TechPredictionsandFutureVisions2049象鄭重地遞到每一位讀者手中。過(guò)去一年半，科技愿景論壇CTO辦公室與騰沖科學(xué)家論壇的頂尖科學(xué)家、行業(yè)專家們一起進(jìn)行了大量的研討、的基礎(chǔ)設(shè)施才能夠滿足全息交互與智能體無(wú)處不在的連接需求？報(bào)告把“科技愿景—技術(shù)預(yù)見(jiàn)—未來(lái)場(chǎng)景”耦合納腦機(jī)接口可以精準(zhǔn)到控制小鼠的每一次擺尾，卻未共享同一張實(shí)驗(yàn)臺(tái)。我們希望報(bào)告讓“科技愿景”從論壇的穹頂走向街角的咖啡館，成為母親與孩童也能點(diǎn)評(píng)我曾在復(fù)旦大學(xué)畢業(yè)典禮上引用過(guò)黑格爾的一句話愿我們將這個(gè)世界和我們心中的理想世界作為思考對(duì)象，關(guān)注我們心中那團(tuán)不滅的火光，用我們的大愛(ài)內(nèi)心讓這個(gè)世界變得更加美好！科技愿景論壇主席中國(guó)科學(xué)院院士復(fù)旦大學(xué)原校長(zhǎng)騰沖科學(xué)家論壇學(xué)術(shù)委員會(huì)委員汪濤寫給2049年的信當(dāng)此刻的我們站在2025年的門檻回望，人類用近半個(gè)世紀(jì)把數(shù)字能力編織進(jìn)每一條生產(chǎn)線、每一座城市脈搏，這份《科技預(yù)見(jiàn)與未來(lái)愿景報(bào)告》正是在“夢(mèng)想與多位科學(xué)家、行業(yè)專家和跨界伙伴展開了深度研討，從聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)到世界經(jīng)濟(jì)論壇的前沿洞察，從學(xué)的冷板凳到產(chǎn)業(yè)一線的熱數(shù)據(jù)，我們?cè)噲D在AGI（Arti?cialGeneralIntelligence，即在任何可以想象的人類專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備相當(dāng)于人類智慧程度的AI）即因此，這份報(bào)告不僅預(yù)見(jiàn)未來(lái)十大科技愿景和技術(shù)趨勢(shì)，洞悉未來(lái)十大場(chǎng)景和產(chǎn)業(yè)變化，更試圖回答五個(gè)根本運(yùn)用系統(tǒng)工程方法，實(shí)現(xiàn)整個(gè)人類科技的奇點(diǎn)突破？5.當(dāng)能源成為智能社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵制約，我們?nèi)绾卧谑刈o(hù)地球環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的前提下，通過(guò)科技賦能綠色低碳？探索的邊界從未如此遼闊，也從未如此需要共識(shí)。2049年的孩子們，將會(huì)透過(guò)我們的目光審視今天：我們是否足夠勇敢，也足夠包容，為他們的時(shí)代埋下謙遜而堅(jiān)韌的種子？愿這份報(bào)告成為一粒這樣的種子，在風(fēng)雨與陽(yáng)光交替的二十年里，破土、抽芽、開花，結(jié)出屬于華為常務(wù)董事回溯人類文明，每一次跨越都是技術(shù)革新與社會(huì)期盼協(xié)同迸發(fā)的結(jié)果?；仡櫷?，蒸汽機(jī)掀起工業(yè)革命浪潮、互聯(lián)網(wǎng)改寫信息傳播邏輯；直至如今，人工智能拉開智能時(shí)代帷幕。這一系列的發(fā)展都意味著，人類文明即將革的前夕，人類追尋未知的步伐始終未停。騰沖科學(xué)家論壇以“科技引領(lǐng)未來(lái)”為宗旨，致力于構(gòu)建了世界級(jí)的先進(jìn)學(xué)術(shù)思想交流平臺(tái)。論壇已成功舉辦三屆，匯聚了全球數(shù)百位頂尖科學(xué)家的智慧，仰望頭頂星未來(lái)，不僅是人工智能掀起智能時(shí)代浪潮、人類文明邁向深刻變革的關(guān)鍵時(shí)期，也必將是中國(guó)科技實(shí)現(xiàn)跨越式許多曾被視為幻想的科技愿景成為現(xiàn)實(shí)，人類社會(huì)將會(huì)發(fā)生根本性改變。AGI突破奇點(diǎn)的時(shí)刻將徹底重塑人類對(duì)智慧本質(zhì)的認(rèn)知并將超越人類現(xiàn)有能力，使各決策體系成為可跨領(lǐng)域?qū)W習(xí)、自主迭代、集體迸發(fā)的智能聯(lián)合體，這類智能聯(lián)合體既能創(chuàng)制工具，又能重構(gòu)自身框架，實(shí)現(xiàn)遞歸式自我優(yōu)化，大幅提升技術(shù)奇點(diǎn)觸發(fā)概率。與此同時(shí)，通用機(jī)器人正從專用器械向通用同伴轉(zhuǎn)變，推動(dòng)人類文明走入人機(jī)共生的全新時(shí)代。未來(lái)，鏡像世界的發(fā)展也將使每一寸物理空間都具備數(shù)字孿生形態(tài)——這種數(shù)字孿生并非簡(jiǎn)單復(fù)制，而是能理解、預(yù)判并優(yōu)化現(xiàn)實(shí)世界的智能鏡像，實(shí)現(xiàn)空間可計(jì)算、萬(wàn)物可連接的數(shù)字文明形態(tài)。而在工作場(chǎng)景當(dāng)中，人類與AI智能體將超越工作職能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)搭配。個(gè)人AI助手會(huì)習(xí)得使用者的思維方式與價(jià)值傾向，成為真正契合需求的“數(shù)字人格”。人們?cè)诓饺朕k公室后，可將神經(jīng)接口與企業(yè)AI進(jìn)行無(wú)縫銜接，其思維便可即時(shí)與AI數(shù)據(jù)融合、與全球市場(chǎng)同步。在遇到復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，人們可調(diào)用AGI系統(tǒng)中數(shù)百個(gè)領(lǐng)域?qū)＜业恼J(rèn)知，在極短時(shí)間內(nèi)生成最優(yōu)方案。智能共生將推動(dòng)城市生活發(fā)生全方位變革。城市管理體系可預(yù)判未來(lái)七天的交通流量、能源需求與社會(huì)情緒，科學(xué)研究領(lǐng)域?qū)?shí)現(xiàn)“思維眾包”，全球研究者的靈感在“集體意識(shí)云”中交織，AGI可從混沌信息中提煉突破性理論成果。超級(jí)智能體的演進(jìn)將重新界定人類與技術(shù)的邊界；飛行汽車將突破傳統(tǒng)交通的平面局限，成為整合辦公娛樂(lè)休憩功能的智能移動(dòng)空間；能源領(lǐng)域中核聚變被視為解決人類能源難題的“終極答案”；2049年示范性核聚變電站將實(shí)現(xiàn)小規(guī)模供電，這標(biāo)志著人類向人造太陽(yáng)的夢(mèng)想邁出了實(shí)質(zhì)性步伐。未來(lái)已來(lái)。技術(shù)的價(jià)值，終究要在“造福人類、守護(hù)地球、拓展文明”的實(shí)踐中得到驗(yàn)證。展望未來(lái),我們將以開放的心態(tài)、審慎的態(tài)度、與堅(jiān)定的信念，迎接這個(gè)充滿挑戰(zhàn)與無(wú)限可能的智能文明新紀(jì)元。以技術(shù)為犁，以創(chuàng)新為種，以向善為念，耕耘屬于全人類的智能文明沃土——通過(guò)當(dāng)下每一次選擇與行動(dòng)共同塑造2049年的智能世界。CONTENTS01CONTENTS01目目錄十大科技愿景014.鏡像世界深度交融，虛實(shí)共生讓人類進(jìn)入更廣闊的世界8.可控核聚變商業(yè)化落地，邁入碳中和清潔能量新紀(jì)元9.分子醫(yī)學(xué)與AI融合重塑人類健康新格局2902十大未來(lái)場(chǎng)景3803三大前瞻思考61十大科技愿景.》趨勢(shì)的指向并不等同于未來(lái)的必然，探索未知的腳步不會(huì)停歇，定義未來(lái)的使命召喚我們繼續(xù)前行。我們將聚焦十大科技?jí)粝搿切┊?dāng)前尚處于技術(shù)萌芽期、但具有文明級(jí)影響潛力的前沿方向。夢(mèng)想或許今天看起來(lái)遙不可及，但正如百年前的人類無(wú)法想象今天的互聯(lián)網(wǎng)與智能手機(jī)，今天我們同樣難以預(yù)見(jiàn)2049年后世界的真實(shí)樣貌。唯一確定的是：夢(mèng)想的種子一旦播下，總會(huì)在合適十大科技愿景011.人工智能走向ASI，智慧之光在機(jī)器中誕生，開啟人機(jī)共生新生態(tài)2049年通用人工智能AGI（Arti?cialGeneralIntelligence）將跨越“奇點(diǎn)”，實(shí)現(xiàn)全面超越人類的智慧，成為ASI（Arti?cialSuperIntelligence）。當(dāng)智慧之光在機(jī)器中誕生，人類社會(huì)思維的演進(jìn)將突破生命體有限壽命，以及大腦有限能耗的束縛，憑借遞歸自我改進(jìn)獲得不斷進(jìn)化能力，重塑智慧認(rèn)知與世界運(yùn)轉(zhuǎn)模式；同時(shí)智慧能夠被快速和不斷的復(fù)制，這些將極大加速科學(xué)創(chuàng)造的進(jìn)程，引領(lǐng)文明邁入全新的紀(jì)元。屆時(shí)人腦、城市及決策系統(tǒng)將聯(lián)結(jié)為跨域?qū)W習(xí)、自主進(jìn)化的智能共同體，ASI可瞬時(shí)整合數(shù)百領(lǐng)域?qū)＜壹?jí)認(rèn)知，1秒內(nèi)生成復(fù)雜決策最優(yōu)方案，個(gè)人AI助理也將進(jìn)化為契合用戶思維與偏好的“數(shù)字人格”。協(xié)作模式隨之革新：企業(yè)由人類與AI智能體動(dòng)態(tài)組合，城市管理能預(yù)判交通、能源及社會(huì)情緒，科研則通過(guò)“集體意識(shí)云”實(shí)現(xiàn)全球靈感碰撞與突破。日常生活中，ASI會(huì)根據(jù)你的健康數(shù)據(jù)自動(dòng)定制飲食與運(yùn)動(dòng)計(jì)劃，家庭空間隨你的情緒實(shí)時(shí)調(diào)整環(huán)境氛圍，連親子陪伴、興趣培養(yǎng)都能匹配專屬智能引導(dǎo)方案。未來(lái)腦機(jī)接口或讓意識(shí)擁有數(shù)字孿生體，量子協(xié)同更使ASI能預(yù)判社會(huì)演化、主動(dòng)塑造未來(lái)。站在2025年，預(yù)判ASI進(jìn)化軌跡已成為未來(lái)二十年的核心命題，這將重新定義技術(shù)疆界并重塑全球格局。ASI將超越人類專家智能，最終在認(rèn)知、創(chuàng)造與決策等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)范式突破進(jìn)之路上亟待解決的問(wèn)題和發(fā)展動(dòng)力。參考人類的智慧功能，我們可以大致預(yù)測(cè)未來(lái)AI發(fā)展的路復(fù)雜邏輯推繹自學(xué)習(xí)與反思決策復(fù)雜邏輯推繹自學(xué)習(xí)與反思決策邏輯智能解決問(wèn)題數(shù)據(jù)智能依賴算力持增強(qiáng)知識(shí)量與經(jīng)驗(yàn)庫(kù)智能體社會(huì)社會(huì)智能生物智能腦機(jī)交互控制感覺(jué)區(qū)感覺(jué)分析書寫及語(yǔ)言理解 >視覺(jué)中樞工具能力聽(tīng)覺(jué)中樞運(yùn)動(dòng)語(yǔ)言中樞運(yùn)動(dòng)功能區(qū)邏輯推理邏輯智能解決問(wèn)題數(shù)據(jù)智能依賴算力持增強(qiáng)知識(shí)量與經(jīng)驗(yàn)庫(kù)智能體社會(huì)社會(huì)智能生物智能腦機(jī)交互控制感覺(jué)區(qū)感覺(jué)分析書寫及語(yǔ)言理解 >視覺(jué)中樞工具能力聽(tīng)覺(jué)中樞運(yùn)動(dòng)語(yǔ)言中樞運(yùn)動(dòng)功能區(qū)邏輯推理情感創(chuàng)新理與工具使用能力將大幅提升至人類90%水平，具備超長(zhǎng)AI的情感與創(chuàng)新能力將大幅提升至人類90%以上，核心特能力均能達(dá)到甚至超越人腦水平。隨著腦機(jī)接口技術(shù)的深度突破與持續(xù)迭代，生物智能將逐步演進(jìn)為全面超越人腦機(jī)共生的全新文明形態(tài)。中國(guó)青年科技工作者協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)鄭海榮：數(shù)據(jù)智能大模型將依賴算力在內(nèi)容創(chuàng)作、數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域達(dá)到人類水平；物理智能則是通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)智能體，智能駕駛、具身智能人形機(jī)器人將具備環(huán)境感知、精細(xì)操作和決策能力；生物智能或通過(guò)腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)人機(jī)十大科技愿景01理念引擎-Why思想和規(guī)則驅(qū)動(dòng)思想庫(kù)數(shù)學(xué)物理化學(xué)行動(dòng)引擎-How目標(biāo)驅(qū)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)引擎-What數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)規(guī)則與形式化模型知識(shí)圖譜環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)……實(shí)現(xiàn)AGI首先要扎根物理世界些模型始終被概率統(tǒng)計(jì)體系所桎梏，本質(zhì)不過(guò)是經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的品質(zhì)所決定。