2022年世界科技發(fā)展回顧 ? 數(shù)字技術(shù)篇

科技日報(bào)國際部

俄羅斯 Russia

搶占數(shù)字技術(shù)高地開發(fā)6G網(wǎng) 擬定微電子技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略

為搶占數(shù)字技術(shù)發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2022年新聞的制高點(diǎn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2022年新聞，2022年，俄羅斯計(jì)劃發(fā)展6G技術(shù)，正在計(jì)劃制定微電子技術(shù)發(fā)展國家戰(zhàn)略，也加大了對數(shù)字人才的培養(yǎng)力度。

俄決定繞過5G直接開發(fā)6G網(wǎng)絡(luò)。無線電制造科學(xué)研究所和莫斯科斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究院將在2025年前獲得300多億盧布，用于開發(fā)國產(chǎn)6G國內(nèi)通信設(shè)備的聯(lián)合項(xiàng)目，包括從原型到生產(chǎn)的設(shè)備開發(fā)、組件基礎(chǔ)問題以及監(jiān)管框架的開發(fā)和新網(wǎng)絡(luò)的電磁安全研究。預(yù)計(jì)6G設(shè)備可以在2025年之前研制成功。

俄工貿(mào)部正在制定2030年前俄羅斯微電子技術(shù)發(fā)展國家政策構(gòu)想。工貿(mào)部建議市場參與者通過開發(fā)具有現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)的微電子產(chǎn)品，創(chuàng)建電子機(jī)械制造業(yè)并在電子儀器設(shè)計(jì)中放棄外國架構(gòu)。到2030年將投資約3.19萬億盧布用于國產(chǎn)半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)、國內(nèi)芯片和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)、人才培訓(xùn)等，到2022年底實(shí)現(xiàn)90納米國產(chǎn)芯片制造，2030年實(shí)現(xiàn)28納米國產(chǎn)芯片。

圖片來源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2022年新聞：視覺中國

莫斯科電子技術(shù)學(xué)院承接了俄貿(mào)工部開發(fā)制造芯片的光刻機(jī)項(xiàng)目，首期投資6.7億盧布資金。該計(jì)劃使用X射線技術(shù)開發(fā)全新的EUV光刻機(jī)，不需要光掩模就能生產(chǎn)芯片。

為防止人才大量流失，俄政府出臺了對IT行業(yè)的支持措施，包括對IT企業(yè)3年內(nèi)免繳所得稅和不高于3%的優(yōu)惠貸款，對IT人才給予優(yōu)惠住房按揭、延期征兵等。

日本 Japan

利用仿生技術(shù)開發(fā)機(jī)器人 單芯片數(shù)據(jù)傳輸創(chuàng)新紀(jì)錄

2022年，日本科學(xué)家在機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)元件制造、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域取得更多成果，為該國數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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在智能機(jī)器人方面，京都大學(xué)和名古屋大學(xué)研究人員從脊椎動(dòng)物的進(jìn)化中汲取靈感，開發(fā)出新的自動(dòng)化方法來設(shè)計(jì)機(jī)器人，以同時(shí)改進(jìn)它們的形狀、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和控制器組件。理研先鋒研究中心領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種遠(yuǎn)程控制的半機(jī)械蟑螂系統(tǒng)，可通過太陽能電池供電，有望推動(dòng)半機(jī)械昆蟲更快走進(jìn)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。北海道大學(xué)科學(xué)家成功開發(fā)出世界上第一個(gè)利用集群策略工作的微型機(jī)器人，首次證明分子機(jī)器人能夠通過集群策略完成貨物遞送，運(yùn)輸效率是單個(gè)機(jī)器人的5倍。

在計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，丹麥、瑞典和日本的科學(xué)家將數(shù)據(jù)分成一系列色彩包，使單個(gè)計(jì)算機(jī)芯片能通過光纖電纜，在7.9公里范圍內(nèi)，每秒傳輸1.84千萬億比特（PB）數(shù)據(jù)，創(chuàng)下單芯片作為光源傳輸數(shù)據(jù)的新紀(jì)錄，有望催生性能更優(yōu)異芯片，提升現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的性能。日本科學(xué)家制造了三維垂直場效應(yīng)晶體管，可用來生產(chǎn)高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件。

