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標(biāo)題: 2023 十大前沿科技趨勢 [打印本頁]
作者: Callejon 時(shí)間: 2023-1-13 14:39
標(biāo)題: 2023 十大前沿科技趨勢
生成式 AI，急需「AI經(jīng)濟(jì)」—— ChatGPT 上線五天，注冊人數(shù)超過一百萬
2022 年 8 月，人工智能公司 Stability AI 推出的文生圖模型 Stable Diffusion，通過「去噪模式」，將 AI圖像生成的效率和精度提升到全新的境界。
12 月，Open AI 的「聊天」軟件 ChatGPT 通過「理解」對話者的語義，和人類進(jìn)行有效、連續(xù)的反饋，幾乎達(dá)到「以假亂真」的地步。
2022年以來，一系列 AI 工具包括 Disco Diffusion、Dall-E 2、MidJourney 等「學(xué)習(xí)能力」的爆發(fā)式進(jìn)步，和較低的使用門檻——家用級(jí) PC、交互簡單，均令消費(fèi)者切身感受到生成式 AI 的魅力和挑戰(zhàn)。
它是技術(shù)積累和發(fā)展策略雙重「進(jìn)化」的產(chǎn)物，也急需進(jìn)入商業(yè)化軌道來達(dá)成良性循環(huán)。
對話式 AI 的場景更為基礎(chǔ)和廣泛，有望盡快應(yīng)用于 B 端的營銷與服務(wù)環(huán)節(jié)。G 端有望將生成式 AI 使用在智慧城市、數(shù)字政務(wù)以及大數(shù)據(jù)平臺(tái)等公共服務(wù)領(lǐng)域。面向 C 端消費(fèi)者的商業(yè)化行動(dòng)已經(jīng)開展。
近日，微軟公司擬向 ChatGPT 的開發(fā)者 OpenAI 投資 100 億美元，一旦交易達(dá)成，OpenAI 的估值將達(dá)到 290 億美元。據(jù)悉，微軟可能會(huì)將 ChatGPT 整合到 Word、PowerPoint、Outlook 和其他應(yīng)用程序中，以便客戶用簡單的提示自動(dòng)生成文本。
此舉將改變 10 億人編寫文檔、PPT和電子郵件的方式。
韋布望遠(yuǎn)鏡，引領(lǐng)「大科學(xué)」時(shí)代
—— 其觀測到 138 億年前發(fā)生的大爆炸，那是宇宙的童年
2021 年年底升空，韋布望遠(yuǎn)鏡在 2022 年 7 月發(fā)布首批觀測圖像，包括：星系團(tuán) SMACS J0723.3-7327 所在天區(qū)的長時(shí)間曝光照片、系外行星 WASP-96b 的母恒星 WASP-96 的光變曲線與透射光譜圖、南環(huán)狀星云圖像、5 個(gè)星系構(gòu)成的「斯蒂芬五重奏」（Stephan's Quintet）圖像、船底座星云的一片區(qū)域（NGC 3324）圖像。
能取得上述圖像，韋伯望遠(yuǎn)鏡主要靠的是「地利」——其位于日地連線上、地球外側(cè)約 150 萬公里處的拉格朗日 L2 點(diǎn)，躲在一個(gè)網(wǎng)球場大小的遮陽罩里，擋住日、地、月的輻射，在極度深寒里收集遙遠(yuǎn)的微光和熱源。
耗時(shí) 20 年，花費(fèi) 100 億美元，韋布望遠(yuǎn)鏡的「登場」比原計(jì)劃推遲 14 年，預(yù)算超 20 倍。
因?yàn)轫f布的軌道高度比「哈勃」軌道高度高幾千倍。從升空到開始工作，它必須在地面工程師的遙控下執(zhí)行 344 個(gè)關(guān)鍵步驟，任何一個(gè)步驟出錯(cuò)都將「萬劫不復(fù)」。
韋布的成功證明了大科學(xué)（Big Science）的價(jià)值。不同的國家都在思考大項(xiàng)目和小項(xiàng)目的選擇，韋布的成功讓政府對風(fēng)險(xiǎn)高收益大的大科學(xué)項(xiàng)目更有信心。