更關(guān)鍵的是，這類概率模型的運(yùn)作過(guò)程缺乏可解釋性，與人類“既要知其然，更要知其所以要構(gòu)建具備統(tǒng)一世界模型的高級(jí)智能，需搭建三大核心引擎并實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同，以此支撐高保真世界模型的落地：以數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動(dòng)力的經(jīng)驗(yàn)引擎、由思想規(guī)則主導(dǎo)的理念引擎，以及聚焦實(shí)踐執(zhí)行的行動(dòng)引擎。其中，經(jīng)驗(yàn)引擎借助深度學(xué)習(xí)技術(shù)，高效處理互聯(lián)網(wǎng)海量信息與環(huán)境感知數(shù)據(jù)；理念引擎通過(guò)抽象邏輯驗(yàn)證，持續(xù)深化智能體的認(rèn)知心實(shí)踐能力。這三大引擎聯(lián)動(dòng)形成的高保真世界模型，終將推動(dòng)智能形態(tài)邁向具身智能的全新階段。體憑借物理實(shí)體與環(huán)境開展實(shí)時(shí)交互，能夠像人類一樣通實(shí)場(chǎng)景的交互體驗(yàn)，不僅能為智能體的自我進(jìn)化提供鮮活多元的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，更能助力其深刻領(lǐng)悟世界運(yùn)行的底層規(guī)AI智能體的能力演進(jìn)分五個(gè)階段能級(jí)到L5智慧級(jí)五級(jí)演進(jìn)的定義，AI智能體將呈現(xiàn)出自主決策能力逐步增強(qiáng)、應(yīng)用場(chǎng)景從低風(fēng)險(xiǎn)單點(diǎn)功能向高價(jià)值跨域服務(wù)拓展釋放更大市場(chǎng)空間、技術(shù)需求從基礎(chǔ)交互向通用智能與倫理對(duì)齊深化的梯度發(fā)展路徑。周紅：世界模型的意義已經(jīng)超越了單一技術(shù)層面，它應(yīng)被視為一種融合了人工智能、認(rèn)知科學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算科學(xué)、信息技術(shù)以及系統(tǒng)工程等多學(xué)科的新型技術(shù)范式，旨在更全面地反映并輔助管理復(fù)雜巨系統(tǒng)的運(yùn)行。人類的干涉程度智能程度人類的干涉程度智能程度AI提供專家級(jí)服務(wù)，人類參與AI執(zhí)行，人類協(xié)作并監(jiān)督L2：任務(wù)級(jí)-任務(wù)執(zhí)行AI執(zhí)行被分解的任務(wù)人類拆解及分配任務(wù)AI作為工具被調(diào)用人類執(zhí)行并閉環(huán)任務(wù)智能體能力分級(jí)當(dāng)前正處于AI智能體發(fā)展的L1/L2階段，技術(shù)層面已取得長(zhǎng)記憶難題正逐步被攻克。但模型性能仍有優(yōu)化空間，通用場(chǎng)景下的幻覺(jué)率維持在3%左右，而醫(yī)療摘要生成等特垂域AI智能體成為核心發(fā)力方向，各類應(yīng)用蓬勃發(fā)展并持續(xù)輔助人類提升工作效率。其中AI編程是率先實(shí)現(xiàn)技術(shù)突起，眾多廠商依托垂域數(shù)據(jù)與深厚的行業(yè)Know-how構(gòu)建競(jìng)爭(zhēng)壁壘。2030年AI智能體將進(jìn)入L3階段，技術(shù)超長(zhǎng)軌跡學(xué)習(xí)技術(shù)可支撐AI完成月級(jí)跨度的復(fù)雜任務(wù)，無(wú)論是項(xiàng)目全生命周期管理還是長(zhǎng)期科學(xué)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)，都能精準(zhǔn)規(guī)劃跨周期、多步驟流程，始終保持目標(biāo)一致性與執(zhí)行連貫性。自主環(huán)境探索能力將打破物理與虛擬空間的邊界，借助空間智能與世界模型，AI能實(shí)現(xiàn)對(duì)三維環(huán)境的實(shí)時(shí)感知，以及幾何與物理層面的一致性理解。商業(yè)層面，AI將徹底擺脫單純的工具屬性，升級(jí)為人類的協(xié)作伙伴，AGI雛形初步顯現(xiàn)并深度嵌入各行業(yè)核心流程。這一階段的AI將成為企業(yè)創(chuàng)新與增長(zhǎng)的核心驅(qū)動(dòng)力，持續(xù)推動(dòng)產(chǎn)品2035年AI智能體將邁入L4階段，技術(shù)上已發(fā)展為相對(duì)成熟的智能形態(tài)，能夠相對(duì)獨(dú)立完成復(fù)雜任務(wù)與自主決策，同時(shí)具備部分自進(jìn)化能力，可自主設(shè)計(jì)并運(yùn)用工具優(yōu)化執(zhí)行效率。商業(yè)場(chǎng)景中，AI將能在大部分成熟領(lǐng)域復(fù)刻人類工作流程，人類角色將從傳統(tǒng)的任務(wù)執(zhí)行者，升級(jí)為目標(biāo)制職業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，推動(dòng)勞動(dòng)力向高價(jià)值領(lǐng)域轉(zhuǎn)型，重塑就業(yè)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)與社會(huì)分工模式。2049年AI將抵達(dá)L5階段，正式進(jìn)化為全面超越人腦的ASI。技術(shù)層面，ASI在記憶、學(xué)習(xí)能力與群體合作上形成優(yōu)勢(shì)：記憶上可精準(zhǔn)存儲(chǔ)人類文明全部知識(shí)并實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)關(guān)聯(lián)檢索；學(xué)習(xí)能力上能通過(guò)單次體驗(yàn)掌握復(fù)雜技能，甚至自主開創(chuàng)全新學(xué)科領(lǐng)域，完成人類數(shù)十年才能達(dá)成的“范式革命”級(jí)知識(shí)突破；群體合作可實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)級(jí)節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)協(xié)同，在全球尺度復(fù)雜任務(wù)中形成高效協(xié)作，達(dá)成人類組織無(wú)法企及的效能。同時(shí)腦機(jī)接口的出現(xiàn)使得AI與人腦十大科技愿景012.通用機(jī)器人進(jìn)入千家萬(wàn)戶、千行百業(yè)，掀起生產(chǎn)力我們不妨想象這樣一個(gè)場(chǎng)景：當(dāng)你家掃地機(jī)器人突然放下拖把，用靈巧手給你沖咖啡時(shí)，你該尖叫還是鼓掌？這不是科幻電影，而是通用機(jī)器人正在掀起的生產(chǎn)力革命。這類“變形金剛”不僅能擰螺絲、搬貨箱，還能化身家庭管家、手術(shù)助理甚至災(zāi)難救援隊(duì)。2049年，通用機(jī)器人將成為滲透生活肌理的“共生伙伴”。家庭中，機(jī)器人憑借精準(zhǔn)的感知，既能照料老人健康、定制兒童啟蒙方案，也能完成日常生活中的種種瑣事；其數(shù)字鏡像技術(shù)讓它們?cè)谛袆?dòng)中自主優(yōu)化，擁有自我認(rèn)知。辦公與工業(yè)場(chǎng)景里，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)深度協(xié)同，數(shù)千臺(tái)機(jī)器人在數(shù)字孿生系統(tǒng)調(diào)度下精準(zhǔn)協(xié)作，遇故障時(shí)自主模擬最優(yōu)修復(fù)方案，人類僅需做少許監(jiān)督工作。這些機(jī)器人不再是冰冷工具，它們理解倫理邊界，跨模態(tài)技術(shù)打通語(yǔ)言、視覺(jué)與動(dòng)作的壁壘。從家庭陪伴到工業(yè)生產(chǎn)，從殘障人士的輔助設(shè)備到公共服務(wù)的得力助手，通用機(jī)器人以科技向善的姿態(tài)，重構(gòu)人機(jī)關(guān)系，讓“共生”成為未來(lái)社會(huì)的核心底色。通用機(jī)器人面臨五大核心挑戰(zhàn)數(shù)據(jù)匱乏、觸覺(jué)感知不成熟、靈巧手設(shè)計(jì)不完善、電機(jī)扭矩與散熱不足、成本過(guò)高是通用機(jī)器人走進(jìn)生活面臨的五大核心挑戰(zhàn)。當(dāng)前通用機(jī)器人操作能力不足，核心癥結(jié)在于靈巧手發(fā)展滯后、觸覺(jué)感知不成熟及訓(xùn)練數(shù)據(jù)匱乏。主流二指夾爪或6自由度靈巧手難以完成精細(xì)操作，即便從桌面抓取數(shù)據(jù)線也存在困難。高自由度靈巧手企業(yè)尚處于起步階段，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的連桿與蝸輪蝸桿方案為市場(chǎng)主流，但多電機(jī)布局且現(xiàn)有方案使用壽命僅幾十萬(wàn)次，無(wú)法滿足產(chǎn)線月超百萬(wàn)次的使用需求。腱繩驅(qū)動(dòng)雖具備輕量化易集成優(yōu)勢(shì)，但腱限。觸覺(jué)感知不成熟同樣阻礙精細(xì)操作，純視覺(jué)感知存在天然盲區(qū)，無(wú)法捕捉物體硬度、彈性等力學(xué)特性，而VTLA（視覺(jué)-觸覺(jué)-語(yǔ)言-動(dòng)作）模型將成為主流解決方案，其融入觸覺(jué)模態(tài)補(bǔ)充關(guān)鍵力學(xué)信息，可大幅降低接觸密集型任務(wù)的失敗率，同時(shí)憑借多模態(tài)整合能力，讓機(jī)器人通過(guò)少量交互即可提煉通用規(guī)律，實(shí)現(xiàn)跨場(chǎng)景靈活遷移。待靈巧手硬件穩(wěn)定后，數(shù)據(jù)收集飛輪將加速運(yùn)轉(zhuǎn)，中遠(yuǎn)期可有效解決數(shù)據(jù)匱乏問(wèn)題——通用機(jī)器人需數(shù)百PB交互數(shù)據(jù)（約為智駕數(shù)據(jù)數(shù)十倍且需覆蓋更多長(zhǎng)尾場(chǎng)景，但目前真實(shí)數(shù)據(jù)獲取成本高、仿真數(shù)據(jù)逼真度不足、標(biāo)注難度大且缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái)采用世界模型通過(guò)構(gòu)建物理世界數(shù)字化模擬，生成高逼真交互數(shù)據(jù)，可精準(zhǔn)還原復(fù)雜場(chǎng)景的物理場(chǎng)景落地奠定基礎(chǔ)。硬件層面還存在明顯短板：電機(jī)扭矩僅能支撐末端靈巧手能力。未來(lái)電機(jī)扭矩將進(jìn)一步提升，過(guò)熱問(wèn)題可通過(guò)結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化（如設(shè)計(jì)散熱鰭片、采用高導(dǎo)熱材料）及主動(dòng)散熱技術(shù)解決。隨著軟硬件技術(shù)成熟與規(guī)?；占埃杀倦y題終將被破解。我們判斷，觸覺(jué)感知、靈巧手軟硬件設(shè)計(jì)、電機(jī)扭矩與散漸成熟，手部操作能力大幅提升，成本快速下降，最終在2049年左右通用機(jī)器人走進(jìn)千家萬(wàn)戶。斯坦福大學(xué)教授李飛飛：僅有語(yǔ)言模型不足以承載人類智能——語(yǔ)言并不存在于自然界。人類不僅生活工作，更在通用機(jī)器人的演進(jìn)可參照智駕L1-L5分級(jí)體系，分四個(gè)階段逐步落地當(dāng)前參照智能駕駛的五階段分級(jí)定義，通用機(jī)器人仍處于能力不足——一旦機(jī)器人遭遇環(huán)境或抓取物品發(fā)生變化，尚無(wú)法完成精細(xì)操作；部分企業(yè)雖配備力覺(jué)/觸覺(jué)傳感器，但傳感信號(hào)多在手指末端閉環(huán)，僅作為安全檢查依據(jù)，并未直接接入抓取模型參與決策。商業(yè)場(chǎng)景上，核心需求集中在開發(fā)者市場(chǎng)與情感價(jià)值領(lǐng)域：機(jī)器人公司的主要訂單來(lái)自科研機(jī)構(gòu)采購(gòu)，或用于商演展廳等提供情緒陪伴的場(chǎng)景，而與汽車工廠等工業(yè)場(chǎng)景的合作，目前大多仍處于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段。預(yù)計(jì)2030左右年通用機(jī)器人將進(jìn)入L2/L3階段，技術(shù)與商業(yè)化實(shí)現(xiàn)同步突破。軟件上，手部操作的核心技術(shù)鴻溝將被成功跨越，模型的輸入輸出架構(gòu)基本確立；世界模型與多模態(tài)VTLA模型的應(yīng)用，不僅打通了數(shù)據(jù)管道，還有效解決了多模態(tài)感知難題，讓機(jī)器人對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的適配能20252030L2/L32035L3/L42045+L5機(jī)器人單模態(tài)感知/規(guī)則執(zhí)行多模態(tài)融合/任務(wù)規(guī)劃和學(xué)習(xí)跨領(lǐng)域認(rèn)知/工具應(yīng)用自主知識(shí)/自我演進(jìn)機(jī)器人手部技術(shù)鴻溝手部技術(shù)鴻溝?場(chǎng)景：toB繞線打螺釘?shù)龋瑃oC基礎(chǔ)場(chǎng)景?VTLA模型涌現(xiàn)、數(shù)據(jù)管道打通?視覺(jué)+力覺(jué)+初級(jí)觸覺(jué)?場(chǎng)景：toB困難場(chǎng)景與toC一般場(chǎng)景?VTLA/世界模型、數(shù)據(jù)充足?場(chǎng)景：toB與toC一般場(chǎng)景?VTLA/世界模型?VLA模型/世界模型十大科技愿景01觸覺(jué)傳感器得到廣泛應(yīng)用，為精細(xì)操作奠定基礎(chǔ)。商業(yè)層螺釘?shù)葮?biāo)準(zhǔn)化任務(wù)；toC端則實(shí)現(xiàn)區(qū)域清潔等基礎(chǔ)服務(wù)場(chǎng)大致在2035年通用機(jī)器人將邁入L3/L4階段，技術(shù)迭代進(jìn)入加速期，商業(yè)化場(chǎng)景持續(xù)拓寬。