【推好自動(dòng)化科技觀察】:7月13日,《博鰲亞洲論壇創(chuàng)新報(bào)告2021》新聞發(fā)布會(huì)在廣州舉行。報(bào)告選取了人工智能與數(shù)字技術(shù)、綠色環(huán)保與低碳技術(shù)、生命健康與生物醫(yī)藥、新材料、先進(jìn)制造五大領(lǐng)域,系統(tǒng)梳理前沿動(dòng)向和發(fā)展趨勢。
報(bào)告認(rèn)為,隨著全球人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展的進(jìn)程不斷加速,智能視覺、智能語音、自動(dòng)駕駛作為市場規(guī)模最大和最有潛力的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)也將持續(xù)享受行業(yè)紅利。
綠色建筑未來發(fā)展趨勢將主要以建筑信息模型(BIM)技術(shù)與云數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等為支撐,推動(dòng)建材綠色化、建造信息化以及運(yùn)營節(jié)能化。
通過綠色有機(jī)肥技術(shù)、種植新技術(shù)等應(yīng)用,推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中精準(zhǔn)化、智慧化,實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥化肥效率提高,農(nóng)作物產(chǎn)量增加是綠色農(nóng)業(yè)未來重要的發(fā)展方向。
智能汽車和新能源汽車的推廣逐步放緩道路運(yùn)輸?shù)奶寂帕浚渲?,無人駕駛對于減少能耗和降低污染具有明顯效果,無人駕駛將是未來汽車領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢。高速化和重載化、高科技化、智慧化以及綠色化是綠色交通未來主要發(fā)展趨勢。
綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)整體的發(fā)展動(dòng)向主要包括研發(fā)低能耗設(shè)備,優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)以此從源頭上實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能和污染控制、優(yōu)化現(xiàn)有污染治理技術(shù),實(shí)現(xiàn)環(huán)保設(shè)備的升級以此為綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)注入活力兩個(gè)方面。
醫(yī)療器械產(chǎn)品未來發(fā)展趨勢,體現(xiàn)出很強(qiáng)的技術(shù)融合、交叉創(chuàng)新的特點(diǎn),超導(dǎo)、放射、新材料等前沿技術(shù)的研究能力直接決定國家醫(yī)療器械行業(yè)的競爭力,隨著計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化與智能化成為醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向之一。將出現(xiàn)一批高端智能醫(yī)療器械及醫(yī)療裝備,例如康復(fù)機(jī)器人、智能一體化生命支持裝備、智能可穿戴設(shè)備、智能輔助診斷系統(tǒng)等。
在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革下,全球先進(jìn)制造業(yè)新方向主要呈現(xiàn)出以下趨勢:制造業(yè)的概念和附加值正在不斷從硬件向軟件、服務(wù)、解決方案等無形資產(chǎn)轉(zhuǎn)移。
博鰲亞洲論壇創(chuàng)新報(bào)告(2021)概要
下篇 科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展前沿
報(bào)告選取了人工智能與數(shù)字技術(shù)、綠色環(huán)保與低碳技術(shù)、生命健康與生物醫(yī)藥、新材料、先進(jìn)制造五大領(lǐng)域,系統(tǒng)梳理前沿動(dòng)向和發(fā)展趨勢。
(一)人工智能與數(shù)字科技
人工智能(AI)的快速發(fā)展和應(yīng)用,有望重塑社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化、政治、軍事等各領(lǐng)域圖景,世界各主要經(jīng)濟(jì)體也紛紛在AI領(lǐng)域加快布局。截至2020年底,全球范圍內(nèi)的30多個(gè)國家和地區(qū)針對人工智能的發(fā)展制定了相關(guān)政策與戰(zhàn)略規(guī)劃,包括科研創(chuàng)新、人才培育、道德倫理、標(biāo)準(zhǔn)制定、數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面。2021年世界人工智能大會(huì)公布的全球人工智能排名中,美國、中國、韓國、加拿大、德國、英國、新加坡、以色列、日本和法國位列全球前10。美國AI產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍處于領(lǐng)先地位,從產(chǎn)業(yè)布局的廣度和深度來看,美國在人工智能領(lǐng)域位居前列。以英偉達(dá)與谷歌為代表的大型企業(yè)采取“廣撒網(wǎng)”的策略布局全產(chǎn)業(yè)鏈,創(chuàng)業(yè)公司也在產(chǎn)業(yè)內(nèi)各層級占據(jù)一席之地。中國AI企業(yè)焦于技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域,創(chuàng)業(yè)獨(dú)角獸多深耕垂直技術(shù)與應(yīng)用市場,在計(jì)算機(jī)視覺、語音識別等領(lǐng)域具有領(lǐng)先地位,在基礎(chǔ)層當(dāng)中的硬件方面與美國仍有一定差距。近年來,中國AI領(lǐng)域的專利申請量躍居全球首位,未來有望實(shí)現(xiàn)彎道超車。
