2020年前沿科技發(fā)展態(tài)勢(shì)及2021年趨勢(shì)展望——信息篇 世界信息領(lǐng)域2020年態(tài)勢(shì)總結(jié) 多國(guó)繼續(xù)強(qiáng)化人工智能戰(zhàn)略部署,同時(shí)重視人工智能的治理,。加大投資力度,,推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。美國(guó)白宮向國(guó)會(huì)提交2021財(cái)年聯(lián)邦政府預(yù)算報(bào)告,,提議將聯(lián)邦研發(fā)支出增加到1422億美元,,尤其計(jì)劃大幅增加人工智能和量子信息科學(xué)等未來(lái)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投資;白宮科技政策辦公室宣布,將在2020-2025年投資超過(guò)10億美元,,在全美范圍內(nèi)設(shè)立12個(gè)新的人工智能和量子信息科學(xué)研究機(jī)構(gòu),,旨在讓美國(guó)在人工智能和量子技術(shù)方面保持全球競(jìng)爭(zhēng)力。德國(guó)政府決定對(duì)2018年版的《人工智能戰(zhàn)略》做出修訂,,計(jì)劃到2025年,,通過(guò)經(jīng)濟(jì)刺激和未來(lái)“一攬子”計(jì)劃,把對(duì)人工智能的資助從30億歐元增加到50億歐元,。歐盟擬為“數(shù)字歐洲”計(jì)劃撥付75億歐元,,其中21億歐元用于人工智能,以提高歐洲數(shù)字經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)力,。 重視人工智能治理和數(shù)據(jù)可利用性,。美國(guó)白宮科技政策辦公室發(fā)布美國(guó)人工智能監(jiān)管原則提案,敦促聯(lián)邦法規(guī)放寬對(duì)人工智能的限制,,以推動(dòng)創(chuàng)新并避免監(jiān)管過(guò)度,;國(guó)防部正式采用國(guó)防創(chuàng)新委員會(huì)于2019年10月提出的人工智能倫理準(zhǔn)則;IBM公司宣布成立政策實(shí)驗(yàn)室,,旨在為各國(guó)政策制定者就人工智能等技術(shù)問(wèn)題提供建議,;國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)提出四項(xiàng)原則,以確定人工智能的“可解釋”程度,。歐盟委員會(huì)發(fā)布《人工智能白皮書》,,旨在促進(jìn)歐洲在人工智能領(lǐng)域的創(chuàng)新,推動(dòng)道德和可信賴人工智能的發(fā)展,;宣布放棄為期5年的面部識(shí)別禁令,,并鼓勵(lì)各成員國(guó)制定自己的面部識(shí)別法規(guī);擬推出《數(shù)字治理法案》(Digital Governance Act),,以促進(jìn)數(shù)據(jù)規(guī)范共享,,為歐盟經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)治理提供支撐。 5G競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入白熱化階段,,同時(shí)美國(guó)聯(lián)合盟友加大打擊中國(guó)華為等高科技企業(yè),。截至2020年12月,全球5G用戶數(shù)量達(dá)到2.29億,,5G商用網(wǎng)絡(luò)數(shù)量達(dá)到近180個(gè),。美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)通過(guò)97億美元的撥款計(jì)劃以收購(gòu)中頻頻譜,并啟動(dòng)5G中頻頻譜拍賣,。日本三大運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TT DoCoMo,、KDDI和軟銀先后啟動(dòng)5G商用服務(wù)。南非成為非洲首個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)商用的國(guó)家,。法國(guó)政府啟動(dòng)5G頻譜拍賣,,以分配3.4~3.8GHz頻譜,。英國(guó)通信辦公室(Ofcom)宣布釋放700MHz頻段,為2021年1月5G頻譜拍賣騰出容量,。 歐,、美、日對(duì)科技巨頭發(fā)起反壟斷調(diào)查,,防止科技巨頭利用領(lǐng)先地位破壞市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),。美國(guó)司法部公布立法提案,擬削弱互聯(lián)網(wǎng)公司法律豁免權(quán),;眾議院司法委員會(huì)反壟斷小組舉辦反壟斷聽證會(huì),,對(duì)谷歌、Facebook,、亞馬遜和蘋果公司進(jìn)行質(zhì)詢,;司法部、聯(lián)邦貿(mào)易委員會(huì)及各州和地區(qū)檢察長(zhǎng)對(duì)谷歌和Facebook提起5起反壟斷訴訟,。歐盟發(fā)布《數(shù)字服務(wù)法案》和《數(shù)字市場(chǎng)法案》,,遏制科技巨頭不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)。法國(guó)和荷蘭呼吁歐盟成立新機(jī)構(gòu)以監(jiān)管科技巨頭,。