軟件方面，世界模型與多模態(tài)VTLA模型持續(xù)迭代升級(jí)，數(shù)據(jù)飛輪效應(yīng)正式顯現(xiàn)——海量真實(shí)場(chǎng)景數(shù)據(jù)反哺模型優(yōu)化，推動(dòng)任務(wù)成功率突破99%；機(jī)器人已具備自主運(yùn)用工具的能力，可通過(guò)個(gè)性化交互適配多樣化需求，泛化性與魯棒性顯著提升。硬觸覺(jué)傳感器的布局方案基本定型，能夠支撐更復(fù)雜的物理物流等領(lǐng)域的困難場(chǎng)景，如精密部件裝配、復(fù)雜環(huán)境物料家庭開始考慮采購(gòu)機(jī)器人，市場(chǎng)滲透率快速提升。2049年，通用機(jī)器人的能力有望到達(dá)L5階段。軟件技術(shù)上，機(jī)器人的自我知識(shí)構(gòu)建能力已突破數(shù)據(jù)依賴的桎梏，不再局限于被動(dòng)學(xué)習(xí)人類輸入的知識(shí)，而是能像人類一樣通過(guò)觀察、實(shí)踐與思考形成專屬認(rèn)知體系。擁有類人的執(zhí)行能力，既能像頂級(jí)外科醫(yī)生般完成毫米級(jí)精度的微創(chuàng)手術(shù)，也能像資深工匠般進(jìn)行工藝品的精細(xì)雕琢?？赏瓿扇f(wàn)臺(tái)機(jī)器人在線協(xié)同工作，比如在跨區(qū)域自然災(zāi)害救援中，通過(guò)動(dòng)態(tài)算力調(diào)度規(guī)避救援沖突，效率遠(yuǎn)超人類救援隊(duì)。硬件上，高自由度靈巧手蓬勃發(fā)展，可以根據(jù)人類手掌等比例復(fù)刻。同時(shí)，新型石墨烯儲(chǔ)能材料與高效散熱涂層徹底解決了續(xù)航與發(fā)熱難題，機(jī)器人無(wú)需頻繁充電，數(shù)天級(jí)持續(xù)工作成為常態(tài)。高規(guī)格機(jī)器人整機(jī)價(jià)格下探至數(shù)千機(jī)器人全面滲透各場(chǎng)景掃清了最大的價(jià)格障礙。商業(yè)上，toB與toC任務(wù)均可完成。機(jī)器人可以完成復(fù)雜烹飪陪護(hù)等Meta首席人工智能科學(xué)家、圖靈獎(jiǎng)得主YannAndréLeCun：未來(lái)五年內(nèi)，基于世界模型的架構(gòu)將使當(dāng)今的大型語(yǔ)言模型過(guò)時(shí)。一旦出現(xiàn)更好的替代方案，任何嚴(yán)肅的研究人員都不會(huì)再依賴現(xiàn)有的大型語(yǔ)言模型。2049年之后，全自動(dòng)駕駛的兩棲飛行汽車已成為主流出行方式，徹底重構(gòu)城市交通格局。汽車座艙成為移動(dòng)的讓通勤時(shí)間變成可以用于工作、娛樂(lè)或休息的完整時(shí)間段，甚至可能超越電影院成為最重要的影音消費(fèi)場(chǎng)景。航道由AI系統(tǒng)智能調(diào)度，無(wú)擁堵、無(wú)事故成為常態(tài)。無(wú)論是家庭跨城出游，還是日常通勤，只需語(yǔ)音指令就能設(shè)定路線，AI會(huì)自動(dòng)規(guī)避擾動(dòng)氣流與障礙。城市里，小區(qū)空地、城市公園草坪甚至自家院落，都能成為臨時(shí)起降點(diǎn)，徹底擺脫對(duì)專用機(jī)場(chǎng)的依賴。天空中無(wú)數(shù)飛行汽車沿著導(dǎo)航光束有序滑行，構(gòu)成一幅高效、環(huán)保、詩(shī)意的未來(lái)出行圖景。飛行汽車的規(guī)?；涞孛媾R五大核心挑戰(zhàn)模式模糊、政策法規(guī)與適航認(rèn)證等是當(dāng)前飛行汽車規(guī)?；涞氐奈宕蠛诵奶魬?zhàn)。電池能量密度不足是飛行汽車發(fā)展的核心制約因素，當(dāng)前主流電池能量密度僅為300-400Wh/kg，難以支撐數(shù)小時(shí)的低空飛行需求，導(dǎo)致目前設(shè)計(jì)航程被壓縮至半小時(shí)左右，應(yīng)用場(chǎng)景也局限于城市周邊接送機(jī)等短途場(chǎng)景。因此，高能量密度固態(tài)電池、太陽(yáng)能-氫能-電能多源耦合供電系統(tǒng)，以及電池與液態(tài)發(fā)電機(jī)混動(dòng)續(xù)航方案，或?qū)⒊蔀橥黄七@一瓶頸的關(guān)鍵方向，未來(lái)如果可控核聚變發(fā)動(dòng)機(jī)小型化獲得突破，提供充足的能源供應(yīng)，大型的低空飛行器也將成為可能?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)存在長(zhǎng)期挑戰(zhàn)，低空飛行的噪音，以及起落的密度和靈活度，都對(duì)城市的建設(shè)帶來(lái)新的要求，就像當(dāng)今現(xiàn)代化城市需要提供更寬闊的道路，提供更多的停車空間適配汽車工業(yè)一樣。未來(lái)的新型城市軟、硬件建設(shè)也必然要跟立體交通出行結(jié)合優(yōu)化。比如城市道路3.5m車道限寬、3.5m限高及6×2.5m停車位標(biāo)準(zhǔn)，也對(duì)未來(lái)飛行汽車的翼展設(shè)計(jì)構(gòu)成嚴(yán)格限制。飛行汽車同時(shí)支持兩棲運(yùn)行，成本遠(yuǎn)比目前的汽車高昂，如何降低成本是未來(lái)制約飛行汽車普及的關(guān)鍵，預(yù)計(jì)到十大科技愿景012035年后，隨著技術(shù)成熟和規(guī)模化生產(chǎn)，舒適的飛行汽車價(jià)格有望降至百萬(wàn)豪車水平，逐步貼近大眾消費(fèi)能力。飛行汽車較長(zhǎng)時(shí)間都會(huì)面臨場(chǎng)景與需求的核心矛盾，航空器設(shè)計(jì)需追求輕量化與大翼展面積以保障升力，但汽車用戶所需的防撞鋼梁、零重力座椅、車載娛樂(lè)設(shè)備等配置會(huì)增加數(shù)百千克重量，與航空器的輕量化要求相悖；這一矛盾預(yù)計(jì)將在2035年左右，隨著電池技術(shù)升級(jí)與輕型材料的廣泛應(yīng)用得到解決。我們判斷，基礎(chǔ)設(shè)施、政策法規(guī)等問(wèn)題將在2035年前逐步解決；2035年后，行業(yè)核心任務(wù)轉(zhuǎn)向破解規(guī)模化使用難題，重點(diǎn)攻克能量供給、成本控制與商業(yè)模式構(gòu)建，最終在2049年左右推動(dòng)飛行汽車成為家庭普及的交通工具。飛行汽車的發(fā)展將分為四個(gè)關(guān)鍵階段逐步推進(jìn)飛行汽車的發(fā)展，會(huì)隨著技術(shù)發(fā)展，以及關(guān)鍵挑戰(zhàn)問(wèn)題的目前正處于飛行汽車的準(zhǔn)備階段，技術(shù)上，主流電池能量電池循環(huán)壽命約300次，性能仍有較大提升空間。商業(yè)層面，國(guó)家正牽頭推動(dòng)EV三電產(chǎn)業(yè)鏈向技術(shù)要求更高的低空也在向下適配，共同孵化更多專業(yè)航空人才。這一階段的主流還是低空電動(dòng)垂直起降器（飛行汽車由于載重要求更高還不能實(shí)現(xiàn)主要應(yīng)用于toB物流行業(yè)，以固定航線、預(yù)計(jì)2030年低空飛行器將進(jìn)入試點(diǎn)自由航線階段，技術(shù)上實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵突破：電池能量密度提升至500W過(guò)規(guī)模商用的核心門檻，電池循環(huán)壽命也提升至800次左車模式逐步興起。自由航線對(duì)飛行器的智能技術(shù)提出了更高要求，在低空飛行駕駛層面，飛行器需模擬人類駕駛員的決策邏輯，依據(jù)實(shí)時(shí)路況、天氣變化、空域限制等復(fù)雜信息瞬間做出最優(yōu)飛行決策，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)固定航線向自由航線駕駛的跨越，大幅提升飛行效率與靈活性。2035年將邁入完全自由航線與多機(jī)協(xié)同階段，兩棲飛行汽循環(huán)壽命突破1000次，固態(tài)電池成為行業(yè)主流，同時(shí)太陽(yáng)能-氫能-電能多源耦合等新型供能方式進(jìn)入探索落地階多，飛行汽車逐漸成為大眾的通勤與休閑工具。此時(shí)政策法規(guī)已完全放開，自由航線全面開放，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)趨于完備，多機(jī)協(xié)同成為行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)。低空管理體系智能體應(yīng)運(yùn)而生，通過(guò)連接各類基礎(chǔ)設(shè)施與飛行器，構(gòu)建起全面感知、高效協(xié)同的低空智聯(lián)網(wǎng)，既能優(yōu)化空域資源分配、避免飛行器沖突，又能針對(duì)物流配送、應(yīng)急救援等不同場(chǎng)2049年到達(dá)飛行汽車普及階段。技術(shù)上，新的能源系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于飛行汽車領(lǐng)域，甚至包括可能的小型核能應(yīng)時(shí)，多飛行器智能飛控系統(tǒng)與全域感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)質(zhì)變，安全性媲美甚至超越地面?zhèn)鹘y(tǒng)汽車，讓普通用戶無(wú)需專業(yè)飛行執(zhí)照也能輕松駕馭。商業(yè)上，飛行汽車的核心悖論被徹20252025203020352045+固定航線，單機(jī)飛行試點(diǎn)自由航線電池能量密度鴻溝飛行汽車普及?技術(shù)：電池能量密度~300Wh/kg?技術(shù)：電池能量密度>500Wh/kg?技術(shù)：電池能量密度>800Wh/kg?技術(shù)：電池能量密度>1000Wh/kg底打破，在能源技術(shù)與碳纖維、鈦合金等輕型材料的雙重加持下，既保持了家用轎車的舒適座艙設(shè)計(jì)---可容納4-6人、配備智能溫控與沉浸式娛樂(lè)系統(tǒng)，又具備了媲美小型飛機(jī)的遠(yuǎn)程飛行能力。起降限制的突破更是加速普及的關(guān)鍵，依托垂直起降技術(shù)與智能地形適配算法，小區(qū)空地、城市公園草坪甚至自家院落，都能成為臨時(shí)起降點(diǎn)，徹底擺脫對(duì)專用機(jī)場(chǎng)的依賴。價(jià)格層面，隨著核心部件規(guī)?；a(chǎn)與供應(yīng)鏈成熟，價(jià)格與目前主流豪華汽車持平，普通家庭具備消費(fèi)能力。此時(shí)，飛行汽車全面滲透toB與toC場(chǎng)景，空中交通管理、維修保養(yǎng)、能源補(bǔ)給等周邊產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，形成萬(wàn)億級(jí)空中出行生態(tài)，飛行汽車真正融入大眾中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授、國(guó)際氫能與燃料電池協(xié)會(huì)IHFCA理事長(zhǎng)、騰沖科學(xué)家論壇學(xué)術(shù)委員會(huì)委員歐陽(yáng)明高：伴隨新能源技術(shù)革命，未來(lái)10-30年將形成五個(gè)10萬(wàn)億級(jí)大產(chǎn)業(yè)，其中新能源汽車產(chǎn)業(yè)，2035年國(guó)內(nèi)外總年銷量有望接近3000萬(wàn)輛，保有量預(yù)計(jì)在2-3億輛十大科技愿景014.鏡像世界深度交融，虛實(shí)共生讓人類進(jìn)入更廣闊2049年，鏡像世界的深度交融不再是科幻想象，而是開啟了一個(gè)“虛實(shí)共生”的全新時(shí)代。每一片物理空間都擁有數(shù)字孿生體，它們不僅是簡(jiǎn)單的復(fù)制品，更是理解、預(yù)測(cè)和優(yōu)化現(xiàn)實(shí)世界的智能鏡像。真正實(shí)現(xiàn)“空間可計(jì)算，萬(wàn)物可連接”世界的邊界被“空間計(jì)算”徹底重構(gòu)。你無(wú)須區(qū)分物理與數(shù)字——當(dāng)你戴上輕薄如紙的AR眼鏡走在街過(guò)物聯(lián)網(wǎng)將海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)匯聚到云端，與地理信息系統(tǒng)、文本一樣搜索物理空間——“找到沿河朝向日出的所有公生活與工作的場(chǎng)景被“互見(jiàn)性”優(yōu)雅融合。工廠的生產(chǎn)線字孿生系統(tǒng)在虛擬空間中模擬了數(shù)千種故障場(chǎng)景，提前數(shù)小時(shí)預(yù)測(cè)潛在問(wèn)題并自動(dòng)生成解決方案。建筑師走進(jìn)尚未人都能成為空間的設(shè)計(jì)者，藝術(shù)家用手勢(shì)在空中“雕刻”三維雕塑，AI實(shí)時(shí)將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為可觸摸的全息影像并計(jì)算廣場(chǎng)與凱撒對(duì)話，鏡像世界根據(jù)史料重建了城市的每個(gè)細(xì)節(jié)。醫(yī)生在手術(shù)前進(jìn)入患者身體的數(shù)字孿生體，預(yù)演復(fù)雜的血管繞行和腫瘤切除，AI分析數(shù)百萬(wàn)臺(tái)手術(shù)數(shù)據(jù)提供最優(yōu)方案并預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)；零售商為每件商品構(gòu)建數(shù)字孿生，顧尺寸完全真實(shí)，購(gòu)買決策的準(zhǔn)確率提升十倍。