，这为推动更加精准的认知、改造甚至重新合成生命提供了可能。随着DNA合成、组装及基因编辑技术的快速发展，人工合成成本将大幅下降，将进一步拓展其应用。
重点关注：合成细胞，人工多细胞体系和人工微生物组，DNA的人工合成，新细胞类型的人工设计与合成等。
新能源汽车与绿色交通
电动化、网联化、智能化、绿色化是汽车产业发展的趋势。新能源汽车为世界各国汽车工业发展提供了新的机遇和赛道。国际能源署（IEA）最新发布的《2022年全球电动汽车展望》报告指出，2030年全球电动汽车销量将占全球汽车总销量的30%以上。
重点关注：智能网联汽车，数字交通基础设施，城市交通基础设施智能协同运营，自动驾驶，高速轴承，动力电池，驱动电机，安全预警等。