英國(guó)政府計(jì)劃成立數(shù)字市場(chǎng)部門(DMU)以監(jiān)管科技巨頭,,阻止這些公司利用它們的主導(dǎo)地位排擠較小型企業(yè)和弱勢(shì)消費(fèi)者。日本政府稱將與美歐共同加大對(duì)科技巨頭的反壟斷審查力度,。 全球惡意網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)肆虐,,醫(yī)藥研發(fā)機(jī)構(gòu)、商業(yè)公司及政府部門等成為黑客攻擊重點(diǎn),。黑客對(duì)醫(yī)療和醫(yī)藥研發(fā)機(jī)構(gòu)發(fā)起攻擊,。中國(guó)醫(yī)療機(jī)構(gòu)遭印度黑客定向攻擊。美國(guó)聯(lián)邦調(diào)查局警告勒索軟件攻擊威脅美國(guó)醫(yī)療保健體系,;微軟公司稱至少有7家新冠疫苗開發(fā)組織遭到黑客攻擊,。對(duì)商業(yè)公司的攻擊。美國(guó)導(dǎo)航系統(tǒng)制造商佳明公司遭勒索軟件攻擊,,服務(wù)器被迫關(guān)閉,;社交媒體平臺(tái)Twitter遭大規(guī)模黑客攻擊,大量高影響力賬號(hào)被盜,;雅詩(shī)蘭黛公司服務(wù)器遭黑客入侵,,4.4億條數(shù)據(jù)泄露;頂級(jí)安全公司FireEye遭黑客入侵,,敏感安全測(cè)試工具被盜,;英特爾公司20GB內(nèi)部文檔被公開,大量芯片機(jī)密數(shù)據(jù)遭泄漏,。印度雜貨電商BigBasket公司遭黑客攻擊,,2000萬(wàn)用戶信息泄露。對(duì)各國(guó)政府政府部門及軍事機(jī)構(gòu)的攻擊,。美國(guó)聯(lián)邦儲(chǔ)存圖書館計(jì)劃網(wǎng)站遭伊朗黑客入侵,,網(wǎng)站頁(yè)面被篡改;洲際彈道導(dǎo)彈部隊(duì)機(jī)密文件遭黑客竊??;商務(wù)部、財(cái)政部和國(guó)土安全部等6家政府機(jī)構(gòu)及多家美國(guó)公司遭俄羅斯黑客組織“Cozy Bear”入侵,。波蘭在北約軍演期間遭俄羅斯黑客攻擊,,多個(gè)網(wǎng)站被植入虛假信息。奧地利外交部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遭網(wǎng)絡(luò)攻擊,,內(nèi)部系統(tǒng)受損,。 各國(guó)持續(xù)加碼量子計(jì)算研究,量子計(jì)算機(jī)性能不斷增強(qiáng),。美國(guó)麻省理工學(xué)院,、加州大學(xué)河濱分校、中國(guó)香港科技大學(xué)和印度理工學(xué)院研究人員在金屬材料中觀察到馬約拉納費(fèi)米子,,可推進(jìn)容錯(cuò)量子計(jì)算開發(fā),。美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室與麻省理工學(xué)院研究人員合作證明了室溫下量子計(jì)算的可行性;IBM公司宣布將其量子計(jì)算機(jī)的量子比特?cái)?shù)提升至64位,,相比于2019年的32位提升了一倍,;量子計(jì)算初創(chuàng)企業(yè)IonQ宣布,其已推出“具有32個(gè)完美的量子比特,、且門誤差相當(dāng)?shù)汀钡男滦土孔佑?jì)算機(jī),。量子通信領(lǐng)域突破性研究凸顯,長(zhǎng)距離量子糾纏實(shí)驗(yàn)取得成功,,量子網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提上日程,。丹麥技術(shù)大學(xué)和哥本哈根大學(xué)成功使用糾纏量子網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)高精度分布式傳感。德國(guó)慕尼黑大學(xué)研究人員成功將量子糾纏態(tài)傳輸距離拓展至20公里,。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)完成長(zhǎng)距離量子糾纏實(shí)驗(yàn),,借助兩種實(shí)驗(yàn)方案分別實(shí)現(xiàn)22公里和50公里的量子糾纏,創(chuàng)長(zhǎng)距離量子糾纏新紀(jì)錄,。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院創(chuàng)造出5米長(zhǎng)的微波量子鏈路,。美國(guó)發(fā)布量子互聯(lián)網(wǎng)藍(lán)圖,計(jì)劃在10年內(nèi)建成量子網(wǎng)絡(luò),。 全球半導(dǎo)體市場(chǎng)迎來(lái)并購(gòu)熱潮,,美、韓半導(dǎo)體企業(yè)通過(guò)并購(gòu)壯大自身實(shí)力以應(yīng)對(duì)激烈競(jìng)爭(zhēng),。美國(guó)英偉達(dá)公司宣布將斥資400億美元收購(gòu)英國(guó)ARM公司,;模擬芯片企業(yè)亞德諾半導(dǎo)體公司(ADI)宣布以210億美元全股票收購(gòu)另一大模擬芯片公司美信(Maxim Integrated),;AMD公司宣布以350億美元全股票收購(gòu)全球最大的現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列(FPGA)獨(dú)立供應(yīng)商賽靈思,以擴(kuò)大其日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù),;美滿電子科技公司(Marvell)宣布將以100億美元收購(gòu)Inphi公司,。