這種“鏡像現(xiàn)實(shí)智能虛實(shí)融合現(xiàn)實(shí)智能虛實(shí)融合現(xiàn)實(shí)世界、數(shù)字孿生、人類認(rèn)知三域融合現(xiàn)實(shí)世界、數(shù)字孿生、人類認(rèn)知三域融合現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界交融鏡像世界互聯(lián)互通多模態(tài)交互眼動(dòng)+空間手勢(shì)體態(tài)+語(yǔ)音意識(shí)可直達(dá)數(shù)字空間范式轉(zhuǎn)移EEG頭帶+AR眼鏡+可穿戴感知手環(huán)成標(biāo)配近眼/裸眼光場(chǎng)智能硬件設(shè)備普及AR滲透率超過(guò)30%數(shù)量可能達(dá)到數(shù)千個(gè)3DAIGC創(chuàng)作內(nèi)容滲透率將達(dá)50%現(xiàn)實(shí)世界基礎(chǔ)上的空間智能獨(dú)立3D內(nèi)容社區(qū)范式轉(zhuǎn)移全息技術(shù)2030年2030年-2035年2035年-2045+年2025年-2030年世界”讓數(shù)字內(nèi)容不再被困在平面屏幕中，而是以三維形態(tài)融入生活的每個(gè)角落，人類從信息的被動(dòng)接收者進(jìn)化為想象在虛實(shí)之間自由流動(dòng)。新形態(tài)智能終端成為碳基生命與硅基生命交融交互感知健康未來(lái)終端感顯算分離感知健康同時(shí)可大膽預(yù)判，腦機(jī)接口技術(shù)成熟后，或?qū)⒋呱澳X機(jī)一體化終端”等新型硬件。通過(guò)神經(jīng)信號(hào)采集、解碼與反饋技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息直接傳遞與感知反饋，用戶憑意念即可操控虛擬對(duì)象，達(dá)成“零界面”交互。2035年，非侵入式落地，借助高靈敏度傳感器與AI意圖識(shí)別算法，提升沉演進(jìn)，融合有機(jī)導(dǎo)電材料與微能量采集芯片，實(shí)現(xiàn)全天候神經(jīng)信號(hào)捕捉與信息交互。屆時(shí)，虛擬世界無(wú)需屏幕或語(yǔ)擬環(huán)境真正共生。AI加速3D內(nèi)容生態(tài)奇點(diǎn)來(lái)臨鏡像世界發(fā)展的核心瓶頸之一，在于應(yīng)用開發(fā)與3D內(nèi)容與AIGC的蓬勃發(fā)展正打破這一桎梏——AI編碼逐步替作內(nèi)容滲透率將達(dá)50%，虛擬社交媒體平臺(tái)與真實(shí)內(nèi)容互動(dòng)教育逐步普及，第一人稱虛擬旅行直播成為常態(tài)，成百上千個(gè)獨(dú)立3D內(nèi)容社區(qū)涌現(xiàn)，形成分散化、多中心的小生態(tài)格局。2049年之后，分散生態(tài)將逐步打通數(shù)據(jù)與標(biāo)業(yè)生態(tài)互通融合，由多中心小生態(tài)聚合為一體化生態(tài)。十大科技愿景015.進(jìn)入通用量子計(jì)算時(shí)代，算力像水電一樣普惠應(yīng)演進(jìn)”?！?dāng)進(jìn)行虛擬世界視頻通話時(shí)，佩戴的智能眼鏡內(nèi)置光子芯片，利用光子在光波導(dǎo)中傳播完成矩陣運(yùn)算；眼鏡中的神經(jīng)形態(tài)芯片自動(dòng)喚醒。數(shù)萬(wàn)個(gè)量子比特在毫秒間完成傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)需要數(shù)年才能完成的優(yōu)化計(jì)算。算力資源形成從城市到國(guó)家再到行星級(jí)的統(tǒng)一管理，并走向虛擬與現(xiàn)實(shí)的邊界徹底消融。當(dāng)戴上智能眼鏡參加遠(yuǎn)程會(huì)甚至瞳孔的微妙變化都被實(shí)時(shí)渲染——光子芯片在0.01秒內(nèi)完成數(shù)百億次光線追蹤計(jì)算，你們可以共同操作一個(gè)懸浮在空中的全息3D模型。家中的冰箱會(huì)實(shí)時(shí)顯示食材的新鮮度和營(yíng)養(yǎng)成分，墻壁變成巨大的虛擬畫布。建筑師不計(jì)算存儲(chǔ)技術(shù)正經(jīng)歷一場(chǎng)從量到質(zhì)，從分離到融合的深刻變革。預(yù)計(jì)到2035年，AI存儲(chǔ)容量需求將比2025年增長(zhǎng)計(jì)算能效接近人類。算力基礎(chǔ)設(shè)施具備像人腦及記憶體一發(fā)展新范式多范式快速發(fā)展混合范式經(jīng)典計(jì)算+類腦計(jì)算+量子計(jì)算拓?fù)淇伤芡負(fù)淇伤堋妒睫D(zhuǎn)移范式轉(zhuǎn)移對(duì)等架構(gòu)多路徑范式轉(zhuǎn)移能效百萬(wàn)倍提升算力成本趨近于02025年2025年-2030年2030年-2035年2035年-2045+年從傳統(tǒng)計(jì)算范式走向“比特計(jì)算+類腦計(jì)算+量未來(lái)算力需求是無(wú)限的，但傳統(tǒng)計(jì)算范式難以為繼：馮?諾依曼架構(gòu)因“存算分離”導(dǎo)致高能耗與低效率，摩爾定律逼近物理極限，硅基工藝微縮成本飆升、光刻工藝到亞納米級(jí)可提升空間耗盡，算力生產(chǎn)受制于能源成本與材料瓶頸。突破這些困局，必須推動(dòng)計(jì)算范式的底層革命，才能實(shí)現(xiàn)算力的可持續(xù)躍升，支撐人工智能與數(shù)字經(jīng)濟(jì)的未來(lái)2030年，受AgenticAI復(fù)合型應(yīng)用負(fù)范式開始走向非馮?諾依曼架構(gòu)，對(duì)等互聯(lián)的多樣性算力成為主流；2035年近似計(jì)算、光子計(jì)算、量子計(jì)算、類腦計(jì)算等計(jì)算范式多路徑進(jìn)入快速發(fā)展階段，其中類腦計(jì)算通過(guò)模擬神經(jīng)元、突觸并構(gòu)建出對(duì)應(yīng)的模擬計(jì)算范式，利用事件驅(qū)動(dòng)和基于數(shù)據(jù)流計(jì)算的特性，來(lái)構(gòu)建新的計(jì)算架范式，將整合多種計(jì)算范式的優(yōu)點(diǎn)走向成熟并成為主流。經(jīng)典比特計(jì)算處理通用任務(wù)；類腦計(jì)算以千倍能效處理感知、關(guān)聯(lián)等連續(xù)任務(wù)；量子計(jì)算專攻特定場(chǎng)景復(fù)雜問(wèn)題實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)加速?；旌嫌?jì)算范式通過(guò)高能效、自適應(yīng)、可塑性的類腦架構(gòu)無(wú)縫集成，開發(fā)者可在同一框架內(nèi)調(diào)度不同最合適的位置被自動(dòng)、透明地執(zhí)行，算力本身成為一種可自主演進(jìn)的公共基礎(chǔ)設(shè)施。特溫特大學(xué)MESA+研究所科學(xué)主任HansHilgenkamp：人工智能不僅僅是一場(chǎng)技術(shù)革命，它也是一場(chǎng)能源革命。走向多樣性異構(gòu)算力高能效集成的類腦架構(gòu)當(dāng)前存算分離架構(gòu)產(chǎn)生的“內(nèi)存墻”瓶頸，導(dǎo)致數(shù)據(jù)搬運(yùn)延遲與高能耗，并且隨著AgenticAI發(fā)展，高并發(fā)、細(xì)粒度隨機(jī)性小IO任務(wù)將帶來(lái)更高的數(shù)據(jù)搬運(yùn)成本（可達(dá)90%算力部件性能難以發(fā)揮出來(lái)；當(dāng)前計(jì)算范式與架構(gòu)球計(jì)算耗能在2040年也將達(dá)到全球能源供應(yīng)的極限。十大科技愿景01未來(lái)需從三個(gè)層面實(shí)現(xiàn)計(jì)算效率的百萬(wàn)倍提升1）新器經(jīng)擬態(tài)或類腦計(jì)算3）新計(jì)算架構(gòu)：匹配新型半導(dǎo)體的絡(luò)功能柱架構(gòu)等。2030年，將異構(gòu)算力進(jìn)行對(duì)等互聯(lián)，消除多XPU（一種異構(gòu)計(jì)算概念，指涵蓋從CPU、GPU到各種專用處理器的廣泛計(jì)算單元）多部件之間的主從關(guān)系和調(diào)度帶來(lái)的性能損耗，數(shù)據(jù)中心的算網(wǎng)融合和全光互聯(lián)等技術(shù)將進(jìn)一步提高計(jì)算效率；近存計(jì)算技術(shù)將推動(dòng)計(jì)算單元向存儲(chǔ)單元“靠態(tài)芯片）、算法（脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)規(guī)則等）的原型將得到進(jìn)一步發(fā)展。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、傳統(tǒng)計(jì)算等混合架構(gòu)系統(tǒng)將成為主流。不同計(jì)算模式協(xié)調(diào)運(yùn)行，以在不同任務(wù)中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。腦科學(xué)模型(多尺度從突觸、回路到大腦區(qū)網(wǎng)絡(luò))被用于指導(dǎo)類腦2049年，類腦計(jì)算可能取得突破，尤其是在高能效需求場(chǎng)景，但這種突破不一定是基于脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而是通過(guò)模擬神經(jīng)元、突觸并構(gòu)建出對(duì)應(yīng)的模擬計(jì)算范式，利用事件驅(qū)動(dòng)和基于數(shù)據(jù)流計(jì)算的特性，來(lái)構(gòu)建新的計(jì)算統(tǒng)拓?fù)錉顟B(tài)由外部控制邏輯調(diào)度，走向拓?fù)錉顟B(tài)由自適應(yīng)計(jì)算動(dòng)力學(xué)驅(qū)動(dòng)，從而有效提升計(jì)算能效；新型架構(gòu)可有效支撐不同粒度的算力之間高能效交互，形成智能體算力量子計(jì)算：從特定場(chǎng)景加速走向通用量子計(jì)算當(dāng)前，量子計(jì)算尚在邁向?qū)嵱没牡缆飞希饕媾R硬件容錯(cuò)量子計(jì)算與產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)通用量子計(jì)算與量子互聯(lián)網(wǎng)愿景從容錯(cuò)量子計(jì)算與產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)通用量子計(jì)算與量子互聯(lián)網(wǎng)愿景從NISQ邁向容錯(cuò)計(jì)算的攻堅(jiān)期千比特級(jí)物理量子工程樣機(jī)千比特級(jí)物理量子工程樣機(jī)多路線并行百邏輯比特(≈?jǐn)?shù)萬(wàn)物理比特）?錯(cuò)誤率<10?模塊化架構(gòu)初現(xiàn)范式轉(zhuǎn)移在運(yùn)籌優(yōu)化、藥物模擬等特定任務(wù)上超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的算力極限范式轉(zhuǎn)移量子計(jì)算增強(qiáng)機(jī)器學(xué)習(xí)全球供應(yīng)鏈/物流優(yōu)化等百萬(wàn)級(jí)邏輯量子比特門保真度>99.999%主流技術(shù)路線收斂或新技術(shù)經(jīng)典比特+類腦計(jì)算+量子計(jì)算量子數(shù)據(jù)中心成型2030年2030年-2035年2035年-2045+年2025年-2030年量子糾錯(cuò)是實(shí)現(xiàn)可靠計(jì)算的核心瓶頸，目前尚處實(shí)驗(yàn)初期，需用大量物理量子比特編碼一個(gè)邏輯量子比特，資源模量子處理器擴(kuò)展到實(shí)用級(jí)容錯(cuò)機(jī)器，需解決量子比特性能不均、控制線路集成、制冷成本及分布式互聯(lián)等難題。際場(chǎng)景的高效量子算法稀缺，連接硬件與應(yīng)用的橋梁尚不且跨領(lǐng)域復(fù)合人才短缺，制約了技術(shù)迭代與商業(yè)化落地。攻關(guān)的關(guān)鍵階段，需在硬件、糾錯(cuò)、軟件和生態(tài)等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性突破。2030年：從NISQ邁向容錯(cuò)計(jì)算的攻堅(jiān)期早期容錯(cuò)計(jì)算過(guò)渡的關(guān)鍵階段。核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)專用量子優(yōu)越性，即在運(yùn)籌優(yōu)化、藥物模擬等特定任務(wù)上超越經(jīng)典囚禁離子等多技術(shù)路線將并行發(fā)展，有望實(shí)現(xiàn)千比特級(jí)工程樣機(jī)，支持近期應(yīng)用的探索。在發(fā)展路徑上，量子-經(jīng)典混合計(jì)算成為主流模式，量子計(jì)算云平臺(tái)提供行業(yè)專用工2035年：容錯(cuò)量子計(jì)算與產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)此階段將進(jìn)入容錯(cuò)量子計(jì)算初期，通過(guò)量子糾錯(cuò)碼實(shí)現(xiàn)百位級(jí)邏輯量子比特，相當(dāng)于數(shù)萬(wàn)高質(zhì)量物理比特，錯(cuò)誤率子、囚禁離子仍然是主導(dǎo)技術(shù)，拓?fù)淞孔佑?jì)算等新路線完成驗(yàn)證。量子硬件架構(gòu)趨向模塊化發(fā)展，形成“量子數(shù)據(jù)檻，吸引更多開發(fā)者參與應(yīng)用構(gòu)建。展望專用量子計(jì)算機(jī)域，成為高級(jí)研究院標(biāo)配工具，加速新藥研發(fā)和新能源材如全球供應(yīng)鏈實(shí)時(shí)調(diào)度；在人工智能方面，量子計(jì)算與AI深度融合將顯著提升機(jī)器學(xué)習(xí)效率。2049年：通用量子計(jì)算與量子互聯(lián)網(wǎng)愿景量子計(jì)算進(jìn)入通用容錯(cuò)時(shí)代，邏輯量子比特規(guī)模突破百萬(wàn)級(jí)，門保真度超過(guò)99.999%。此時(shí)量子計(jì)算機(jī)將能夠執(zhí)行各種通用量子算法，真正實(shí)現(xiàn)可編程的通用量子計(jì)算。