研究員 阿茹汗

大模型打開了人機交互新范式；新算法和新模型的爆發(fā)，使得3D生成進入涌現(xiàn)期；精準醫(yī)療的新解法將由mRNA提供，開啟生物醫(yī)藥新篇章……在充滿變數(shù)與挑戰(zhàn)的當下，新科技的涌現(xiàn)在改變?nèi)祟惿罘绞降耐瑫r，也為產(chǎn)業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機遇。

新科技是指一切對人類社會具有顛覆意義的創(chuàng)新型技術，是智慧化、創(chuàng)新型、變革性的代名詞。隨著科技的飛速發(fā)展，一些具有前瞻性和顛覆性的新科技正在不斷涌現(xiàn)，為人類生活和產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造無限想象空間。

與此同時，新科技是推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重要力量。當前，我國正整合科技創(chuàng)新資源，加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力。日前召開的新時代推動東北全面振興座談會指出，積極培育新能源、新材料、先進制造、電子信息等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，積極培育未來產(chǎn)業(yè)，加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力，增強發(fā)展新動能。

面向未來，緊緊抓住下一代新科技，也是我國形成新質(zhì)生產(chǎn)力、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、培育經(jīng)濟新動能、構(gòu)建新的增長點、掌握未來發(fā)展主動權(quán)、占據(jù)國際競爭制高點的關鍵。

一、量子技術給未來工業(yè)發(fā)展注入全新動力

量子技術是一種基于量子力學原理的技術，它利用量子比特作為信息處理的單元，可以實現(xiàn)更快、更高效、更安全的信息處理和通信。量子技術主要包括量子計算、量子通信和量子精密測量等領域。近幾年，隨著量子力學的不斷發(fā)展，與量子有關的量子通信、量子計算機等不斷涌現(xiàn)。

目前，中國在量子技術方面已經(jīng)取得了一定的進展和成就。

在量子通信領域，中國已經(jīng)實現(xiàn)了全球首個基于量子糾纏的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)，建成了世界首條量子保密通信干線——京滬干線，并在國際上率先開展空間量子通信技術的研究；在量子計算領域，中國的研究團隊提出了多種先進的量子算法和架構(gòu)，并在超導、離子阱、光學等物理體系方面實現(xiàn)了具有國際領先水平的實驗驗證。此外，中國還積極推動量子技術的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，成立了一批專注于量子技術的高科技企業(yè)。

例如，2022年1月成立的華翊量子是國內(nèi)首家專注于離子阱量子計算技術路線的高科技企業(yè)。該公司在離子阱量子計算方面取得了重要進展，發(fā)布了一系列重要的科研成果。其中，離子阱量子計算原型機在近期已完成初步測試，運行良好；再如，2020年11月成立的玻色量子致力于可擴展、可編程的光量子計算平臺研發(fā)和量子計算應用落地；阿里巴巴也于2015年與中科院聯(lián)合成立了量子計算機實驗室，主攻量子計算機難題。

中國量子技術水平在國際上已躋身第一梯隊，與美國、歐盟、日本等發(fā)達國家和地區(qū)，在量子技術方面展開了激烈的競爭。但在量子技術基礎研究實力和創(chuàng)新能力、高水平人才和團隊的培養(yǎng)和引進上仍有待加強。特別是在浪子技術產(chǎn)業(yè)化進程相對較慢，尚未形成成熟的商業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)鏈。未來，除了加強頂層設計和政策支持外，還需強化基礎研究和創(chuàng)新能力、加強產(chǎn)學研合作和協(xié)同創(chuàng)新、推進國際合作和參與全球競爭、拓展應用場景和市場需求，真正為工業(yè)發(fā)展注入全新動力。

二、高性能算力，搶占新一輪科技浪潮制高點

當前，世界之變、時代之變、歷史之變正以前所未有的方式展開，數(shù)字技術已成為重組全球要素資源、重塑全球經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、重構(gòu)全球競爭格局的關鍵力量，算力則成為世界主要國家競相部署的新焦點。

高性能算力技術是現(xiàn)代信息技術的重要組成部分，加快算力建設，將有效激發(fā)數(shù)據(jù)要素創(chuàng)新活力，推動數(shù)字產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化進程，催生新技術、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式，從而實現(xiàn)對經(jīng)濟發(fā)展效能的放大、疊加、倍增作用。

根據(jù)多個權(quán)威機構(gòu)的排名和評估，中國的高性能計算機在全球范圍內(nèi)具有較高的排名和影響力，尤其是在超級計算機領域。中國是全球超級計算機的重要研發(fā)和生產(chǎn)國家之一，擁有多臺高性能的超級計算機，如“天河”“太湖之光”“神威”等。這些超級計算機在全球超級計算機排名中占據(jù)了重要位置，并被廣泛應用于科學計算、工程模擬、大數(shù)據(jù)處理等領域。

此外，中國在高性能計算技術方面也取得了許多重要突破和成就。例如，中國自主研制的“長征五號”“長征七號”等運載火箭，成功將“天宮二號”“天舟一號”等空間器送入太空，標志著中國的高性能計算技術在航空航天領域的應用取得了重要突破。

