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卧式干燥机

刘铁程 面向2040技术发展的新趋势洞察

时间: 2025-04-17 13:31:06 作者:williamhill威廉希尔网址

  当全球目光聚焦于DeepSeek的“革命性”突破时,往往暗藏着认知迷雾——技术向何处去?

  为什么比是什么更重要。本文综合世界各国技术预见、各机构研报、学者观点等,跳出技术看技术,从中长期视角梳理技术发展的新趋势:面向2040全球技术发展的愿景蓝图,当下技术发展的3个核心特征与5大趋势。

  技术预见就是站在国家发展的立场上,将技术发展的可能性置身于经济发展、社会需求、资源禀赋、国家安全等因素的大系统中,进行多维分析,并以此指引技术的发展(政策、资源、人才等)。

  技术预见缘起于美国,二战期间被兰德公司在技术开发上广泛推广,二战后慢慢的变成为世界各国围绕技术发展所应用的主流手段,如:美国、日本、德国、英国、韩国等。其中日本技术预见被中科院认为是至今最系统、最成功的国家。

  我国从1992年开始至今,国家层面的技术预见共开展11次,分别由科技部、中国科学院、中国工程院等主体实施。

  技术向何处去?显然国家意志与市场逻辑不完全一样。在综合各国技术预见与商业咨询公司等技术趋势研判后,我们发现:

  国家意志更聚焦于长期战略布局,强调关键核心技术的自主可控。国家层面往往将技术发展与国家安全、产业安全乃至全球竞争力紧密挂钩,注重技术的公共属性与国家利益。

  市场逻辑偏好短期收益最大化,关注商业模式与行业前景。与国家层面更偏重公共利益和安全保障不同,市场主体的创新更多受利润驱使,强调应用场景的成熟度及商业回报周期。

  我们梳理了六个机构各自技术预见的愿景目标与聚焦领域,政府与商业机构的立场与目的极其清晰。

  ①迈入高收入国家行列,人均GDP达29.3万元(约4.2万美元),中等收入群体占比超55%。

  ②建成高科技现代化产业体系。三次产业占比优化为6.98%(农业)、27.43%(工业)、65.65%(服务业)。

  ③进入超高老龄社会。人口总数约为 13.2 亿~13.7 亿人,人均预期寿命预计将达到80岁。

  ⑤建设低碳社会。预计能源消费总量为5.8×109~6.2×109 tce,非化石能源消费占比为29%~45%。

  并以此为基础结合技术的发展的新趋势,描绘出2040年我们国家的经济社会与科技发展综合愿景。

  这五大研判与九大愿景是构建未来我国20年工程技术发展的总体蓝图,也为马上就要来临的十五五各领域规划提供了技术路线支撑。

  如果按照技术领域来划分,这九大愿景的背后有赖于11大领域、93个子领域的技术支撑。

  根据《中国工程科技2040技术预见》的技术谱系图谱,其技术体系可分解为:领域核心技术(110项)、关键共性技术(25项)、颠覆性技术(21项)。本文仅将关键共性技术与颠覆性技术做链接展示,具体技术发展不再拆解(在中国工程院官网《公开咨询成果列表》中链接了100项各技术的战略专项研究报告)。

  这种多层级、网络化的技术体系架构,既体现了我国工程科技发展的系统思维,也揭示了实现2040愿景必须突破的卡脖子技术矩阵,唯有在93个子领域同步构建自主可控能力,方能真正筑牢科技强国的根基。

  一方面,我们正真看到因为开源所带来的技术平权与全球性行业进步,英伟达AI科学家称赞DeepSeek是“真正开放的前沿研究,DeepSeek才是保持初心的OpenAI”。

  同时,大国博弈将技术视为国家安全核心。美国国家情报委员会《全球趋势2040》中提到“技术是国家竞争优势的核心,AI、量子计算等技术将加剧中美竞争”。

  从特朗普第一次上台的“一刀切”策略,到拜登通过“小院高墙”构建技术壁垒,美国全力遏制我们国家科技发展。随着特朗普的重新上台,特朗普正在掀起新一轮的“科技军备竞赛”。

  1月21日,特朗普推出“星际之门计划”,该计划由OpenAI、软银、甲骨文等多家有突出贡献的公司联合发起,在未来四年内计划投入5000亿美元建设全新的人工智能基础设施,并将大量资金投向尖端AI芯片、算法研究和人才教育培训等多方面。

  2月10日,马克龙宣布将开启法国版“星际之门”,称“我将为AI而战”,法国将在未来几年内通过公司、基金和其他来源,对法国的人工智能项目进行总计1090亿欧元的投资。