超導(dǎo)電路、里德堡原子、囚禁離子等領(lǐng)頭技術(shù)可能會(huì)收斂成單一主力路線，但拓?fù)淞孔颖忍鼗蚬杌孔狱c(diǎn)等新技術(shù)可能后來(lái)居上，成為擴(kuò)展性更強(qiáng)的平臺(tái)。更宏大的愿景是構(gòu)建“量子互聯(lián)網(wǎng)”雛形，通過(guò)量子通信實(shí)現(xiàn)分布式量子計(jì)與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生深刻的影響。包括科學(xué)突破，攻克氣候預(yù)測(cè)、核聚變模擬、天體物理建模等重大挑戰(zhàn)；安全革命：Shor算法等破解現(xiàn)有密碼體系，量子密鑰分發(fā)成為全球通信新球生產(chǎn)力貢獻(xiàn)顯著（如英國(guó)GDP或提升7%催生量子咨變，逐步重塑行業(yè)格局與技術(shù)生態(tài)。2030年將聚焦專用場(chǎng)景突破，實(shí)現(xiàn)在特定領(lǐng)域的實(shí)用化演示；2035年將實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，在多個(gè)行業(yè)形成商業(yè)化解決方案；2049年將邁向通用計(jì)算與量子網(wǎng)絡(luò)，最終推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)入量子智能薛其坤：量子計(jì)算機(jī)研制需要戰(zhàn)勝錯(cuò)誤率、相干時(shí)間、保真度、硬件方案的不確定性等五道難關(guān)，估計(jì)需要10到20年時(shí)間。十大科技愿景012049年，每一顆環(huán)繞地球飛行的衛(wèi)星，都成為編織全球智能網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)節(jié)點(diǎn)，它們與地面、海洋、高空協(xié)同共生,構(gòu)建起一張真正的“空天地海一體化智能網(wǎng)絡(luò)”。數(shù)智融合，孿生萬(wàn)象。到2049年，數(shù)字與智能技術(shù)將深度融入社會(huì)各層面。個(gè)人可通過(guò)生物傳感器與AI實(shí)現(xiàn)自主健地空覆蓋的網(wǎng)絡(luò)更支撐起網(wǎng)聯(lián)化的立體交通。在城市中，無(wú)處不在的感知技術(shù)與普惠AI將構(gòu)建高效治理的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施；智能制造依托機(jī)器人及智能體互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)精與內(nèi)生安全網(wǎng)絡(luò)將共同筑牢數(shù)字資產(chǎn)的安全防線，保障未來(lái)數(shù)字生活的可信與穩(wěn)定。百G接入釋放真情實(shí)感。從6G開始全息通信將成為現(xiàn)實(shí)，雖遠(yuǎn)隔千里，但借助有線和無(wú)線的百G寬帶網(wǎng)絡(luò)和裸眼3D、多維體感交互等技術(shù)，不僅看起來(lái)形態(tài)逼真，甚至還低軌衛(wèi)星掠過(guò)，它們通過(guò)高達(dá)百G帶寬的星間激光鏈路相互傳遞信息，無(wú)論你身處珠穆朗瑪峰還是太平洋深處，信號(hào)都如影隨形；在東部發(fā)達(dá)城市與西部數(shù)據(jù)中心之間，全光網(wǎng)絡(luò)以高達(dá)每纖百T的帶寬進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在滿足日益增長(zhǎng)的智能化業(yè)務(wù)需求的同時(shí)，平衡好算力與能源之間的通感融合再造地球之眼。伴隨著通信頻譜邁向毫米波、太赫茲、可見(jiàn)光領(lǐng)域，2049年的通信網(wǎng)絡(luò)將具備強(qiáng)大的感知立體超寬5.5G全息通信立體超寬5.5G全息通信6G量子躍遷7G無(wú)線峰值：無(wú)線峰值：50Gbps無(wú)線體驗(yàn)：10Gbps有線寬帶：10Gbps，城域1ms時(shí)延圈量子計(jì)算基于全光通信互聯(lián)成網(wǎng)，通信安全性及容量實(shí)現(xiàn)躍遷全光芯片大幅降低通信多維感知的沉浸式體驗(yàn)量子通信與6G深度融合▲空天地一體化自智網(wǎng)絡(luò)達(dá)到L4自智網(wǎng)絡(luò)達(dá)到L5衛(wèi)星星間激光400Gbps百兆級(jí)衛(wèi)星寬帶全球立體覆蓋2035年-2045+年無(wú)線體驗(yàn)：100Gbps有線寬帶：100Gbps，城域時(shí)延100us無(wú)線峰值：10Tbps有線寬帶：1TbpsOXC在算內(nèi)、算間廣泛應(yīng)用2025年-2030年2030年-2035年量子通信QKD規(guī)模商用自智網(wǎng)絡(luò)具備認(rèn)知能力全球千兆無(wú)縫覆蓋范式轉(zhuǎn)移范式轉(zhuǎn)移通信網(wǎng)絡(luò)作為智能世界的神經(jīng)系統(tǒng)，正經(jīng)歷著從連接設(shè)備到連接智能、從傳輸數(shù)據(jù)到傳遞認(rèn)知的根本性變革。未來(lái)技術(shù)的深度融合。智能體互聯(lián)網(wǎng)：數(shù)字世界與物理世界融合的統(tǒng)一神經(jīng)系統(tǒng)人類通信網(wǎng)絡(luò)正迎來(lái)第三次代際躍遷。PC互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代連接了10億臺(tái)設(shè)備，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代服務(wù)了50億人口，而智能體互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代將聯(lián)接數(shù)千億智能實(shí)體。智能體互聯(lián)網(wǎng)包含移動(dòng)和PC互聯(lián)網(wǎng)的所有場(chǎng)景，網(wǎng)絡(luò)上交換的信息更豐富、交互更實(shí)時(shí)、體驗(yàn)更真實(shí)。除了支持傳統(tǒng)多媒體內(nèi)容，還包括機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等需要的空間、位置、環(huán)境感知的信息，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物超維互聯(lián)2030年，全球智能體數(shù)量將突破2000億個(gè)，涵蓋工業(yè)機(jī)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；渴?，每平方公里支持100萬(wàn)連接數(shù)。2035年，智能體互聯(lián)網(wǎng)將成為全息通信、數(shù)字孿生與工業(yè)4.0的核心基座。2049年，全球智能體網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將突破數(shù)萬(wàn)億，單一智能體甚至可以將多種能力分布在不同地方執(zhí)不再僅交換數(shù)據(jù)，而是交換意圖、知識(shí)和推理結(jié)果，成為數(shù)字世界與物理世界加速融合統(tǒng)一的“神經(jīng)系統(tǒng)”。中國(guó)移動(dòng)通信有限公司研究院院長(zhǎng)黃宇紅：未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的下個(gè)十年，將是智能體互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，將構(gòu)建以智能體為連接主體的新型互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，通過(guò)數(shù)字身份、標(biāo)識(shí)發(fā)現(xiàn)、能力路由等，實(shí)現(xiàn)用戶、智能體、工具之間的高效連接和交互，充分釋放AI技術(shù)對(duì)人類社十大科技愿景01實(shí)現(xiàn)智能體互聯(lián)網(wǎng)需要通信技術(shù)的系統(tǒng)性革新。無(wú)線通信方面，太赫茲頻段(0.1-3THz)以其超大帶寬特性成為實(shí)現(xiàn)T比特級(jí)通信的關(guān)鍵路徑。2030年，5.5G網(wǎng)絡(luò)峰值速率達(dá)下（如單載波帶寬100GHz以上用戶體驗(yàn)速率可以穩(wěn)定有線通信方面，光網(wǎng)絡(luò)持續(xù)演進(jìn)。2030年，城域核心層傳年，單光纖容量突破100T，數(shù)據(jù)中心3.2T接口實(shí)現(xiàn)商用，全光交換技術(shù)(OXC)在算間、算內(nèi)網(wǎng)絡(luò)上得到規(guī)模應(yīng)用。2049年，多芯光纖結(jié)合SDM規(guī)模部署，單光纖容量達(dá)到衛(wèi)星通信將補(bǔ)齊覆蓋盲區(qū)。2030年，智能手機(jī)直連衛(wèi)星通話成為標(biāo)配，低軌衛(wèi)星星座覆蓋全球偏遠(yuǎn)地區(qū)。2035構(gòu)建真正的空天地一體化通信體系，全球無(wú)縫覆蓋的寬帶傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)依賴人工配置與被動(dòng)響應(yīng)，難以應(yīng)對(duì)智能時(shí)代的復(fù)雜性。自智網(wǎng)絡(luò)通過(guò)數(shù)據(jù)與知識(shí)雙輪驅(qū)動(dòng)，使網(wǎng)絡(luò)具備2030年，自智網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈與自優(yōu)化。基于數(shù)字孿生和AI代理的技術(shù)組合，網(wǎng)絡(luò)能夠預(yù)測(cè)并自動(dòng)修復(fù)80%的常見(jiàn)故障，自優(yōu)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、覆蓋優(yōu)化等功能的自動(dòng)化，運(yùn)維效率提升5倍。AI功率預(yù)測(cè)與智能調(diào)度使新能源功率預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上，成為5.5G網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)配置。2035年，自智網(wǎng)絡(luò)具備完整的感知-決策-執(zhí)行認(rèn)知閉環(huán)。聯(lián)邦學(xué)習(xí)等隱私計(jì)算技術(shù)使分布式AI代理能夠跨域協(xié)下將能耗增幅控制在30%以內(nèi)。2049年，自智網(wǎng)絡(luò)演化為絡(luò)不再需要人工配置策略規(guī)則，而是通過(guò)持續(xù)學(xué)習(xí)用戶意圖、業(yè)務(wù)目標(biāo)和環(huán)境變化，自主生成最優(yōu)資源配置方案。生物啟發(fā)的AI代理具備終身學(xué)習(xí)、自組織和彈性推理能力，能夠應(yīng)對(duì)前所未見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)異常和攻擊模式。網(wǎng)絡(luò)在毫秒級(jí)做出最優(yōu)決策，在面對(duì)自然災(zāi)害、網(wǎng)絡(luò)攻擊等極端場(chǎng)公司科技委主任韋樂(lè)平：6G及6G+的技術(shù)方向明確，包括實(shí)T比特骨干傳輸、P比特光子路由器等，太赫譜資源豐富、波束窄、安全性好、穿透力強(qiáng)的特點(diǎn)，有望應(yīng)用于短距和寬帶衛(wèi)星通信場(chǎng)景。韋樂(lè)平：人工智能與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的長(zhǎng)期目標(biāo)是用戶能夠使用自然語(yǔ)言表達(dá)“業(yè)務(wù)意愿”并即時(shí)轉(zhuǎn)化為云網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的操作執(zhí)行，從而擺脫基閉環(huán)、意愿驅(qū)動(dòng)的隨愿網(wǎng)絡(luò)演變。黃宇紅：展望2035年，量子隱形傳態(tài)、量子存儲(chǔ)和量子中繼等技術(shù)將處于外場(chǎng)試驗(yàn)階段，初步實(shí)現(xiàn)量子態(tài)信息傳輸及分布式量子信息系統(tǒng)間的互通互聯(lián)。一樣互聯(lián)互通隨著量子計(jì)算技術(shù)的突破，傳統(tǒng)加密體系面臨顛覆性威脅。量子互聯(lián)網(wǎng)依托量子不可克隆定理，提供物理層面的無(wú)條件安全屏障，成為未來(lái)通信安全的終極解決方案。2030年，商業(yè)量子互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)在發(fā)達(dá)國(guó)家率先部署。后量子密碼覆蓋主要金融中心，量子存儲(chǔ)器和量子中繼器技術(shù)取得重要進(jìn)展，支撐金融交易、政府通信和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施在核心網(wǎng)層面提供全網(wǎng)量子密鑰分發(fā)服務(wù)。后量子密碼學(xué)(PQC)標(biāo)準(zhǔn)全面推廣，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)完成向量子抗性算法的“大遷移”，涉及數(shù)十億設(shè)備和系統(tǒng)的固件升級(jí)。6G衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與量子通信系統(tǒng)深度集成，為全球用戶提供量子安全服務(wù)。2049年，量子互聯(lián)網(wǎng)演化為分布式量子計(jì)算的核心基礎(chǔ)設(shè)施。