東京大學(xué)研究人員創(chuàng)造的垂直場效應(yīng)晶體管，可用于將信息存儲(chǔ)在3D陣列中，這可能會(huì)帶來更快、更節(jié)能的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 。圖片來源：東京大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究所

在機(jī)器學(xué)習(xí)方面，九州大學(xué)與東京大學(xué)合作，開發(fā)了一種嗅覺傳感器，與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合，這種“人造鼻”能對多達(dá)20個(gè)人進(jìn)行身份驗(yàn)證，平均準(zhǔn)確率超過97%。東京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，將超過10萬成年人的睡眠數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為16種不同的睡眠模式，有助于構(gòu)建新的失眠診斷方法，開發(fā)對應(yīng)的治療策略。

英國 The UK

人工智能應(yīng)用于更多領(lǐng)域 計(jì)算機(jī)研究深入光電結(jié)合

英國科學(xué)家在人工智能（AI）領(lǐng)域取得多項(xiàng)突破，包括用AI首次控制核聚變、用AI預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等。“深度思維”與瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院合作，訓(xùn)練了一種深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法來控制核聚變反應(yīng)堆內(nèi)過熱的等離子體并宣告成功，有助加速無限清潔能源的到來。“深度思維”憑借“阿爾法折疊”算法，預(yù)測了迄今被編目的幾乎所有2億多個(gè)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，破解了生物學(xué)領(lǐng)域最重大的難題之一，有助于應(yīng)對抗生素耐藥性，加速藥物開發(fā)并徹底改變基礎(chǔ)科學(xué)。該公司研發(fā)的“DeepNash”（深度納什）學(xué)會(huì)了在“西洋陸軍棋”游戲中，使用虛張聲勢等欺騙手段來擊敗人類對手。該公司AI創(chuàng)建的高效數(shù)學(xué)算法能解決矩陣乘法問題。該公司AI通過模擬數(shù)十年足球比賽的情況，學(xué)會(huì)了熟練地控制數(shù)字代理足球運(yùn)動(dòng)員，其建模的“AI代理”可與其他人工代理溝通合作，在玩游戲時(shí)共同制定計(jì)劃。

圖片來源：英國《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站

牛津大學(xué)研究顯示，AI能模擬條件反射進(jìn)行聯(lián)想學(xué)習(xí)，比傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法快千倍。利茲大學(xué)科學(xué)家借助AI掃描視網(wǎng)膜以探知心臟病風(fēng)險(xiǎn)。

在計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域，牛津大學(xué)研究人員開發(fā)了一種使用光偏振來實(shí)現(xiàn)最大化信息存儲(chǔ)密度的設(shè)備，其計(jì)算密度比傳統(tǒng)電子芯片提高了幾個(gè)數(shù)量級。南安普頓大學(xué)工程師則與美國科學(xué)家攜手，設(shè)計(jì)了一種與光子芯片集成的電子芯片并創(chuàng)造出一種設(shè)備，能以超高速傳輸信息同時(shí)產(chǎn)生最少的熱量。

在機(jī)器人領(lǐng)域，利茲大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種“磁性觸手機(jī)器人”，直徑只有2毫米，可由患者體外的磁鐵引導(dǎo)進(jìn)入肺部狹窄的管道采樣。帝國理工學(xué)院科學(xué)家展示了一組受動(dòng)物啟發(fā)的飛行機(jī)器人，可在飛行中建造3D打印結(jié)構(gòu)，未來有望用于在偏遠(yuǎn)地區(qū)建造房屋或重要基礎(chǔ)設(shè)施。格拉斯哥大學(xué)科學(xué)家將由砷化鎵制成的微型半導(dǎo)體打印到柔性塑料表面，所得設(shè)備的性能可與目前市場上最好的傳統(tǒng)光電探測器媲美，且能承受數(shù)百次彎曲，可用作未來機(jī)器人的智能電子皮膚。蘇格蘭科學(xué)家開發(fā)出了一種先進(jìn)的壓力傳感器技術(shù)，有助于改進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)，如用于機(jī)器人假肢和機(jī)械臂。

右側(cè)是磁性觸手機(jī)器人的一部分。圖片來源：英國利茲大學(xué)