未來十年，韋布獲得的數(shù)據(jù)，能夠重塑人類對太陽系內(nèi)天體和太陽系形成機(jī)制的認(rèn)識(shí)，加深人類對系外行星、地外生命、各類天體形成以及宇宙自身的認(rèn)識(shí)。
可控核聚變，軍民兩用
—— 近十年來，激光產(chǎn)生聚變能的效率提高了 6~12 倍
美國勞倫斯-利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的國家點(diǎn)火裝置（NIF）于 12 月 5 日首次實(shí)現(xiàn)可控核聚變的能量增益，即輸出能量與輸入能量之比（Q 值）大于 1。
中國剛和沙特簽署了三十多項(xiàng)協(xié)議，涉及信息技術(shù)、基因、礦業(yè)、氫能和制造業(yè)等領(lǐng)域，美國就曝光了核聚變能量已經(jīng)取得凈增益的「爆炸性新聞」。
2022 年的俄烏戰(zhàn)爭，使傳統(tǒng)油氣的重要性大大提高。全球減碳目標(biāo)迫在眉睫，國家之間有關(guān)清潔能源的技術(shù)路徑競爭，愈發(fā)激烈。
可控核聚變是否取得能量增益，有較大的解釋空間。
以 Q 值來看，2013 年就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了「能量增益」，只是當(dāng)時(shí)沒有宣傳。利用可控核聚變產(chǎn)生清潔能源，路途尚遠(yuǎn)。清潔能源要看輸出/輸入能量比，即整個(gè)過程輸出的電能與輸入的總能量的比值，在電能到電能轉(zhuǎn)化中實(shí)現(xiàn)增益，而不是看 Q 值。
核聚變的難點(diǎn)在于高溫高壓下的原子會(huì)變成高速的等離子，控制等離子體的辦法有二，一是慣性約束核聚變，二是磁性約束核聚變。NIF 的辦法屬于慣性約束核聚變路線，更適合軍事用途。
而磁約束核聚變更有潛力生產(chǎn)清潔能源。主流裝置是 1954 年蘇聯(lián)庫爾恰托夫原子能研究所提出的「托卡馬克」，其依靠電流和環(huán)形線圈產(chǎn)生強(qiáng)磁場，將原子約束在「面包圈」式的容器里。它的整體能量轉(zhuǎn)換效率更高。
芯片制造，由盛而衰
—— 2022 年，美國上市芯片企業(yè)總市值，蒸發(fā)了大約 1.5 萬億美元
經(jīng)歷了 2021 年的「芯片荒」之后，2022 年的芯片業(yè)「暗藏殺機(jī)」。
一方面，芯片市值跌去五分之二，企業(yè)要在通貨膨脹、經(jīng)濟(jì)放緩、局部封鎖和加密幣熊市的環(huán)境下，既下調(diào)收入預(yù)測，又要裁員。另一方面，美國、歐盟、韓國、日本紛紛筑起「芯片圍墻」，都計(jì)劃在未來三年內(nèi)給「自己的」芯片制造業(yè)補(bǔ)貼至少數(shù)百億美元。從市場的角度看，供大于求，已經(jīng)不可避免。
2022 年 8 月，美國頒布《芯片與科學(xué)法案》，限制芯片的出口地，人為地打壓了美國芯片公司的收入「前景」。畢竟在 2021 年，進(jìn)口超過 4000 億美元的中國，是芯片消費(fèi)的最大市場。
芯片制造商寄希望于新市場。高通把芯片賣給汽車公司。AMD、因特爾和英偉達(dá)在爭奪云計(jì)算數(shù)據(jù)中心。因特爾還在進(jìn)軍「物聯(lián)網(wǎng)」。
在美國補(bǔ)貼的「幫助」下，臺(tái)積電、韓國三星以及其他「盟友」的晶圓工廠，正于美國本土動(dòng)工。亞洲芯片制造商一邊公開支持美國的「芯片圍墻」，一邊盡量控制支持的限度。從長時(shí)段看，芯片制造這一曾經(jīng)最緊密的全球化業(yè)態(tài)，終將慢慢分裂。
另外，RISC-V 將打破大公司的「壟斷」。它是規(guī)定了計(jì)算機(jī)芯片指令集的設(shè)計(jì)規(guī)范，開放給公眾，任何人都可以免費(fèi)用它設(shè)計(jì)芯片。之前的芯片設(shè)計(jì)所有權(quán)，被因特爾、Arm 等公司獨(dú)占，定制費(fèi)用更是高昂。