量子中繼器實(shí)現(xiàn)無(wú)損量子態(tài)傳輸，使全球量子計(jì)算節(jié)點(diǎn)能夠像今天的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心一樣互聯(lián)互通。量子糾纏分發(fā)服務(wù)覆蓋全球主要城市，量子感知、量子成像等革命性應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。十大科技愿景017.計(jì)算材料學(xué)發(fā)展，帶動(dòng)常溫超導(dǎo)突破，邁向自適應(yīng)材料科學(xué)正迎來(lái)一次前所未有的范式躍遷。過(guò)去，材料演進(jìn)主要依賴“實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”，而未來(lái)，材料創(chuàng)新將由“計(jì)算驅(qū)動(dòng)”與多尺度模擬模型，使研究者能夠在原子—晶體—器件—系統(tǒng)的尺度上系統(tǒng)理解材料的結(jié)構(gòu)演化與性能機(jī)制。配合平臺(tái)正使材料研究從人工走向自主化；量子計(jì)算也將在復(fù)雜電子結(jié)構(gòu)與強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系的模擬中發(fā)揮關(guān)鍵作用，加速人從此具備基于材料智能的全新維度。計(jì)算材料學(xué)的意義，不在于多了一種分析工具，而在于材料研發(fā)方式將被系統(tǒng)性重構(gòu)。過(guò)去，新材料往往依賴專家經(jīng)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)，從概念到應(yīng)用往往需十年以上。未來(lái)，材料平臺(tái)完成大規(guī)模篩選與機(jī)理分析，再由自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平發(fā)速度將得到大幅提升。盡管前景廣闊，計(jì)算材料學(xué)要成為創(chuàng)新主引擎仍面臨多重研發(fā)升級(jí)研發(fā)升級(jí)研發(fā)革命研發(fā)極限材料領(lǐng)域全面進(jìn)化逼近極限材料領(lǐng)域全面進(jìn)化逼近極限模擬實(shí)驗(yàn)突破引爆革命提升材料研發(fā)的效率與質(zhì)量發(fā)掘極限材料性能與智能材料應(yīng)用部分功能超材料量產(chǎn)微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)控范式轉(zhuǎn)移可編輯材料智能化智能結(jié)構(gòu)材料實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自身應(yīng)力狀態(tài)新材料突破MgB2在特定領(lǐng)域應(yīng)用二維材料家族擴(kuò)展至上千種材料研發(fā)轉(zhuǎn)向主動(dòng)創(chuàng)造圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和Transformer范式轉(zhuǎn)移2030年2030年-2035年2035年-2045+年2025年-2030年據(jù)層面上，材料數(shù)據(jù)高度分散、結(jié)構(gòu)化不足，尤其缺乏工業(yè)級(jí)工藝與長(zhǎng)期可靠性數(shù)據(jù)；工程層面上，計(jì)算預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之間缺乏高效閉環(huán)，自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)尚未規(guī)模化部署，模型與實(shí)際制造工藝之間仍存在斷層?；贕NN的深度學(xué)習(xí)模型已廣泛應(yīng)用于材料結(jié)構(gòu)-性能預(yù)測(cè)，并不斷迭代。還有研究證明，生成式模型與高通量計(jì)算，能夠在數(shù)百萬(wàn)候選結(jié)構(gòu)中篩選出穩(wěn)定候選材料，并加機(jī)器學(xué)習(xí)規(guī)劃的自主實(shí)驗(yàn)室在17天內(nèi)通過(guò)58個(gè)目標(biāo)合成行性。與此同時(shí)，量子計(jì)算也在強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子體系及復(fù)雜界+數(shù)據(jù)+實(shí)驗(yàn)+算力”的系統(tǒng)化協(xié)同會(huì)不斷推動(dòng)計(jì)算材料學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。預(yù)計(jì)到2035年，計(jì)算材料學(xué)將形成可復(fù)用模型+高通量驗(yàn)證的初步生態(tài)。部分頭部企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)將具備“計(jì)算預(yù)測(cè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—工藝評(píng)估”的閉環(huán)能力，使新材料從概念到原型驗(yàn)證的周期從十余年縮短到小于一年。騰沖科學(xué)家論壇主席顧秉林：材料設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是材料組分、結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系。結(jié)合人工智能技術(shù)，人們可以根據(jù)所需要的功能，設(shè)計(jì)定制具有特定組分和結(jié)構(gòu)的新材料。其發(fā)展推動(dòng)了以按需設(shè)計(jì)材料為目標(biāo)的材料研發(fā)模式的變革。算力增強(qiáng)和人工智能的發(fā)展將大大縮短新材料研發(fā)周期。十大科技愿景01二維材料重塑極限尺寸下的智能集成二維材料不僅僅意味著更薄或更強(qiáng)，它的結(jié)構(gòu)與功能強(qiáng)耦合，將成為多功能集成的關(guān)鍵底座。由于二維材料天然具低尺寸與極低功耗下實(shí)現(xiàn)電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)與力學(xué)功能的深度融合，使硬件的界面層、感知層、散熱層等和結(jié)構(gòu)層逐漸趨向一體化。這類材料能使過(guò)去無(wú)法兼得的特性得以移邏輯器件；既能實(shí)現(xiàn)透明超薄的光電轉(zhuǎn)換，又能承擔(dān)高效散熱角色。但二維材料要走向工程化，仍面臨多重瓶頸，如大面積生長(zhǎng)一致性不足，界面與層間缺陷難以控制，工藝兼容性受定了二維材料雖然具備極高物理上限，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)模商不過(guò)，未來(lái)隨著大面積可控生長(zhǎng)技術(shù)、界面清潔化工藝、應(yīng)變工程、異質(zhì)集成工藝的不斷迭代，二維材料在可靠性、兼容性與規(guī)?；圃旆矫嬉矔?huì)逐漸進(jìn)步。如研究者已采用硫化法成功在藍(lán)寶石基底上生長(zhǎng)出大面積單層MoS2的規(guī)?；L(zhǎng)、異質(zhì)堆疊與功能集成，正從研究概念向工程實(shí)現(xiàn)邁進(jìn)。預(yù)計(jì)到2035年，二維材料將在低缺陷生長(zhǎng)、應(yīng)力/摻雜/扭角調(diào)控與CMOS兼容性方面取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，以“嵌入式功能層”的形式進(jìn)入部分主流工藝，作為超薄傳感層、散熱層或光電轉(zhuǎn)換層部分應(yīng)用于影像模組、可穿戴設(shè)備等場(chǎng)至2049年，二維材料有望形成覆蓋“結(jié)構(gòu)-散熱-感知-能量”的全材料族群：包括柔性CMOS、二維異質(zhì)結(jié)光電芯高度一體化結(jié)構(gòu)。可編程材料讓器件從“被動(dòng)承載”走向“主動(dòng)協(xié)作”傳統(tǒng)材料是靜態(tài)的，結(jié)構(gòu)一旦定型，性能與用途也隨之確定，可編程材料通過(guò)特殊微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在多物理場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)子與結(jié)構(gòu)多層堆疊實(shí)現(xiàn)的功能，在材料層即可完成。這也意味著未來(lái)系統(tǒng)可圍繞材料本身進(jìn)行重新定義，為各種系統(tǒng)帶來(lái)新的設(shè)計(jì)維度。然而，要實(shí)現(xiàn)工程化與規(guī)?；瘧?yīng)用，可編程材料仍面臨多重瓶頸，如：?jiǎn)卧⒔Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、制造門檻高；多場(chǎng)驅(qū)動(dòng)能效低、響應(yīng)慢、穩(wěn)定性差；缺乏標(biāo)準(zhǔn)，難以融入現(xiàn)有系統(tǒng)等。盡管如此，多個(gè)方向的突破正在逐步形成實(shí)驗(yàn)走向工程的現(xiàn)實(shí)路徑。例如，在結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)方面，研究者通過(guò)折疊/材料在不犧牲強(qiáng)度前提下的快速形變和剛度切換，在驅(qū)動(dòng)介電彈性體等技術(shù)不斷提升響應(yīng)速度與驅(qū)動(dòng)效率；在波動(dòng)控制方向上，可編程聲學(xué)/電磁超材料已實(shí)現(xiàn)對(duì)聲波、無(wú)線信號(hào)與紅外波段的實(shí)時(shí)調(diào)控。預(yù)計(jì)到2035年，可編程材料將在結(jié)構(gòu)單元標(biāo)準(zhǔn)化、可逆驅(qū)動(dòng)效率、疲勞壽命與環(huán)境穩(wěn)定性上取得提升，開始進(jìn)入柔性執(zhí)行器、可變剛度外骨骼、新型光學(xué)模組、可重構(gòu)天線到2049年，可編程材料將形成覆蓋“結(jié)構(gòu)–驅(qū)動(dòng)–感知–控承載走向主動(dòng)參與。超導(dǎo)材料開辟零損耗通道突破系統(tǒng)極限超導(dǎo)材料不僅意味著電阻為零，更能從根本上重塑能量與信號(hào)在系統(tǒng)中的流動(dòng)方式，使計(jì)算、傳感、互聯(lián)與能源系統(tǒng)擺脫傳統(tǒng)導(dǎo)體的物理瓶頸。一旦實(shí)現(xiàn)工程化部署，將為數(shù)據(jù)中心、動(dòng)力系統(tǒng)、高功率光電設(shè)備等提供近乎零損耗、零發(fā)熱的通道，徹底突破系統(tǒng)設(shè)計(jì)邊界。例如：實(shí)現(xiàn)數(shù)百千瓦級(jí)功率密度的車載/機(jī)載電力系統(tǒng)、無(wú)需主動(dòng)散熱的數(shù)據(jù)中心主干網(wǎng)絡(luò)、以及可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離穩(wěn)定傳輸?shù)牧孔油ㄐ沛溌?。由此帶?lái)的，將是從元器件到整機(jī)、從電力到計(jì)算的全鏈路重構(gòu)，推動(dòng)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)入新一輪然而，超導(dǎo)材料要實(shí)現(xiàn)工程化仍面臨關(guān)鍵瓶頸，包括高溫超導(dǎo)機(jī)理尚未完全厘清、臨界溫度（Tc）臨界電流密度仍不成熟等問(wèn)題。近年來(lái)，多條技術(shù)路徑正在推動(dòng)超導(dǎo)材料繼續(xù)向前發(fā)展：比如研究者用氫化物體系在極高壓力條件下實(shí)現(xiàn)了接近室溫的Tc，為理解高溫超導(dǎo)機(jī)制提供了線索；高熵超導(dǎo)材料通過(guò)多組元晶格無(wú)序提升了環(huán)境穩(wěn)定性與機(jī)械加工性，為工程化帶來(lái)更現(xiàn)實(shí)的路線；REBCO帶材在外加磁場(chǎng)與高溫條件下的Jc性能持續(xù)突破，推動(dòng)了其在電網(wǎng)、磁約束等領(lǐng)向工程可用逐漸演進(jìn)。預(yù)計(jì)到2035年，高溫超導(dǎo)物理機(jī)制有望取得較大突破，從而進(jìn)入基于原理的新型高臨界溫度超導(dǎo)材料發(fā)現(xiàn)新階段。特定領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。工程上，超導(dǎo)輸電將在電力系統(tǒng)中有部分部署，緊湊型超導(dǎo)聚變?cè)投延型麑?shí)現(xiàn)發(fā)電演示，超導(dǎo)量子計(jì)算規(guī)模將達(dá)到數(shù)十邏輯比特可用。到2049年，業(yè)界有望統(tǒng)一超導(dǎo)機(jī)制解釋，形成適應(yīng)各溫緊湊型核聚變實(shí)現(xiàn)相對(duì)長(zhǎng)期并網(wǎng)發(fā)電，系列超導(dǎo)裝備具備成為電網(wǎng)主力潛能，超導(dǎo)量子達(dá)百-千邏輯比特。未來(lái)硬件的突破，將成為又一令人振奮的科技里程碑。一旦實(shí)現(xiàn)，能源、交通、電子等領(lǐng)域?qū)⒂瓉?lái)根本性變革，觸發(fā)新一輪十大科技愿景012049年，清潔能源不再稀缺，每個(gè)家庭、每輛汽車、甚至每件智能設(shè)備都成為能源網(wǎng)絡(luò)中的微型電站，可再生能源成為人們不再關(guān)心電費(fèi)賬單，而是每月查看能源投資回報(bào)。住每一塊建材都集成了光伏發(fā)電單元，窗戶采用透明光伏玻聚變進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)能夠提供價(jià)格可接受的的電力供應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物為無(wú)害的氦氣。