德國 Germany

提出新“數(shù)字化戰(zhàn)略” 成立6G研發(fā)行業(yè)聯(lián)盟

2022年，德國提出了新的“數(shù)字化戰(zhàn)略”，同時(shí)強(qiáng)調(diào)人工智能的主導(dǎo)作用并致力于開發(fā)6G技術(shù)的潛能。

德國聯(lián)邦政府提出新的“數(shù)字化戰(zhàn)略”，全面建立互聯(lián)、可持續(xù)的數(shù)據(jù)文化將成為未來幾年德國科研領(lǐng)域的關(guān)鍵任務(wù)。具體包括：“國家研究數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施NFDI”數(shù)據(jù)庫建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)2022年新聞；歐洲云計(jì)劃蓋亞-X和數(shù)據(jù)空間的互聯(lián)互通；加強(qiáng)科研領(lǐng)域數(shù)據(jù)資助計(jì)劃；擴(kuò)大超級計(jì)算中心的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施，提高數(shù)據(jù)加工能力等。在大數(shù)據(jù)方面，德國正積極推動(dòng)建立一個(gè)統(tǒng)一的歐洲出行數(shù)據(jù)空間，并將德國工程院發(fā)起的“出行數(shù)據(jù)空間”視為燈塔項(xiàng)目。

在人工智能領(lǐng)域，德國政府決定每年資助柏林學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)研究所、慕尼黑機(jī)器學(xué)習(xí)中心等5個(gè)人工智能能力中心各5000萬歐元，以確保德國在人工智能領(lǐng)域的技術(shù)主權(quán)。歐洲高性能計(jì)算聯(lián)合體決定在德國于利希研究中心建造歐洲第一臺百億億級超級計(jì)算機(jī)，德國政府將為這臺超級計(jì)算機(jī)提供5億歐元的資助。

德國也成立了6G研發(fā)行業(yè)聯(lián)盟，29家企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)將研究6G技術(shù)的潛力，到2025年，德國6G研究計(jì)劃將共獲得7億歐元的資金。

美國 The US

AI預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)獲突破 智能機(jī)器人多領(lǐng)域顯身手

美國的數(shù)字經(jīng)濟(jì)主要在人工智能（AI）、超級計(jì)算機(jī)以及智能機(jī)器人等領(lǐng)域發(fā)力：超級計(jì)算機(jī)“前沿”在全球獨(dú)占鰲頭、人工智能預(yù)測了6億多種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、開發(fā)出水陸兩用的毫米級折紙機(jī)器人等。

在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，國際超算組織宣布，位于美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的超級計(jì)算機(jī)“前沿”在2022年國際超算Top500榜單中拔得頭籌，成為現(xiàn)今世界上運(yùn)行速度最快的超級計(jì)算機(jī)，算力高達(dá)每秒1.1百億億次。

“前沿”超級計(jì)算機(jī)。圖片來源：英國《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站

在AI方面，元宇宙平臺公司（Meta）研究人員利用人工智能ESMFold預(yù)測了來自細(xì)菌、病毒和其他尚未被表征微生物的6億多種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。加州大學(xué)圣地亞哥分校工程學(xué)院的納米工程師開發(fā)了一種AI算法，可幾乎即時(shí)地預(yù)測任何材料的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特性。麻省理工學(xué)院工程師采用類似樂高的設(shè)計(jì)，創(chuàng)建出一款可堆疊、可重新配置的AI芯片。

在智能機(jī)器人領(lǐng)域，斯坦福大學(xué)科學(xué)家開發(fā)了水陸兩用的毫米級折紙機(jī)器人。西北大學(xué)工程師開發(fā)出有史以來最小的像螃蟹一樣的遙控步行機(jī)器人。北卡羅萊納州立大學(xué)研究人員開發(fā)出迄今游泳速度最快的“蝴蝶機(jī)器人”。麻省理工學(xué)院工程師開發(fā)了一種遠(yuǎn)程機(jī)器人系統(tǒng)，可幫助外科醫(yī)生對中風(fēng)或動(dòng)脈瘤患者進(jìn)行快速遠(yuǎn)程治療。約翰斯·霍普金斯大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的智能組織自主機(jī)器人STAR在沒有人類指導(dǎo)的情況下，對豬的軟組織進(jìn)行了腹腔鏡手術(shù)，這是向機(jī)器人最終在人體上實(shí)施全自動(dòng)手術(shù)邁出的重要一步。