可以想見，像以太網(wǎng)、WiFI、藍(lán)牙等開放標(biāo)準(zhǔn)一樣，RISC-V 很快「無處不在」。
自動(dòng)駕駛，冰火兩重天
—— 中國 L2 級(jí)乘用車滲透率超過 23%
2022 年的「自動(dòng)駕駛」，能夠應(yīng)用的還是高速公路和停車場兩大「相對簡單」的場景，技術(shù)的本質(zhì)是高精地圖導(dǎo)航，外加「視覺」或雷達(dá)感知。2022 年 1~9 月，中國乘用車 L2 和 L2+級(jí)別 ADAS 裝配率達(dá)到 33.5%。
所有銷售車型的「自動(dòng)駕駛」功能，都具有同質(zhì)化、標(biāo)簽膨脹化的特征，靠價(jià)格戰(zhàn)而不是技術(shù)創(chuàng)新?lián)寠Z用戶，終究不是長久之計(jì)。
包括特斯拉在內(nèi)，很多車企的自動(dòng)駕駛技術(shù)依然原地打轉(zhuǎn)。馬斯克多次談到「汽車自動(dòng)駕駛比想象中難。」
難就難在無法建立一個(gè)準(zhǔn)確的向量空間，汽車周圍的一切都需要形成數(shù)字信號(hào)，映射到向量空間之中。谷歌、英偉達(dá)、AWS 已經(jīng)發(fā)起「數(shù)字地球」等數(shù)字孿生項(xiàng)目，未來會(huì)成為自動(dòng)駕駛的重要基礎(chǔ)設(shè)施。
指望消費(fèi)者采用「訂閱制」為自動(dòng)駕駛買單，自動(dòng)駕駛需要發(fā)揮最核心的「用處」——安全的效率工具，安全和效率缺一不可。
2023 年開始，L2 和 L2+級(jí)別的公司將進(jìn)入全面競爭階段，主機(jī)廠自研、傳統(tǒng) Tier1、市場風(fēng)向和芯片周期，都是難以預(yù)計(jì)的變量。
自動(dòng)駕駛核心單元是芯片，而每一個(gè)級(jí)別的自動(dòng)駕駛，對算力到底需求多少？新一年也許會(huì)有更加理性的答案。
不同的車企配置不同，其中不乏「卷」和「高溢價(jià)」的成分。「造車新勢力」認(rèn)為 L2+車輛算力需求最低 200Tops，其采用 254Tops 算力的英偉達(dá) Orin 芯片，價(jià)格超過 500 美元；然而也有車企用兩顆 TDA4 芯片實(shí)現(xiàn) L2+，其算力 16Tops，單顆成本 50 美元。
市場火熱，技術(shù)停滯，自動(dòng)駕駛需要「正本清源」。
動(dòng)力電池，新能源主戰(zhàn)場
—— 2022 年上半年，全球動(dòng)力電池裝機(jī)量同比大漲 76%
新能源汽車的競爭，很大程度體現(xiàn)在動(dòng)力電池的競爭。
2021 年以來，動(dòng)力電池市場最大的變化，就是磷酸鐵鋰電池裝車比例超過三元鋰電池。沿著磷酸鐵鋰技術(shù)路線，主要電池廠商都在 2022 年研發(fā)新產(chǎn)品磷酸錳鐵鋰電池。寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、億緯鋰能和比亞迪旗下的弗迪電池，均已投入生產(chǎn)。
能量密度高，續(xù)航里程長。磷酸錳鐵鋰電池理論能量密度極值可達(dá) 230Wh/kg，比磷酸鐵鋰電池高出 15%~20%，而材料成本沒有差異。
磷酸錳鐵鋰不算新技術(shù)，比亞迪在 2013 年就曾進(jìn)行過測試，當(dāng)時(shí)試驗(yàn)品循環(huán)壽命很低，2016 年終止開發(fā)。
目前的技術(shù)則是在磷酸錳鐵鋰中混入三元鋰來解決壽命低、內(nèi)阻大的問題。馬斯克表示看好電池中加入錳元素這一技術(shù)路線。
動(dòng)力電池行業(yè)判斷，磷酸錳鐵鋰電池是磷酸鐵鋰路線下商業(yè)潛力最大的產(chǎn)品。
mRNA疫苗，加速「治愈」