人工智能企業(yè)未來發(fā)展趨勢主要向以技術(shù)共享的方式推動(dòng)技術(shù)迭代、趨向泛領(lǐng)域化,應(yīng)用場景更加豐富多遠(yuǎn)、更加注重多遠(yuǎn)技術(shù)研發(fā)以及將面臨更加嚴(yán)格的審查,以合乎道德倫理等方向發(fā)展。同時(shí),隨著全球人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展的進(jìn)程不斷加速,智能視覺、智能語音、自動(dòng)駕駛作為市場規(guī)模最大和最有潛力的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)也將持續(xù)享受行業(yè)紅利。
5G是全球第五代無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),旨在將幾乎所有人和所有事物(包括機(jī)器、物體和設(shè)備)連接在一起,提供更快的數(shù)據(jù)速度、超低延遲、更高的可靠性、更大的網(wǎng)絡(luò)容量、更廣泛的用途以及更統(tǒng)一的用戶體驗(yàn)。5G是下一輪信息科技革命的制高點(diǎn),依靠5G搭建的
物聯(lián)網(wǎng)等有望成為人類生產(chǎn)力變革的新動(dòng)能,尤其是5G +AI將開啟重大產(chǎn)業(yè)周期,加速顛覆性技術(shù)、新經(jīng)濟(jì)形態(tài)和新生產(chǎn)組織方式涌現(xiàn)。5G未來發(fā)展重點(diǎn)主要集中于高低頻協(xié)同組網(wǎng)聯(lián)合創(chuàng)新、關(guān)鍵技術(shù)深度研究和應(yīng)用、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)演進(jìn)、主推人工智能發(fā)展、快速推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化以及加速融合垂直行業(yè)等方面。2021年5月,根據(jù)歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ETSI)公布的數(shù)據(jù),全球累計(jì)披露32367件專利簇、146866件5G必要專利,排名前十的公司擁有的5G專利簇?cái)?shù)量占比超過80% 。排名前十的公司中有一半來自中國,按數(shù)量排名分別是華為、中興、大唐電信、OPPO、VIVO,中國在5G領(lǐng)域創(chuàng)新力水平已躍為全球第一。
(二)綠色環(huán)保與低碳技術(shù)
為應(yīng)對全球氣候問題,截至2021年1月,已有127個(gè)國家和地區(qū)承諾碳中和,期望通過減碳推進(jìn)氣候變化減緩。“碳中和”承諾加速了世界各國綠色環(huán)保和低碳技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,能源、交通、建筑、農(nóng)業(yè)和環(huán)境等領(lǐng)域易于實(shí)現(xiàn)減污降碳的環(huán)保與低碳技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用,成為全球應(yīng)對氣候變化和實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的重要研究和競爭領(lǐng)域。
全球建筑領(lǐng)域能源消耗約占全球總能耗的三分之一, 建筑行業(yè)碳排放占全球碳排放的38%.綠色建筑也成為了低碳技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用最重要的領(lǐng)域之一。被動(dòng)式房屋是近年來綠色建筑領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)方向之一,專利申請的主體由美國逐漸變成中國、韓國、日本等國家。綠色建筑未來發(fā)展趨勢將主要以建筑信息模型(BIM)技術(shù)與云數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等為支撐,推動(dòng)建材綠色化、建造信息化以及運(yùn)營節(jié)能化。
綠色農(nóng)業(yè)將生態(tài)保護(hù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合,形成一種可持續(xù)發(fā)展的新型農(nóng)業(yè)模式。作為重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,化肥和農(nóng)藥的綠色化是綠色農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的發(fā)展方向。當(dāng)前全球有機(jī)肥的市場規(guī)模龐大,研究熱點(diǎn)主要集中于針對不同作物的高效有機(jī)肥料,改進(jìn)有機(jī)肥料的生產(chǎn)工藝以及開發(fā)有機(jī)肥料生產(chǎn)機(jī)械。通過綠色有機(jī)肥技術(shù)、種植新技術(shù)等應(yīng)用,推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中精準(zhǔn)化、智慧化,實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥化肥效率提高,農(nóng)作物產(chǎn)量增加是綠色農(nóng)業(yè)未來重要的發(fā)展方向。