韓國(guó)SK海力士公司宣布將以90億美元價(jià)格收購(gòu)英特爾NAND存儲(chǔ)芯片業(yè)務(wù)。 世界信息領(lǐng)域2021年趨勢(shì)展望 信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,,數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展,。美國(guó)白宮勞動(dòng)力政策咨詢委員會(huì)呼吁對(duì)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行空前的投資,以支持新冠病毒大流行后的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,;美國(guó)咨詢公司麥肯錫預(yù)測(cè),,2030年全5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資額將高達(dá)7000至9000億美元,中低頻5G網(wǎng)絡(luò)將覆蓋全球80%的人口(約70億人),;國(guó)際數(shù)據(jù)公司(IDC)預(yù)測(cè),,全球云計(jì)算市場(chǎng)將在2024年超過(guò)1萬(wàn)億美元,復(fù)合年均增長(zhǎng)率將達(dá)到15.7%,。 網(wǎng)絡(luò)攻擊形式復(fù)雜化,、目標(biāo)多元化,攻防手段多樣化,。攻擊手段不局限于硬破解和漏洞利用,,將更加隱秘、難以察覺,。美國(guó)密歇根州立大學(xué)發(fā)現(xiàn)使用超聲波操縱語(yǔ)音助手的新方法,。以色列本·古里安大學(xué)展示新的側(cè)信道攻擊方法,可通過(guò)燈泡振動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)竊聽,;本·古里安大學(xué)演示通過(guò)電腦存儲(chǔ)器的輻射信號(hào)發(fā)送數(shù)據(jù)的竊密方法,。為應(yīng)對(duì)安全威脅,美英等國(guó)加強(qiáng)防御手段,、設(shè)備和人才方面的網(wǎng)絡(luò)安全部署,。美國(guó)芝加哥大學(xué)開發(fā)出超聲波手環(huán),可干擾麥克風(fēng),、防止竊聽,;德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校提出網(wǎng)絡(luò)防御新方法,可為黑客設(shè)置陷阱,;陸軍發(fā)布8.5億美元的加密設(shè)備招標(biāo)書,,計(jì)劃在2020~2030年間開發(fā)新型加密設(shè)備和加密算法;國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院公布抗量子密鑰第三輪競(jìng)賽15種入圍算法名單,,并計(jì)劃于2022年發(fā)布抗量子密鑰初始標(biāo)準(zhǔn),;國(guó)土安全部將啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)人才管理系統(tǒng),將于2021年春季末啟動(dòng)意見征詢程序,。英國(guó)國(guó)防部設(shè)立首個(gè)網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)軍團(tuán),為全球行動(dòng)提供數(shù)字保護(hù),。 以量子計(jì)算機(jī),、超級(jí)計(jì)算機(jī)為代表的高性能計(jì)算技術(shù)持續(xù)發(fā)展,應(yīng)用面不斷拓展,。超級(jí)計(jì)算機(jī)仍將是各國(guó)研發(fā)的重點(diǎn),,2021年將有更先進(jìn)的超級(jí)計(jì)算機(jī)推出。美國(guó)能源部橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室搭建的頂級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)“Frontier”將于2021年面世,,其峰值運(yùn)算能力將達(dá)到150億億次/秒;英偉達(dá)公司宣布將與佛羅里達(dá)大學(xué)聯(lián)合開發(fā)人工智能超級(jí)計(jì)算機(jī),。歐盟通過(guò)歐洲高性能計(jì)算機(jī)(EuroHPC)項(xiàng)目聯(lián)合承諾書,,擬在2021~2033年間投資80億歐元研發(fā)新一代超級(jí)計(jì)算機(jī),其中一部超級(jí)計(jì)算機(jī)“LUMI”將于2021年面世,。日本理化學(xué)研究所和富士通公司共同研發(fā)的超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”(Fugaku)將于2021年全面投入運(yùn)營(yíng),。俄羅斯計(jì)劃在其境內(nèi)建設(shè)超級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),以改善俄羅斯超級(jí)計(jì)算機(jī)研制水平落后于中國(guó)和美國(guó)的現(xiàn)狀,。量子計(jì)算機(jī)研發(fā)將持續(xù)進(jìn)步,,市場(chǎng)逐步擴(kuò)大。