—— 新冠病毒疫苗研發(fā)僅耗時(shí) 2 年，過去一款疫苗研發(fā)的平均時(shí)間為 48 年
疫苗開發(fā)的黃金時(shí)代正在開啟。mRNA 疫苗成功投入使用，它是一種利用信使 RNA（mRNA）的分子副本產(chǎn)生免疫反應(yīng)的疫苗。
過去，疫苗研發(fā)的過程很緩慢，據(jù)全球發(fā)展中心的數(shù)據(jù)，從發(fā)現(xiàn)致病微生物到疫苗研發(fā)的平均時(shí)間跨度約為 48 年（不包括天花和新冠病毒），且成功率不超過 39.6% 。
如今，新冠病毒疫苗研發(fā)僅耗時(shí) 2 年，且將 mRNA技術(shù)付諸實(shí)踐；針對瘧疾、流感和 HIV 等疾病的疫苗也取得了重大突破。
在不久的未來，許多致命公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)的突破點(diǎn)將從治療轉(zhuǎn)向預(yù)防。
德國 BioNTech 開發(fā)的瘧疾、結(jié)核病和生殖器皰疹等多種 mRNA 疫苗，預(yù)計(jì)將在未來數(shù)周內(nèi)進(jìn)行首次人體試驗(yàn)。該公司還正在和美國輝瑞公司合作，試驗(yàn)一款旨在降低帶狀皰疹發(fā)病率的 mRNA 候選疫苗。針對生殖器皰疹病毒和帶狀皰疹病毒，美國 Moderna 公司開發(fā)了多種 mRNA 候選疫苗。
BioNTech 和輝瑞聯(lián)合開發(fā)的 COVID-19 和流感二聯(lián) mRNA 疫苗，于 2022 年 11 月開始了第一階段試驗(yàn)。該疫苗所含 mRNA 株編入了針對 SARS-CoV-2 病毒、奧密克戎病毒 BA.4/BA.5 變異株和 4 種流感病毒變異株的結(jié)合蛋白。
區(qū)塊鏈，監(jiān)管臨頭
—— 2022 年投資家向加密幣和區(qū)塊鏈項(xiàng)目投資超 300 億美元，僅次于 2021 年的 310 億美元
2022 年，美聯(lián)儲(chǔ)持續(xù)加息，全球流動(dòng)性緊縮，加密行業(yè)進(jìn)入深熊。
Crypto 資產(chǎn)總市值縮水超過 2.2 萬億美元，CEFI 類機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)規(guī)模下降約 71.4%。行業(yè)在連續(xù)經(jīng)歷 Terra 崩盤、3AC 和 FTX 破產(chǎn)事件后受到重創(chuàng)，包括 BlockFi、Genesis 等大型機(jī)構(gòu)遭遇破產(chǎn)或清算危機(jī)。
同時(shí)，行業(yè)的建設(shè)并沒有停止：一級(jí)市場的投融資總額超過 277 億美元；以太坊開啟了 PoS 新時(shí)代，Layer2 快速發(fā)展；X2E 喚醒了 GameFi 新業(yè)務(wù)模式等。
以太坊合并是該系列中的第二次網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，它將生態(tài)中現(xiàn)有的兩條獨(dú)立區(qū)塊鏈以太坊主網(wǎng)與信標(biāo)鏈相結(jié)合，在保留原有執(zhí)行智能合約的功能和完整的歷史數(shù)據(jù)及用戶狀態(tài)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)共識(shí)機(jī)制的切換。
以太坊合并是對加密貨幣市場具有里程碑意義的重大事件，未來 ETH 極可能進(jìn)入通縮。對行業(yè)來說，合并意味著大規(guī)模顯卡挖礦時(shí)代結(jié)束，礦工不得不涌向替代鏈或就此退出。隨著以太坊慢慢補(bǔ)齊性能短板，未來勢必?cái)D壓其它 PoS 公鏈生態(tài)。
合并也是以太坊響應(yīng)全球減少碳足跡號(hào)召的重要改變。過渡為權(quán)益證明后，每年的全球能源消耗將因此減少約 0.4%。