智能組織自主機(jī)器人可以在沒有人類幫助的情況下對豬的軟組織進(jìn)行腹腔鏡手術(shù)。圖片來源：約翰斯·霍普金斯大學(xué)

法國 France

提高電子器件制造能力 加強(qiáng)數(shù)字規(guī)則制定工作

2022年，在數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域，法國的發(fā)力點(diǎn)集中于提升本土電子元器件的制造能力，以及加強(qiáng)數(shù)字規(guī)則的制定和管理工作。

7月，法國政府發(fā)布《電子工業(yè)戰(zhàn)略》，旨在提高本土電子元器件制造能力。政府將投入50億歐元，重點(diǎn)采取三方面措施：發(fā)展法國本土電子元器件制造能力，推動(dòng)創(chuàng)新型技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；支持科研機(jī)構(gòu)開展顛覆性技術(shù)研究，鼓勵(lì)企業(yè)在此基礎(chǔ)上開拓新興市場；通過教育培訓(xùn)加強(qiáng)人才供給，提高法國從業(yè)人員的競爭力。

與此同時(shí)，法國正式啟動(dòng)“電子2030”計(jì)劃，旨在保持法國電子工業(yè)的領(lǐng)先地位，應(yīng)對從上游研究到下游應(yīng)用以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈當(dāng)前和未來面臨的挑戰(zhàn)。法國政府將在2022年至2026年為意法半導(dǎo)體和另外14家參與“歐洲共同利益重點(diǎn)項(xiàng)目之微電子和通信技術(shù)”（IPCEI ME/CT）項(xiàng)目的主要法國企業(yè)提供財(cái)政支持。在先進(jìn)制程方面，意法半導(dǎo)體重啟10納米工藝節(jié)點(diǎn)的研發(fā)進(jìn)程。

在數(shù)字規(guī)則方面，法國作為歐盟輪值主席國，推動(dòng)歐盟層面在2022年先后出臺《數(shù)字權(quán)利和原則宣言》《數(shù)字服務(wù)法案》和《數(shù)字市場法案》，修訂《網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)安全指令》。法國則在成員國層面就如何實(shí)現(xiàn)率先對數(shù)字稅實(shí)施征管進(jìn)行了具體部署。

韓國 South Korea

提升AI產(chǎn)業(yè)競爭力 加強(qiáng)數(shù)字危機(jī)管控

韓國希望從數(shù)字時(shí)代的追擊者躍升為數(shù)字時(shí)代的先導(dǎo)國家，致力于提升本國在人工智能（AI）產(chǎn)業(yè)的競爭力，同時(shí)加強(qiáng)對數(shù)字危機(jī)的管理和控制。

韓國總統(tǒng)尹錫悅表示，將把韓國AI產(chǎn)業(yè)競爭力提升至全球第三，并把數(shù)據(jù)市場規(guī)模擴(kuò)大一倍，達(dá)到50萬億韓元（約合人民幣2513億元）以上。韓國政府面向數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的主要構(gòu)想在于從數(shù)字時(shí)代的追擊者躍升為數(shù)字時(shí)代的先導(dǎo)國家，具體包括：打造全球頂級水平的數(shù)字力量；擴(kuò)大數(shù)字經(jīng)濟(jì)的覆蓋范圍；提升數(shù)字經(jīng)濟(jì)的包容性；構(gòu)建政府?dāng)?shù)字平臺；推動(dòng)數(shù)字文化創(chuàng)新。

韓國科學(xué)技術(shù)信息通信部召開網(wǎng)絡(luò)服務(wù)安全檢查會(huì)議時(shí)表示，將以信息技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)Kakao服務(wù)癱瘓事件為契機(jī)，新設(shè)“數(shù)字危機(jī)管控本部”，同時(shí)加速開發(fā)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和火災(zāi)危險(xiǎn)性較小的電池技術(shù)以應(yīng)對災(zāi)難發(fā)生。韓國kakao服務(wù)因火災(zāi)中斷服務(wù)為全球信息技術(shù)企業(yè)敲響警鐘，發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)的同時(shí)必須將基礎(chǔ)設(shè)施安全擺在重要位置。