美國(guó)Hyperion Research公司預(yù)測(cè),,到2024年,,私營(yíng)部門在量子計(jì)算產(chǎn)品和服務(wù)的支出可能會(huì)增加兩倍以上,從2019年的2.5億美元增加到8.3億美元,;哥倫比亞大學(xué)獲得美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)撥款100萬(wàn)美元,,用于建造量子模擬器,推進(jìn)量子計(jì)算研究,;麻省理工學(xué)院研究人員提出一種量子計(jì)算架構(gòu),,將可同時(shí)兼容量子計(jì)算與量子通信。 半導(dǎo)體行業(yè)迎來(lái)復(fù)蘇,,銷售額將持續(xù)增長(zhǎng),。5G、人工智能等行業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致電子設(shè)備的需求量增大,。世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織(WSTS)預(yù)測(cè),,2021年芯片銷售額將增長(zhǎng)8.4%,達(dá)到4690億美元,。歐美國(guó)家推進(jìn)半導(dǎo)體自主,。歐盟17國(guó)決定投入1450億歐元,在2021~2023年間自主研發(fā)半導(dǎo)體,。美國(guó)政府提出《2020美國(guó)晶圓代工法案》(AFA),,擬投入250億美元推動(dòng)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈回流;邀請(qǐng)臺(tái)積電,、英特爾在美建廠,,提供高端半導(dǎo)體本土制造能力,。 各國(guó)關(guān)注下一代移動(dòng)通信技術(shù),紛紛開始布局6G技術(shù),,以爭(zhēng)奪領(lǐng)跑地位,。盡管6G技術(shù)尚未形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),但世界多國(guó)均意在搶跑以獲取主導(dǎo)權(quán),。國(guó)際電信聯(lián)盟啟動(dòng)面向2030年及以后技術(shù)的研發(fā),,提出6G發(fā)展規(guī)劃、啟動(dòng)6G技術(shù)研發(fā),。日本內(nèi)政和通信部發(fā)布“6G綜合戰(zhàn)略”計(jì)劃綱要,,將通過(guò)財(cái)政支持和稅收優(yōu)惠等手段推動(dòng)6G技術(shù)研發(fā),力爭(zhēng)在2025年取得關(guān)鍵突破,,在2030年實(shí)現(xiàn)6G商業(yè)化,。法國(guó)原子能委員會(huì)電子與信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(CEA-Leti)研制出滿足6G應(yīng)用的D波段射頻架構(gòu)。韓國(guó)科學(xué)與信息通信技術(shù)部發(fā)布《引領(lǐng)6G時(shí)代的未來(lái)移動(dòng)通信研發(fā)戰(zhàn)略》,,計(jì)劃在2021~2026年內(nèi)投資2000億韓元(約合1.68億美元)研發(fā)6G技術(shù),,確保韓國(guó)在2029年前成為首個(gè)6G商用的國(guó)家。美國(guó)高通,、微軟,、Facebook、InterDigital,、Verizon,、AT&T和T-Mobile等公司宣布成立6G聯(lián)盟,致力于在未來(lái)10年內(nèi)推動(dòng)美國(guó)的移動(dòng)技術(shù)在6G及其后的行業(yè)領(lǐng)先地位,。 全球數(shù)字稅問(wèn)題懸而未決,,亟待重啟談判。由于美國(guó)單方面退出世界經(jīng)合組織框架下的數(shù)字稅談判,,全球范圍內(nèi)普遍適用的數(shù)字稅規(guī)則討論陷入停滯狀態(tài),。預(yù)計(jì)2021年各國(guó)將繼續(xù)圍繞數(shù)字稅問(wèn)題展開多邊磋商談判。世界經(jīng)合組織警告,,數(shù)字稅沖突會(huì)使全球GDP減損1%以上,。法國(guó)財(cái)政部長(zhǎng)表示,無(wú)論國(guó)際稅收協(xié)議進(jìn)展如何,,法國(guó)將堅(jiān)持于2021年征收數(shù)字稅,。根據(jù)歐盟此前的計(jì)劃,在2020年未達(dá)成全球數(shù)字稅的情況下,,歐盟可能在2021年單獨(dú)對(duì)谷歌,、亞馬遜、Facebook和蘋果等大型科技公司的數(shù)字服務(wù)征稅。加拿大計(jì)劃從2022年開始對(duì)提供數(shù)字服務(wù)的公司征稅,,直至全球主要國(guó)家就數(shù)字稅問(wèn)題達(dá)成一致解決方案,。 作者簡(jiǎn)介 唐乾琛 國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心國(guó)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所研究五室,研究助理 研究方向:信息領(lǐng)域戰(zhàn)略,、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)前沿 聯(lián)系方式:[email protected] 作者丨 唐乾琛 編輯丨 劉瑾 |
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