2022 年，美國和歐盟先后頒布了有關(guān)「數(shù)字資產(chǎn)管理」的措施和法案，率先建立起統(tǒng)一的加密監(jiān)管體系，既提升自己管轄區(qū)內(nèi)的監(jiān)管效率和執(zhí)法力度，也可以為其他國家監(jiān)管提供樣板。
行星防御計(jì)劃，地球「護(hù)盾」啟動(dòng)
—— 過去的 20 多年里，行星監(jiān)測已識(shí)別了 98%以上對人類有滅絕威脅的小行星
2022 年 9 月，DART 計(jì)劃的成功，是人類向行星防御邁出的關(guān)鍵第一步。
美國宇航局（NASA）成功用一艘宇宙飛船（Double Asteroid Redirection Test，DART）撞擊了一顆直徑 160 米的小天體 Dimorphos，并將其軌道縮短了 1%。
哈勃、韋伯等天基望遠(yuǎn)鏡也集中觀察了這一事件。
在過去的 20 多年里，行星監(jiān)測已識(shí)別了 98%以上對人類有滅絕威脅的小行星。DART 是首個(gè)成功的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，是人類具有抵御生存性風(fēng)險(xiǎn)能力的一次重要進(jìn)展。
根據(jù) NASA 的研究，大約有 40%的大型小行星，直徑達(dá)到 140 米以上，這些行星可能對地球構(gòu)成威脅。
如果在預(yù)期撞擊前五年或十年發(fā)現(xiàn)具有潛在危險(xiǎn)的小行星，「動(dòng)能撞擊」的方法就能有效保護(hù)地球。
古DNA分析，揭開遺傳之謎
—— 不需要牙齒或骨骼，在尼安德特人尿過的泥土中就能分析他們的DNA微觀痕跡
2022 年，馬克斯·普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所的遺傳學(xué)家斯萬特·帕博（Svante Pääbo）因其相關(guān)的基礎(chǔ)性研究工作獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。
通過古 DNA 分析，我們發(fā)現(xiàn)了兩種已滅絕的人種「呂宋人（Homo luzonensis）」和「丹尼索瓦人（Denisovans）」，還知道了現(xiàn)代人類攜帶大量丹尼索瓦人和尼安德特人的 DNA。
人類所知的、擁有全基因組數(shù)據(jù)的古代人類個(gè)體的數(shù)量迅速增加，從 2010 年的 5 個(gè)增加到了 2020 年的 5550個(gè)。新技術(shù)表明印度人的祖先是多種多樣的，種姓制度的「合理性」受到?jīng)_擊。西西里島一個(gè)有 2500 年歷史的戰(zhàn)場中的 DNA 顯示，古希臘軍隊(duì)成員比歷史學(xué)家認(rèn)為的更為多樣化。
古老的樣本也可以解開現(xiàn)代健康之謎。2021 年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一個(gè)基因的單一突變，該突變使人們在黑死病中存活的可能性提高了 40%，但它也可能導(dǎo)致克羅恩病等自身免疫疾病。
作者: 初涉池中 時(shí)間: 2023-1-14 09:22
中國的生物醫(yī)療技術(shù)還需大量尖端人才和配套工作環(huán)境措施進(jìn)行積累，顏寧回國就是當(dāng)?shù)卣囊淮髣?chuàng)舉，個(gè)人覺得搞這類技術(shù)就讓專業(yè)的人做專業(yè)的事情就行，現(xiàn)在國家也有錢，可以讓多個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研發(fā)，相互學(xué)習(xí)進(jìn)步
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