以色列 Israel

推行軍事智能戰(zhàn)略 AI民用百花齊放

2022年，以色列的人工智能技術(shù)在民用和軍用領(lǐng)域的應(yīng)用百花齊放。

1月，以色列特拉維夫大學(xué)和伊奇洛夫醫(yī)院聯(lián)合開發(fā)了一個(gè)人工智能程序，用于處理血液感染患者的電子病歷，通過患者檢測數(shù)據(jù)和病史，判斷其病情是否會(huì)進(jìn)一步惡化為嚴(yán)重疾病。

SightBit公司宣布其正在使用人工智能技術(shù)處理海灘監(jiān)控?cái)z像頭數(shù)據(jù)，以自動(dòng)判斷水中游泳人員是否存在危險(xiǎn)，該技術(shù)已經(jīng)在以色列城市阿什杜德測試超過1年。Biolojic設(shè)計(jì)公司使用人工智能技術(shù)設(shè)計(jì)的抗體“AU-007”已在澳大利亞開展臨床試驗(yàn)，成為人類首個(gè)由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)并進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的抗體，結(jié)果顯示，“AU-007”在包括19只小鼠的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中完全消除其中10只的腫瘤組織，并顯著抑制了其他9只的腫瘤發(fā)展。

在軍事領(lǐng)域，以色列國防軍宣布，采取一項(xiàng)新戰(zhàn)略，在武裝部隊(duì)的各個(gè)分支機(jī)構(gòu)中整合和使用人工智能，融合處理從空中、地面或海上收集的相關(guān)數(shù)據(jù)，為武裝部隊(duì)創(chuàng)建一個(gè)通用的作戰(zhàn)圖。

巴西 Brazil

電子商務(wù)普及如火如荼 數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展方興未艾

巴西政府正大力推動(dòng)信息通信技術(shù)建設(shè)，積極向數(shù)字服務(wù)轉(zhuǎn)型，未來將著力研究網(wǎng)絡(luò)安全與國家物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃，同時(shí)培訓(xùn)相關(guān)領(lǐng)域的科研人員，重點(diǎn)打造智慧城市、現(xiàn)代醫(yī)療、綠色農(nóng)業(yè)和高端制造等核心產(chǎn)業(yè)。

巴西國家地理研究所公布的數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2060年，巴西65歲以上人口的比例會(huì)超過1/4。為此，巴西開設(shè)了一些針對老年人的數(shù)字技術(shù)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，取得了良好的效果。例如，該國實(shí)施的“在最好的年紀(jì)暢游互聯(lián)網(wǎng)”計(jì)劃，通過舉辦免費(fèi)課程，發(fā)掘老年人使用互聯(lián)網(wǎng)的潛力。

新冠疫情使巴西民眾的消費(fèi)觀念發(fā)生巨大變化，首次嘗試網(wǎng)購的人數(shù)迅速增長，帶動(dòng)了電子商務(wù)的發(fā)展。今年上半年巴西電子商務(wù)銷售額同比增長31%。

巴西數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展方興未艾。傳感器、無人機(jī)、應(yīng)用程序、軟件和管理系統(tǒng)、衛(wèi)星圖像、噴霧器和自動(dòng)收割機(jī)在農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)成為了現(xiàn)實(shí)。如巴西東北部皮奧伊州大拜沙杜里貝羅市迎來該國首個(gè)采用5G技術(shù)的農(nóng)場，農(nóng)場主可以實(shí)時(shí)監(jiān)測動(dòng)物健康狀況，并利用無人機(jī)拍攝和傳輸?shù)母咔鍒D像提高田間日常工作效率。農(nóng)場還配備有能夠自主作出智能決策的機(jī)器人，包括拖拉機(jī)、收割機(jī)等在內(nèi)的農(nóng)業(yè)機(jī)器獲得了更大自主性，農(nóng)場的生產(chǎn)效益預(yù)計(jì)可提升20%至30%。

來源：科技日報(bào)（記者 董映璧 張夢然 劉霞 李山 李宏策 薛嚴(yán) 胡定坤 鄧國慶 實(shí)習(xí)記者 張佳欣 ）

編輯：張琦琪 王程玥

審核：岳靚