  技术突破正在从“单点突破”转向“系统集成”,通过跨领域知识重组,实现“1+1N”的体系升级。

  MIT研究之后发现,80%的突破性创新来自于不同专业领域之间、人才之间的非正式交流,因为非正式交流能够跨越正式的组织架构和专业界限,激发新的想法和解决方案。

  布莱恩·阿瑟认为“技术都是某种组合,组成技术的部分也是微缩技术。而且技术永远在进化,类似搭积木,子模块组合成复杂技术形式,不断地找到新的组合,不断地应用新的科学,不断地满足人类需求”。

  如:智能分拣=AI+机器人+3D视觉。极智嘉(Geek+)将深度学习(识别杂乱物品)、机械臂柔性抓取、3D视觉定位融合,使分拣错误率从人工的3%降至0.01%。

  新能源汽车=交通工具×储能终端×数据节点。新能源汽车的融合创新集成了电动化(宁德时代CTC电池底盘一体化)×智能化(小鹏汽车XNGP全场景无人驾驶)×能源网络化(V2G车辆-家庭-电网双向供电)三个领域。

  科学研究正在从经验主义(第一范式)、理论推演(第二范式)、计算模拟(第三范式)、数据驱动(第四范式),迈向AI驱动的第五范式(AI4R)。

  人工智能正全面介入到技术创新各环节(方法、效率、领域全方面提升),研究人员能够更高效地分析海量数据、发现隐藏模式并加速科学发现。

  以蛋白质研究为例,以往研究人员设计或发现一种蛋白质至少需耗时一个月,而借助 AI,大卫·贝克教授团队(2024年诺贝尔化学奖得主)发明1000万种新蛋白质极大缩短了时间,如果依靠传统方法,需1万名研究员花费约100年。

  传统以科研院所主导的线性创新(基础研究→应用研究→商业化)越来越难以适应技术加速迭代的需求。同时,各领域的颠覆性技术正在由企业甚至是初创企业引领,如OpenAI、DeepSeek、SpaceX等。

  陆奇认为“科学发展离不开商业化,因为依赖数据和算力;勇于探索商业模式的公司开始做基础研究,因为背后有成熟的创投体系和资本支撑”,最根本的是,以需求为导向的创新,其可能性正在提高、门槛正在降低。

  算力成本下降的同时,大模型成本也在一下子就下降,大模型开源正在让人工智能的普及门槛大幅度降低,中小企业甚至个人开发者也能进入这一领域,推动应用端的进一步爆发,这为更多行业实现智能化转型创造了条件。

  物联网节点快速的提升,有机构预测到2035年全球物联网节点超过500亿。根据梅特卡夫定律,随着物联网设备数量的大幅度的增加,网络的复杂性和数据量将明显提升,更多的数据和连接将可能推动人工智能能力的进化。

  “数据-算法-决策”的闭环正在形成。1月23日,OpenAI发布了其最新工具Operator,正式开启Agent元年。BCG预测,未来五年AI Agents市场将以45%的年复合增长率迅猛发展。随着后续厂商的跟进与迭代,远期可能会形成多类Agent助手,甚至实现Agent协同化、组织化。

  演化经济学派卡洛塔·佩蕾斯的技术-经济范式理论提出,每次技术革命都将经历四个阶段:导入期(技术爆发与金融资本主导)、转折点(旧制度与新技术的剧烈冲突)、展开期(生产资本主导的制度重构)、成熟期(社会文化全面适应)。如果按此理论推演智能经济范式,如下图:

  若将当前的技术浪潮置于长波周期中分析,我们正处于技术革命爆发阶段。2024年,全球风险投资中AI领域投资占比已达37%,接近2000年互联网泡沫期水平(39%),符合导入期资本集聚特征。

  人工智能军备竞赛重塑风险投资,《2024风险投资状况报告》—CB Insights

  能源自主是国家安全的战略选择。特朗普上台后再次宣布退出《巴黎协定》,结束绿色新政,并宣布美国进入能源紧急状态,意图大肆开发石油、天然气,“把战略储备重新填满至顶,并将美国能源出口到全世界”,但全球性的能源转型并不会因此停滞。

  以欧洲为例,俄乌战争暴露了欧洲能源供应的脆弱性,使能源成为政治武器,欧洲被迫加速能源结构调整与转型。因此,能源发展不能受制于人,是每个国家的核心根基。

  中美博弈下能源发展正演变为新旧能源路线之争。尽管美国也在积极探索新能源,但由于政策的不延续性与不确定性导致其发展受限。

  而我国正全面布局新能源,我国风光、电动汽车、电池等领域全球领先,并在国内全面发展新能源调整能源结构,构建全国统一电力市场,最关键的在于我国正通过一带一路向亚非拉市场输出新能源基建与产能,形成“能源技术-能源产业-能源市场”的大循环。