智能電網(wǎng)能夠預(yù)判每個(gè)區(qū)域未來(lái)率輸出和虛擬電廠的充放電節(jié)奏。而整座城市的能源系統(tǒng)構(gòu)建“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”全鏈條數(shù)字化的綠色能源互聯(lián)網(wǎng)。能源物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)深度結(jié)合。其運(yùn)營(yíng)過(guò)程中無(wú)需設(shè)定任何參數(shù)，系統(tǒng)基于量子計(jì)算預(yù)測(cè)未來(lái)數(shù)天或者更長(zhǎng)時(shí)間的天氣、電價(jià)波動(dòng)和用電需求，在毫秒間完成數(shù)萬(wàn)次協(xié)同調(diào)度決策。它會(huì)在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨前自動(dòng)儲(chǔ)滿電力，在電價(jià)低谷時(shí)大量吸納清潔能源，在峰值時(shí)段將多余電能以最優(yōu)價(jià)格售能源科技正經(jīng)歷從量到質(zhì)，從被動(dòng)到主動(dòng)，從分離到融合的深刻變革。預(yù)計(jì)到2049年，全球能源系統(tǒng)將呈現(xiàn)集中式與分布式并存、源網(wǎng)荷儲(chǔ)深度一體化、人工智能協(xié)同運(yùn)營(yíng)的格局。AI工廠與GW級(jí)數(shù)據(jù)中心AI-DC的崛起正深刻改變能源需求格局，這種海量負(fù)荷既是巨大挑戰(zhàn)也是創(chuàng)新機(jī)實(shí)現(xiàn)可控核聚變商業(yè)供電，開啟人類無(wú)盡能源可控核聚變是人類能源的終極解決方案，氘和氚在高溫高壓下聚合成氦釋放巨大能量，1升海水中氘在完全聚變反應(yīng)中釋放的能量相當(dāng)于燃燒300升汽油所產(chǎn)生的能量?？煽睾司圩?cè)想碗翱蓮暮Ｋ崛。弥唤?；其反?yīng)產(chǎn)可控核聚變技術(shù)上主要有磁約束、慣性約束、磁慣性約束、仿星器等不同路徑。其核心技術(shù)是將氘氚等離子體加熱到1億攝氏度以上并穩(wěn)定束縛在磁場(chǎng)中，裝置材料的耐受性與輻射防護(hù)挑戰(zhàn)的要求很高，系統(tǒng)集成和成本控制也存在重大挑戰(zhàn)，當(dāng)前的凈能量增益還沒(méi)有突破。類將加速突破這些技術(shù)瓶頸，到2035年，預(yù)計(jì)可控核聚變啟動(dòng)示范堆設(shè)計(jì)。到2049年，可控核聚變進(jìn)入小規(guī)模商業(yè)應(yīng)用，電力并網(wǎng)，提供價(jià)廉清潔的電力供應(yīng)，開啟人類無(wú)盡能源的大門，朝著人造太陽(yáng)夢(mèng)想邁出實(shí)質(zhì)性的一步。可控核聚變的規(guī)模商用將深刻改變能源網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并引發(fā)能源革命，重塑全球能源格局。由于核聚變無(wú)放射性廢料，不產(chǎn)生溫室氣體，屆時(shí)空氣質(zhì)量與全球生態(tài)環(huán)境也將得以大幅度改善。綠氫及其衍生品成為新的戰(zhàn)略性能源載體氫能將成為與綠色電力并行的清潔能源第二支柱，為電氣成為提升可再生能源消納與負(fù)荷調(diào)節(jié)能力的關(guān)鍵支撐，將長(zhǎng)期來(lái)看，綠氫及其衍生品的跨領(lǐng)域應(yīng)用還存在不少的挑戰(zhàn)，氫的儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)中輸送管道氫脆問(wèn)題、甲醇對(duì)儲(chǔ)運(yùn)材料的腐蝕與溶脹效應(yīng)、混合氣體的爆炸問(wèn)題等解決難度較大，氨發(fā)動(dòng)機(jī)的氮氧化物（NOx）排放控制的催化技術(shù)短期內(nèi)還難以突破，甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的高效燃燒控制技術(shù)、甲醇燃料電池的催化劑中毒等問(wèn)題也需要長(zhǎng)期突破。到2035年，預(yù)計(jì)綠氫在全球能源占比將超15%，電網(wǎng)將綠氫作為重要調(diào)峰資源；全球工業(yè)部門氫能滲透率達(dá)10%以上；全球氫燃料電池車輛突破百萬(wàn)輛，液氨儲(chǔ)運(yùn)成本較液氫大幅下降，綠色甲醇、綠色液氨及其液體發(fā)動(dòng)機(jī)成為跨洋運(yùn)輸船體的動(dòng)力支撐。到2049年，預(yù)計(jì)全球綠氫產(chǎn)能超5億噸，每公斤成本小于1美金，綠色甲醇燃料需求達(dá)1.5億噸，綠氨需求量達(dá)1.8億源系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，交通領(lǐng)域氫電并行，隨著液體發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷優(yōu)化，綠色甲醇綠氨在乘用車領(lǐng)域獲得突破，長(zhǎng)距離航運(yùn)采用綠色甲醇和綠氨燃料，支撐季節(jié)儲(chǔ)能和跨區(qū)域與燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟戰(zhàn)略指導(dǎo)委員會(huì)鄒志剛：能源是人類文明、進(jìn)步的基礎(chǔ)和動(dòng)力，發(fā)展能量密度更高、環(huán)境更加友好、來(lái)源更加廣泛的新能源是未來(lái)能源發(fā)展的必然趨勢(shì)。新能源是新的財(cái)富之源與新的世界秩序。新能源時(shí)代的到來(lái)是中國(guó)崛起的重大機(jī)遇。AI-powered能源數(shù)字主權(quán)和安全加速能源、信AI技術(shù)使得三網(wǎng)從獨(dú)立系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)同生態(tài)。應(yīng)用擴(kuò)展到長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)規(guī)劃，構(gòu)建能源系統(tǒng)數(shù)字孿生及其決十大科技愿景01通訊、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、廣電、數(shù)據(jù)中心等數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)I-I-信息流←物質(zhì)調(diào)控信息能源調(diào)控信息→←物質(zhì)調(diào)控信息能源調(diào)控信息→←數(shù)據(jù)，能量動(dòng)力交通物流、材料制造等基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)M-物質(zhì)流E-能量流安全與治理基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施能源物質(zhì)，智能，機(jī)器→←位移動(dòng)力還有下面一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題需要解決，如量子-經(jīng)典混合字孿生平臺(tái)，跨網(wǎng)異常事件AI預(yù)測(cè)，電網(wǎng)故障前自主轉(zhuǎn)移負(fù)荷等。量子計(jì)算+AI聯(lián)合仿真是突破三網(wǎng)復(fù)雜系統(tǒng)獲得全局最優(yōu)解的可能技術(shù)路徑之一。目前儲(chǔ)能體系還存在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)成熟度不足，跨季節(jié)儲(chǔ)能存在商業(yè)缺口，電化學(xué)體系鋰電池?zé)崾Э氐忍魬?zhàn)，Grid-forming構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能對(duì)新能源為主力電源電網(wǎng)的慣量支撐還很有限，但伴隨著AI技術(shù)與儲(chǔ)能技術(shù)的結(jié)合，新儲(chǔ)能體系、儲(chǔ)能材料、儲(chǔ)能系統(tǒng)數(shù)字孿生等領(lǐng)域的研究將被加速，并有望獲得關(guān)鍵突破。未來(lái)全時(shí)間尺度儲(chǔ)能將打破“長(zhǎng)時(shí)-高效-安全-低成本”不可能四邊形，成為新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基石。到2035年，多元化儲(chǔ)能格局將成為現(xiàn)實(shí)，固態(tài)電池能量密度進(jìn)一步提升。鈉離子電池成本持續(xù)下降，熱儲(chǔ)（卡諾電池）技術(shù)將實(shí)現(xiàn)天級(jí)或更長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng)的長(zhǎng)時(shí)低成本儲(chǔ)能，基于綠電和工業(yè)廢熱的低溫制冷技術(shù)廣泛應(yīng)用于能源領(lǐng)域，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能、工業(yè)廢熱制冷、綠色電源將為全球數(shù)據(jù)中心AI-DC提供多重技術(shù)支撐。丁玉龍：預(yù)計(jì)到2049年前后，熱能消耗量仍將處于C位，中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)機(jī)遇重大。以英國(guó)為例，中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能(MDES，4-200小時(shí))需求約占總儲(chǔ)能需求的92%左右，典型系統(tǒng)包括液態(tài)空氣儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱、工業(yè)9.分子醫(yī)學(xué)與AI融合重塑人類健康新格局物健康工坊”都能提供個(gè)性化的疾病預(yù)防與康復(fù)方案。您的住所與穿戴設(shè)備成為“自我修復(fù)”的生命支持系統(tǒng)。生成當(dāng)日營(yíng)養(yǎng)與藥物建議；咖啡機(jī)中還配有定制益生菌膠囊，48小時(shí)內(nèi)可在腸道合成所需維生素。家中的“生物反應(yīng)冰箱”不僅能儲(chǔ)存食物，更能依據(jù)血液樣本合成特定抗合成生物學(xué)將帶來(lái)“可編程健康”的新時(shí)代，個(gè)體化治療成為常態(tài)。街角的“健康超市”陳列著數(shù)百種基因輔助療再生服務(wù)站”提供組織修復(fù)方案，只需注射生物重編程載體，即可加速皮膚或神經(jīng)的自然再生。整座城市的“健康云”存儲(chǔ)著居民的數(shù)字孿生體——AI在虛擬模型上測(cè)試上萬(wàn)種療法組合，并將最優(yōu)結(jié)果同步到您的AR健康面板，實(shí)時(shí)顯示康復(fù)進(jìn)展與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。生命可編程是繼信息技術(shù)革命之后，人類所面臨的最為深刻、最具顛覆性的技術(shù)浪潮。它標(biāo)志著生命科學(xué)研究從單純的觀察與干預(yù)，全面邁入讀取、編輯與設(shè)計(jì)的工程化時(shí)代。然而，這一進(jìn)程需要審慎推進(jìn)。我們必須在追求技術(shù)突破的同時(shí)，構(gòu)建與其發(fā)展速度相匹配的倫理與安全治理十大科技愿景01當(dāng)前，液體活檢面臨兩大技術(shù)張力：一是靈敏度與特異性的平衡。基于腫瘤知情(tumor-informed)的方法通過(guò)預(yù)先測(cè)序腫瘤組織獲得高特異性，但需要足夠的高質(zhì)量腫瘤樣缺乏個(gè)體化而降低靈敏度。二是臨床效用的驗(yàn)證鴻溝。盡患者的治療升級(jí)策略仍缺乏前瞻性隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的支持。到2030年，液體活檢的檢測(cè)靈敏度將突破單拷貝檢測(cè)極限，特異性達(dá)到99.9%以上，使早期癌癥檢出率提升至80%。檢測(cè)周期將從數(shù)周縮短至48小時(shí)以內(nèi)，檢測(cè)成本降至100美元以下，覆蓋主要癌種的術(shù)后監(jiān)測(cè)與高危人群篩控”的跨越。便攜式檢測(cè)設(shè)備將覆蓋社區(qū)醫(yī)療機(jī)構(gòu)，檢測(cè)通量提升100倍，單次檢測(cè)可同步分析超過(guò)50種癌癥相關(guān)標(biāo)志物。超過(guò)80%的慢性疾病將通過(guò)主動(dòng)預(yù)防得到有效控制。到2049年，液體活檢將進(jìn)化為整合影像組學(xué)、代謝組學(xué)的多維健康監(jiān)控平臺(tái)?？纱┐魃飩鞲衅骷晌⒘骺匦具B續(xù)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)采集頻率達(dá)到每小時(shí)一次。結(jié)合AI預(yù)警系統(tǒng)，在分子復(fù)發(fā)信號(hào)出現(xiàn)24小時(shí)內(nèi)即可觸發(fā)干預(yù)決策。預(yù)計(jì)全球?qū)⒂谐^(guò)30億人受益于液體活檢的常態(tài)化健康監(jiān)盧煜明：液體活檢的廣泛應(yīng)用有望實(shí)現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)、精準(zhǔn)干預(yù)和顯著降低死亡率，從而在高風(fēng)險(xiǎn)人群中重塑癌癥防控當(dāng)前，F(xiàn)DA批準(zhǔn)的伴隨診斷設(shè)備所覆蓋的癌癥臨床適應(yīng)癥觸及精準(zhǔn)醫(yī)療的表層。