全球交通領(lǐng)域碳排放量占全球碳排放量的20%,其中公路運(yùn)輸?shù)奶寂欧帕空冀煌I(lǐng)域的74%。實(shí)現(xiàn)交通綠色化是促進(jìn)低碳環(huán)保的重要手段。綠色交通以低污染、適合都市環(huán)境的交通工具為主軸,面向大眾運(yùn)輸工具、共乘制度、自行車及步行與低污染運(yùn)具四個(gè)方面,從“大眾運(yùn)輸導(dǎo)向發(fā)展”的交通規(guī)劃觀念晉級到“綠色運(yùn)輸導(dǎo)向發(fā)展”。智能汽車和新能源汽車的推廣逐步放緩道路運(yùn)輸?shù)奶寂帕浚渲?,無人駕駛對于減少能耗和降低污染具有明顯效果,無人駕駛將是未來汽車領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢。高速化和重載化、高科技化、智慧化以及綠色化是綠色交通未來主要發(fā)展趨勢。
綠色環(huán)保通過升級環(huán)保設(shè)備、研制環(huán)保材料和制定環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)等方式減少污染、降低能耗。隨著全球各國對于環(huán)保行業(yè)的重視程度不斷加深,該行業(yè)的市場規(guī)模不斷擴(kuò)大,在細(xì)分領(lǐng)域中,污水處理和固廢處理的產(chǎn)業(yè)規(guī)模占比約為30%和45%,大氣污染治理、環(huán)境修復(fù)及環(huán)境服務(wù)、振動(dòng)與噪聲控制總占比為25% 。在廢水處理技術(shù)領(lǐng)域中,亞洲國家,如中國、韓國、日本等國家較為活躍。當(dāng)前,環(huán)保產(chǎn)業(yè)與生物技術(shù)、新能源、新材料、大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域深度融合不斷加深。綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)整體的發(fā)展動(dòng)向主要包括研發(fā)低能耗設(shè)備,優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)以此從源頭上實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能和污染控制、優(yōu)化現(xiàn)有污染治理技術(shù),實(shí)現(xiàn)環(huán)保設(shè)備的升級以此為綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)注入活力兩個(gè)方面。
(三)生命健康與生物醫(yī)藥
近年來,生命科學(xué)及生物技術(shù)快速發(fā)展,從基因組學(xué)到生物時(shí)空組學(xué),實(shí)現(xiàn)了對生命全景時(shí)空分子圖譜分析,大大提高了疾病診斷及藥物靶點(diǎn)篩選的效率;基因編輯及合成生物學(xué)技術(shù)破繭而出,加快生物醫(yī)藥開發(fā)及疾病治療的縱橫發(fā)展,生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展期。全球生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)主要集中美國、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。目前,世界上所開展的所有最尖端、最先進(jìn)的重大疾病治療方法,如艾滋病、腫瘤等均與生物大分子藥物有關(guān),其憑借靶向性高、選擇性好、療效確切等優(yōu)勢成為產(chǎn)品創(chuàng)新的主攻方向。在生物醫(yī)藥創(chuàng)新來看,全球申請專利區(qū)域分布中,美國領(lǐng)先于其他各國,專利申請量全球第一;歐洲相關(guān)專利申請量第二,中國排名第四。在生物醫(yī)藥細(xì)分領(lǐng)域——基因治療技術(shù)方面,美國和中國基因治療專利申請量遙遙領(lǐng)先。未來,生物信息技術(shù)發(fā)展將為疾病診斷及藥物新靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)賦能,細(xì)胞和基因治療將成為疾病治愈方法的新手段,合成生物學(xué)技術(shù)將為原材料及醫(yī)藥中間體的生產(chǎn)提供綠色生物制造新方案。
醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)是典型的建立在多學(xué)科交叉支撐的基礎(chǔ)之上的,技術(shù)密集型、創(chuàng)新引領(lǐng)型的新興產(chǎn)業(yè)。醫(yī)療器械行業(yè)已成為全球經(jīng)濟(jì)中發(fā)展最快、人均產(chǎn)值與行業(yè)利潤率居于前列的行業(yè)之一。突發(fā)而至的新冠疫情對相關(guān)醫(yī)療器械產(chǎn)品有著突出的需求,帶動(dòng)醫(yī)療器械市場需求持續(xù)增長。從全球醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)格局上看,體外診斷(IVD)產(chǎn)品、高端器械、高值耗材相關(guān)醫(yī)療器械占據(jù)行業(yè)主要市場份額。醫(yī)療器械行業(yè)壟斷巨頭根深蒂固,牢牢控制國際產(chǎn)業(yè)鏈的頂端,美國、歐盟、日本等在醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)方面占據(jù)全球市場約70%的份額。醫(yī)療器械產(chǎn)品未來發(fā)展趨勢,體現(xiàn)出很強(qiáng)的技術(shù)融合、交叉創(chuàng)新的特點(diǎn),超導(dǎo)、放射、新材料等前沿技術(shù)的研究能力直接決定國家醫(yī)療器械行業(yè)的競爭力,隨著計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化與智能化成為醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向之一。將出現(xiàn)一批高端智能醫(yī)療器械及醫(yī)療裝備,例如康復(fù)
機(jī)器人、智能一體化生命支持裝備、智能可穿戴設(shè)備、智能輔助診斷系統(tǒng)等。
(四)新材料
隨著全球高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速壯大和
制造業(yè)的不斷升級,全球新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,新材料發(fā)展主要呈現(xiàn)出智能化、多功能化、低碳環(huán)保、復(fù)合化特征。這些特征將給終端產(chǎn)品帶來革命性進(jìn)展,從而極大影響制造業(yè)、服務(wù)業(yè)以及人們生活方式。長期以來,新材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新主體是美國、歐洲和日本等發(fā)達(dá)國家或地區(qū),并在新材料產(chǎn)業(yè)高端領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位,上述地區(qū)新材料龍頭企業(yè)已經(jīng)形成了覆蓋全球的產(chǎn)業(yè)鏈和經(jīng)銷鏈,并壟斷新材料產(chǎn)業(yè)的主要技術(shù)。如美國杜邦、??松梨凇X業(yè)、陶氏化學(xué)、3M、日本東邦、日本東麗、韓國三星、LG等大公司加速對全球前沿新材料的壟斷,并在高技術(shù)和高附加值產(chǎn)品中保持主導(dǎo)地位。中國、韓國、俄羅斯緊隨其后,目前屬于全球第二梯度。從新材料市場來看,北美和歐洲擁有全球最大的新材料市場,且市場已經(jīng)比較成熟,而在亞太地區(qū),尤其是中國,新材料市場正處在一個(gè)快速發(fā)展的階段。從宏觀層面看,全球新材料市場的重心正逐步向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移。
新材料創(chuàng)新更加倚重基礎(chǔ)研究的突破。變革性新材料的產(chǎn)生主要來自材料的基礎(chǔ)研究成果。當(dāng)今材料科學(xué)與技術(shù)整體發(fā)展態(tài)勢為:材料制備與應(yīng)用向低維化、微納化、人工結(jié)構(gòu)化方向發(fā)展,材料結(jié)構(gòu)功能一體化、功能材料智能化、材料與器件集成化、制備及應(yīng)用過程綠色化成為材料研發(fā)的重要方向;新材料研究方法已經(jīng)從傳統(tǒng)“炒菜”式發(fā)展到“基因工程”,材料研發(fā)周期明顯縮短、可應(yīng)用材料品種快速增長,新材料的研究與應(yīng)用逐步實(shí)現(xiàn)一體化、交叉融合創(chuàng)新加速,研發(fā)模式加快轉(zhuǎn)變;材料研發(fā)向更加注重全生命周期綠色化,資源能源高效利用。
(五)先進(jìn)制造
先進(jìn)制造技術(shù)是集成自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)于一體的技術(shù),其構(gòu)成層次可分為基礎(chǔ)技術(shù)、新型先進(jìn)制造單元技術(shù)和集成技術(shù)。受益于先進(jìn)制造技術(shù)的突破,全球制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)正發(fā)生深刻變化,一是從全球制造業(yè)增加值數(shù)據(jù)變化來看,全球先進(jìn)制造業(yè)呈現(xiàn)出波動(dòng)式上升發(fā)展態(tài)勢。二是從全球制造業(yè)增加值比重分布看,全球制造業(yè)發(fā)展重心主要集中在歐美日等少數(shù)發(fā)達(dá)國家和中國。
在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革下,全球先進(jìn)制造業(yè)新方向主要呈現(xiàn)出以下趨勢:制造業(yè)的概念和附加值正在不斷從硬件向軟件、服務(wù)、解決方案等無形資產(chǎn)轉(zhuǎn)移。更加注重通過組裝零部件進(jìn)行封裝化,將部分功能模塊化,將系列功能系統(tǒng)化來提升附加值?;诰W(wǎng)絡(luò)獲取信息并對市場需求做出反應(yīng),集成、共享和利用各種資源,實(shí)現(xiàn)對制造資源的快速匹配,以個(gè)體需求來定制,形成“大規(guī)模定制”。
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