  即便是传统产油国沙特也正试图通过NEOM等项目转向风/光/氢能体系(沙特工矿部部长强调NEOM将建设世界上最大的绿色制氢设施,预计该设施将贡献全球10%的绿氢),避免被新能源技术边缘化。

  长远来看,哪国的新能源标准和产品成为全世界主流,产业链更具竞争力,谁就能在新能源市场中抢占先机。

  风光正在破解效率与成本困局。尽管风电与化石能源一样已逼近理论极限,但光伏效率有望逐步提升,目前钙钛矿技术转化效率已达33.9%。

  同时,新能源成本指数级下降,根据国际可再次生产的能源机构(IRENA)测算,过去十年光伏成本下降86%,度电成本下降90%,光伏正在突破“低效高价”的瓶颈,持续提升其经济性。

  风光稳定性与电网适配性正在被解决。稳定性得益于储能技术的发展,目前我国正大力推动锂电/液流/压缩空气/氢储能等技术发展,推动降本增效;电网适配性依赖于整个电网系统的升级改造与智能管理。

  2023年《新型电力系统》蓝皮书发布,描绘了至2060年我国源网荷储系统化转变发展方式与经济转型的蓝图,这是我国在全球能源变局中的中国解决方案。

  人工智能发展带来能源需求激增,算力、电力正深度绑定。有人说人工智能竞争的终局是能源,目前AI算力需求呈指数级增长,单次GPT-4训练耗电上亿度;SemiAnalysis预测,全球数据中心关键IT电力需求将从2023年的49GW 激增至2026年的96GW,其中AI将消耗约40GW。

  同时,AI瞬时电力波动将冲击电网稳定性,因此美国部分州推迟数据中心建设。

  社会经济用能需求仍在结构性增长。根据《中国能源展望2060》,目前工业领域仍是能耗主力(2035年中国工业用能将达到53.5%),整体电气化率从28%提至37%,钢铁/化工依赖绿氢替代。

  交通领域石油需求达峰提前,2030年电动汽车推动道路交互与通行电气化率将超22%。城镇化(中国2024年城镇化率67%)进一步推高建筑能耗,2035年建筑电气化率将达54%;数据中心耗电占中国全社会2%,2030年或达3800亿度。

  同时,还面临慢性病负担加重问题(WHO数据:慢性病占全球死亡比例超过70%)。

  这种人口趋势带来的社会结构变化,将推动整个社会经济体系全维度的深度转型,包括个性化的精准医疗、健康监测、适老宜老消费等。

  正如智纲智库文章《抓住最具确定性的未来—2025中国银发经济新趋势》(点击跳转进行阅读)中的判断,整个消费理念将从“以治疗为中心”向“以预防和精准健康管理为中心”转变。

  以日本“社会5.0”为例,作为深度老龄化社会,日本将通过推动科技与社会的融合,利用AI、机器人、物联网等技术来应对人口老龄化带来的挑战。

  有观点认为,随技术发展未来可能出现“人类增强系统”,通过基因编辑、细胞治疗、器官再生等提升人类寿命与能力。

  这背后有三大技术突破:基因与合成生物学革命,如CRISPR基因编辑和细胞治疗推动精准医疗;人工智能赋能医疗,AI助力早期筛查与诊断;数字孪生人体,通过大数据和智能设备实时监控健康,定制个性化治疗方案。

  其中最核心的变量是人工智能。Anthropic总裁达里奥·阿莫迪作为横跨AI和生物学的专家,他认为AGI将于2026年实现,而“AGI×生物”是他认为21世纪最有潜力的领域,AGI的诞生将使生物学家能够把原计划在未来50-100年内取得的进展压缩到5-10年内。

  未来全球信息流、能源传输等将高度依赖于近地轨道的“数字高速公路”,因此控制这一领域的技术与基础设施成为国家安全层面的关键领域之一。

  但近地轨道容量有限,仅能容纳6-10万颗卫星,且卫星轨道和频段资源遵循“先登先占、先占永得”国际原则,这使得全球低轨卫星资源的竞争异常激烈,仅“星链”项目就计划部署4.2万颗卫星。

  近地轨道是非常非常重要的军事制高点。目前美中俄等已经开展从航天器的军事化到太空军事设施的全面部署。美国将中国和俄罗斯视为主要竞争对手,4年间美国太空军预算已经翻倍至300亿美元,重点布局“沉默巴克”电子战卫星集群与天基激光反导系统。

  资源控制权博弈与规则制定权角逐是国家竞争的焦点。由美国主导的《阿尔忒弥斯协定》签署国已达53个,其中“安全区”制度被部分国家视为变相承认特定区域资源主权。

  太空活动正从“外空条约”时代迈向新一轮博弈,太空正成为战略价值与地理政治学的“新边疆”,谁能抢先在技术、规则和联盟层面领先,就可能掌控未来数十年的国际话语权。

  商业航天市场正逐渐崛起。据摩根士丹利预测,全球太空经济总值到2040年可能会达到1万亿美元以上,商业航天、太空旅游、卫星服务、遥感大数据等将带来非常大的资本与人才涌入。