三、熱核聚變將會如何重新定義世界能源秩序？

熱核聚變作為一種能源技術，被認為是一種可持續(xù)、清潔的能源供應方式。它不僅關乎能源安全、環(huán)境保護、能源的穩(wěn)定供應，更有可能重新定義世界能源秩序和格局。

隨著傳統(tǒng)能源的逐漸枯竭，能源危機已經(jīng)成為全球面臨的一大挑戰(zhàn)。熱核聚變技術作為一種幾乎無限的能源來源，掌握這一技術就有可能解決全球能源危機，保障人類社會的能源需求。

此外，僅從經(jīng)濟發(fā)展的角度來說，如果熱核聚變能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化應用，它將需要大量的投資來建設核聚變反應堆和其他相關設施。這將為全球經(jīng)濟帶來巨大的發(fā)展機遇，同時也可能改變能源行業(yè)的格局。

2023年以來，國務院國資委啟動了實施未來產(chǎn)業(yè)啟航行動，明確了可控核聚變領域為未來能源的唯一方向。2023年，我國在該領域也取得了顯著進展：全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）已經(jīng)在多個實驗中取得了重要成果；核聚變大科學裝置“中國環(huán)流三號”面向全球開放，邀請世界各國科學家來中國集智攻關。

此外，2023年的中核集團牽頭的可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體成立也意味著，創(chuàng)新協(xié)同推進聚變能源產(chǎn)業(yè)邁出實質(zhì)性步伐。

四、便攜儲能，儲能賽道的下一站的天后

便攜儲能是指可以方便攜帶的儲能設備，通常用于戶外活動、應急救援、移動能源等場景。隨著可再生能源和智能電網(wǎng)的發(fā)展，以及人們對能源安全和可持續(xù)性的需求日益增長，便攜儲能市場有望繼續(xù)擴大。根據(jù)相關數(shù)據(jù)，全球便攜儲能市場的年復合增長率已經(jīng)超過100%，未來幾年仍將繼續(xù)保持快速增長。

除了市場擴容外，便攜儲能技術的不斷創(chuàng)新，推動產(chǎn)品性能的提升和成本下降。例如，鋰電池技術的進步提高了儲能密度和循環(huán)壽命，超級電容器技術的發(fā)展則可以提供更快的充電速度和更高的能量密度。此外，便攜儲能應用領域也不斷增加，戶外活動、應急救援、移動能源等領域都有廣泛的應用。

由于便攜儲能市場的快速發(fā)展，競爭也日益激烈。除了鋰電池、超級電容器、燃料電池等不同技術路線的選擇外，各大廠商在技術、品質(zhì)、價格等方面展開了激烈競爭，同時也通過合作、并購等方式不斷提升自身的競爭力。

產(chǎn)業(yè)在發(fā)展快速的同時也面臨挑戰(zhàn)，需要行業(yè)內(nèi)玩家不斷創(chuàng)新，提高產(chǎn)品的性能、降低成本，同時加強合作和溝通，共同推動產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

五、光子技術正孕育著變革前景，即將引爆重大產(chǎn)業(yè)革命

作為第四次科技革命的“基礎設施”光子技術，在信息光子、能量光子、生物光子、空間光子和光子智能的五大領域，正孕育著一批具備引爆重大產(chǎn)業(yè)變革的前景。

隨著人工智能、航空航天、智能制造、新能源、生命科學的蓬勃發(fā)展，光子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也逐漸進入快速增長期。截至2020年，全球有四分之一的國家參與光子產(chǎn)業(yè)鏈分工，共有4842家企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和銷售光子核心器件和產(chǎn)品，其中，中國（1804家）和美國（946家）企業(yè)合計占據(jù)了一半以上的市場份額。

2021年全球光電子產(chǎn)品全年收入已經(jīng)超過2.1萬億美元，而每年的光子產(chǎn)品和相關服務的估值則高達7—10萬億美元左右，約占全球世界經(jīng)濟總量的11%，隨著“消費電子”過渡到“消費光子”，光子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為全球發(fā)展最快的未來產(chǎn)業(yè)之一。

在國內(nèi)，陜西作為在全國范圍內(nèi)最早開始實施“追光計劃”的省份，已在起跑線上取得領先位置。據(jù)統(tǒng)計，陜西省內(nèi)光子科技企業(yè)已從2021年的百家左右，增加到截至2023年9月的300余家。同時，基于中國科學院西安光機所“西光模式”的推動下，200余家光子技術企業(yè)集聚西安，培育孵化了炬光科技、萊特光電、中科微精、奇芯光電等一批國內(nèi)光子領先企業(yè)，西安光子產(chǎn)業(yè)集群已初具規(guī)模。

光子技術的不斷發(fā)展和應用將推動相關產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展，為人類的生產(chǎn)和生活帶來更多的便利和進步，中國相關產(chǎn)業(yè)和所屬企業(yè)也應搶占“光”先機，引領新高地。