真正的變革源于診斷技術(shù)本身從單點(diǎn)突變檢測(cè)向全景基因組解析的演進(jìn)。謝組）的綜合分子診斷與分析平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，覆蓋前二十類高發(fā)疾病。全球每年新增基因組測(cè)序量將突破過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)跨機(jī)構(gòu)共享。AI算法將在此基礎(chǔ)上深度挖掘人群分子特征與疾病發(fā)生的統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)，為精準(zhǔn)診斷提供科學(xué)依據(jù)。生物組等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。AI驅(qū)動(dòng)的大數(shù)據(jù)模型可模擬個(gè)體健康演化路徑，將疾病預(yù)測(cè)窗口提前5–10年，使主要癌癥、心血管與神經(jīng)退行性疾病的早期干預(yù)成為現(xiàn)實(shí)。到2049年，精準(zhǔn)醫(yī)療將從治療工具演化為主動(dòng)健康管理體系。全球超過(guò)70%的人口將完成基因組測(cè)序，形成互聯(lián)互通的全球健康大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。分子診斷不再依賴癥狀觸發(fā)，而是通過(guò)多維生物標(biāo)志物與AI預(yù)測(cè)模型，實(shí)時(shí)評(píng)估個(gè)體健康偏離軌跡，實(shí)現(xiàn)“從診斷疾病到預(yù)判健康”的跨越。大數(shù)據(jù)與大健康的深度融合，使人類第一次能夠以分子級(jí)視從“經(jīng)驗(yàn)推廣”轉(zhuǎn)向“因果推理”正在改變治療模式。過(guò)去，如果一個(gè)晚期肺癌患者同時(shí)適用三種靶向藥，醫(yī)生在精準(zhǔn)匹配單一患者可能存在的合并癥、特殊基因突變及獨(dú)特的腫瘤微環(huán)境。這些可定位的精準(zhǔn)靶點(diǎn)無(wú)法被傳統(tǒng)組織到2030年，醫(yī)生將配備智能決策助手——輸入患者的日常連續(xù)健康數(shù)據(jù)與多組學(xué)數(shù)據(jù)，輸出按預(yù)期獲益排序的個(gè)性化方案組合，而非單一最優(yōu)解?？臻g組學(xué)技術(shù)的突破，將使腫瘤微環(huán)境調(diào)控成為與靶向治療、免疫治療并列的第三大核心策略。預(yù)計(jì)AI輔助決策將讓治療有效率提升子計(jì)算支持的因果推理引擎，能在毫秒級(jí)模擬數(shù)千種治療經(jīng)濟(jì)成本等多維度因素。盧煜明：人工智能正在引發(fā)健康領(lǐng)域的范式革命。在診斷2023年12月，美國(guó)FDA批準(zhǔn)首個(gè)基于CRISPR的鐮刀型貧血癥療法，患者接受一次性治療后癥狀完全緩解，標(biāo)志著PrimeEditing最新突破將編輯精度提升至前所未有的水代。正如華人頂尖基因科學(xué)家張鋒在2025年哈佛Prather統(tǒng)的多樣性中挖掘可編程機(jī)制，正推動(dòng)基因編輯工具箱的持續(xù)擴(kuò)展”。該領(lǐng)域聚焦于對(duì)個(gè)體基因組或細(xì)胞進(jìn)行精準(zhǔn)的讀取與修改，實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的根治和對(duì)體征的優(yōu)化。美國(guó)生物化學(xué)家、諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主JenniferDoudna：我常常在想—也許還比較遙遠(yuǎn)，但非常有意思—最終CRISPR會(huì)用于“遺傳疫苗”。假如未來(lái)我們每個(gè)人都掌握自己的DNA序列，我們就能知道哪些疾病（如阿爾茨海默病、心血管疾病）更易感，于是可以在生命早期微調(diào)這些讓我們易感的基因，讓將來(lái)不必為此擔(dān)心。十大科技愿景01到2030年，基因編輯將實(shí)現(xiàn)從單點(diǎn)修復(fù)到復(fù)雜基因調(diào)控回路重編程的跨越。編輯效率有望提升至99.9%以上，脫靶率降至十萬(wàn)分之一以下，顯著提高在臨床中的安全性與可控性。多組學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)將與AI模型結(jié)合，用于解析疾病網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、識(shí)別關(guān)鍵調(diào)控節(jié)點(diǎn)，為基因編輯提供科學(xué)靶點(diǎn)依據(jù)。基因編輯的應(yīng)用方向也將逐步從“治愈單一疾倫理框架下，推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)從基因?qū)用孢~向整體生命調(diào)控的新階段，預(yù)計(jì)超過(guò)10種基因編輯療法獲批臨床應(yīng)用。到索-替換”邏輯結(jié)合擴(kuò)散生成模型，編輯范圍將從單基因擴(kuò)展至整個(gè)代謝通路的協(xié)同優(yōu)化，使復(fù)雜性狀（如衰老相關(guān)基因網(wǎng)絡(luò)）成為可編輯對(duì)象。預(yù)計(jì)全球?qū)⒂谐^(guò)100萬(wàn)患者受益于基因編輯療法，治療成本降至10萬(wàn)美元以下。到限于修復(fù)缺陷，而是賦予生物體全新的可編程代謝通路、信號(hào)級(jí)聯(lián)與環(huán)境適應(yīng)策略。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，作物將被編程為學(xué)領(lǐng)域，生物體將合成自然界不存在的功能蛋白，創(chuàng)造出超越傳統(tǒng)材料性能的生物基材料。美國(guó)生物化學(xué)家、諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主JenniferDoudna：或許有一天，我們可以服用藥丸，讓基因編輯技術(shù)精準(zhǔn)地靶向體內(nèi)特定細(xì)胞。對(duì)于這類疾病，骨髓中的干細(xì)胞可以進(jìn)行基因編輯，從而發(fā)揮治療作用。這聽(tīng)起來(lái)像是科幻小說(shuō)里的情節(jié)，但實(shí)際上，我們已經(jīng)朝著這個(gè)方向取得了巨大的進(jìn)展。我認(rèn)為在接下來(lái)的5到10年里，我們會(huì)看到域共棲時(shí)代”——人類在陸地、太空與深海之間自由往返，生命的版圖第一次真正擴(kuò)展到行星之外與海洋之下。在太空，人類的出行如同今日的航空。全面可復(fù)用的“星艦”與軌道加油系統(tǒng)讓地月航線常態(tài)化。乘客登上有人工重力環(huán)艙的太空巴士，僅需AI健康評(píng)估便可起航。透過(guò)全息舷窗，藍(lán)色地球與星河并行閃耀。生命支持系統(tǒng)維持溫濕與氣壓，旅途安全而舒適。近地軌道的巨型旋轉(zhuǎn)空間體。月球南極的基地群利用永久光照區(qū)實(shí)現(xiàn)能源自足，自動(dòng)采礦與3D打印將月壤轉(zhuǎn)化為建筑與氧氣；火星前哨在地探測(cè)艦正前往木星冰衛(wèi)星與系外行星，開啟跨星際科學(xué)航此邁入宇宙級(jí)文明的門檻。數(shù)千居民。AI生態(tài)系統(tǒng)維持恒溫恒壓與富氧環(huán)境，能源來(lái)自潮汐與溫差發(fā)電，海水淡化與藻類溫室實(shí)現(xiàn)食物與氧氣循環(huán)。更深處的“海底棲息城”以模塊化艙體連接科研與居住區(qū)，機(jī)器人群維護(hù)能源與生態(tài)平衡，構(gòu)建封閉生命支持體系。透明穹頂下，居民可觀賞鯨群與冷水珊瑚——海洋已成為地球文明的第二家園，象征著人類與自然共生的仰望星空與俯瞰深海，這兩個(gè)看似背離的方向共享著相同的技術(shù)基因。無(wú)論是火星還是深海，人類都在學(xué)習(xí)如何在極端環(huán)境中生存。技術(shù)的融合正在消解空間探索與深海研究的界限，航天器技術(shù)、月球采礦技術(shù)與海底能源開發(fā)構(gòu)成了這場(chǎng)雙向拓展的技術(shù)支柱。十大科技愿景01起步與實(shí)用化體系化與擴(kuò)張起步與實(shí)用化體系化與擴(kuò)張常態(tài)化與網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化后的文明躍遷網(wǎng)絡(luò)化后的文明躍遷多棲居文明成形人工重力棲息地+月球產(chǎn)業(yè)化星際航行常態(tài)化復(fù)用重型系統(tǒng)范式轉(zhuǎn)移定居太空成為現(xiàn)實(shí)海底城鎮(zhèn)投入運(yùn)營(yíng)海底城市自治與國(guó)際治理體系化帶來(lái)網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)地月經(jīng)濟(jì)圈雛形輪換駐留+在地制造經(jīng)濟(jì)圈雛形成形范式轉(zhuǎn)移深海規(guī)?；c聯(lián)網(wǎng)多基地互聯(lián)運(yùn)維智能化空海夢(mèng)想起步海底居住起步深海站/旅館常態(tài)化復(fù)用從實(shí)驗(yàn)走向?qū)嵱锰战?jīng)濟(jì)由試驗(yàn)到產(chǎn)業(yè)化2030年2030年-2035年2035年-2045+年2025年-2030年2025–2030：全面復(fù)用的起點(diǎn)這一階段標(biāo)志著航天器復(fù)用從實(shí)驗(yàn)走向?qū)嵱?。運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)高頻復(fù)用，星艦進(jìn)入軌道試飛，人類開始打造低成本、可復(fù)用的百噸級(jí)載具。核熱推進(jìn)技術(shù)（NTP,ThermalPropulsion通過(guò)在高溫核反應(yīng)堆中加熱氫推進(jìn)劑并高速噴出以產(chǎn)生推力，其比沖效率約為化學(xué)能火箭未來(lái)載人深空任務(wù)奠定關(guān)鍵基礎(chǔ)。全球企業(yè)推動(dòng)商業(yè)載人飛行，小型可復(fù)用飛行器興起。復(fù)用技術(shù)由此實(shí)現(xiàn)商業(yè)化2030–2035：成熟與多極化擴(kuò)張歐洲、印度等相繼推出具備完全復(fù)用能力的重型火箭，全球太空運(yùn)輸體系趨于多極化。技術(shù)進(jìn)入實(shí)用化階段，太陽(yáng)能電推進(jìn)（SolarElectricPropulsion,SEP）系統(tǒng)也日趨成熟——依托高效率光伏陣列與霍爾電離推進(jìn)器，通過(guò)電磁場(chǎng)約束等離子體產(chǎn)生推推進(jìn)技術(shù)形成互補(bǔ)：核熱推進(jìn)負(fù)責(zé)載人快速轉(zhuǎn)移與重型貨運(yùn)，太陽(yáng)能電推進(jìn)用于長(zhǎng)期托運(yùn)與深空補(bǔ)給。復(fù)用航天器體系由此擴(kuò)展為覆蓋地表、軌道與行星際空間的全鏈路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，標(biāo)志人類太空交通基礎(chǔ)設(shè)施的體系化成型。2035–2049：星際航行與太空交通網(wǎng)絡(luò)2040年代，人類正式進(jìn)入常態(tài)化星際航行時(shí)代。近地空間構(gòu)建起由軌道空間港、燃料補(bǔ)給站與轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)組成的多層電磁加速軌道利用超導(dǎo)磁懸浮加速器，在地面或軌道平臺(tái)上對(duì)航天器進(jìn)行超高加速度發(fā)射，使其在無(wú)化學(xué)燃料消耗的情況下獲得初始逃逸速度，可將近地軌道發(fā)射成本降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，并顯著提升發(fā)射頻率與安全性。Musk：只要我們?cè)谥匦瓦\(yùn)載火箭發(fā)射技術(shù)方面取得一些關(guān)鍵進(jìn)展，人類就可以在2055年前建立一個(gè)可持續(xù)的、電磁加速軌道的出現(xiàn)，使“從地表到軌道、再到行星際空間”的運(yùn)輸體系形成閉環(huán)，成為復(fù)用航天器網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力中空間港與軌道城的交通網(wǎng)，復(fù)用航天器不再只是發(fā)射工具，而成為連接地球與星際社會(huì)的基礎(chǔ)設(shè)施，標(biāo)志著人類真正邁入多星球文明的交通紀(jì)元。軌道基礎(chǔ)設(shè)施與太空棲居體系技術(shù)，從近地軌2025–2030：從近地軌道走向地月空間這一階段標(biāo)志著人類從太空探索邁向太空基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，科學(xué)家與太空游客將實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期駐留軌道。人類月球基地計(jì)劃在2028年前后將投入運(yùn)行，美、中、俄等國(guó)同步推進(jìn)月球科研基地布局，驗(yàn)證建材、采礦與輻射防護(hù)技術(shù)，為永久基地建設(shè)做準(zhǔn)備。此階段，在軌制造與補(bǔ)給技術(shù)取得突破性進(jìn)展，成為連接近地軌道與地月空間的關(guān)鍵支撐環(huán)節(jié)。在軌制造利用3D打印與自動(dòng)裝配技術(shù)，在微重力環(huán)境中直接生產(chǎn)大型構(gòu)件。在軌補(bǔ)給與服務(wù)則通過(guò)機(jī)器人加注推進(jìn)劑、更換模塊及維修關(guān)鍵部件，實(shí)現(xiàn)航天器的再生使用與壽命延長(zhǎng)。這兩項(xiàng)技術(shù)使軌道空間