  特朗普誓言让美国宇航员登上火星插上星条旗,这背后是航天成本的一下子就下降。SpaceX将发射成本降至过去的十分之一左右(猎鹰9号目前已达到约2720美元/公斤的水平,最大复用次数已突破24次,未来目标是降至每公斤仅千块钱)。

  月球/火星基地、资源开采与利用有望实现初步商业化运营。NASA的Artemis计划目标在2025-2026年实现重返月球,并建立月球轨道空间站;SpaceX和其他商业航天公司则在大力研发载人火星飞船,目标是在2030实现有人登陆火星。

  生成式AI在设计环节的降维打击。传统设计依赖工程师的经验试错,而AI通过穷举物理规律的可能性空间,直接输出最优解,这种“暴力计算”模式突破了人类认知的局限性。

  以波音为例,波音公司正在利用AI算法优化飞机设计,通过一系列分析大量数据和模拟,提高设计效率和性能。

  人类经验正在被封装为算法。资深工匠的经验正被转化为可复制的算法模型,形成“数字工匠”体系,这打破了传统制造业的师徒传承壁垒。

  2023年,智纲智库正在服务的一家精密制造企业,已经通过自研实现了企业工艺经验的AI化,大幅度的提高了工艺设计环节效率,且保持了高准确率与可用性,目前正在持续迭代升级。

  AI正在系统性运营能力上展现强大能力。AI将外部市场波动、供应链风险,内部排产、库存管理等不确定性变量实时内化为生产参数,传统“预测-计划-执行”线性逻辑,将被AI进化为实时感知-响应的智能网络,实现资源的动态适配。

  工业机器人、AI系统的成本持续下降将与人力成本刚性上升形成“剪刀差”。工业机器人成本正在一下子就下降,以通用六轴及以上协作机器人为例,平均价格已经降至9.73万元,六公斤负载的已经打到2万元,而制造业人力成本正在刚性攀升(我国人力成本已上升至东南亚地区3倍左右)。

  老龄化加剧与代际价值观变迁,迫使制造业从“人力依赖”转向“人机协同”。劳动力供给正在收缩,预计我国15-64岁的劳动年龄人口规模到2050年降至58%左右,日本政府调查显示,每100名求职者就有150个职位空缺,其中制造业、运输业和建筑业的缺口最大。而新生代劳动者拒绝重复性工作,正倒逼企业重塑岗位结构。

  花了钱的人即时性、个性化的需求升级,倒逼制造业突破传统生产模式。消费者对“即时交付”的期待值明显提升,SHEIN通过数字化技术打造柔性供应链,将新品上架周期压缩至7天。同时3D打印技术的发展,使得小批量、个性化定制成为可能,根据《Protolabs 2024年3D打印趋势报告》,3D打印将在5年内翻番,至 2028 年达到571亿美元。

  以终为始,在愿景—趋势引领之下,技术的发展相对有迹可循。以上五大趋势背后有赖于一系列技术发展的支撑,具体包括:

  在迈向2040年的过程中,科技不仅是经济稳步的增长的引擎,更是全球竞争与社会变革的关键变量。

  尽管技术浪潮正以前所未有的速度重塑人类文明图景,但2040年的世界终将属于那些以清醒认知驾驭技术迷雾、以战略定力平衡短期震荡与长期价值的文明探路者。(完)

  重整山河 论道术(哲学)…… 论执天下文化之牛耳…… 论人间清醒…… 论智慧境界…… 论生命达于圆润无碍之境…… 当看中华文化之精髓! 当看中华文化精神之根柢! 如果说,语言是思维的边界……那么,真正文化的东西,真正文化的核心的东西……恰意在授受文化之源、文化之根、文化之青的东西…… 一言以蔽之,向道而行,赞天地,参化育…… 有感而发,从哲学角度浅悟中华文化精神气…… 中华文化或许不外乎: 一则,以易立魂! 一则,以道立气! 一则,以佛立心! 一则,以儒立世! 一则,以科立器! 其终极追求即: 用魂若然…… 用气若一…… 用心若镜…… 用世若备…… 用器若意…… 纵观宇宙: 通天下一气耳! 通身气一气耳! 通心气一气耳! 道生一,一生二,二生三,三生万物…… 无道不万物, 无万物不道。 道与万物,互相观照,互相整合,以成其知,以成其明…… 非神学…… 非玄学…… 非伪学…… 世之真哲学为明! 世之真文化为明! 世之真科学为明! …… 知其然且知其所以然,则神…… 纵观人类文明史: 有生于无,无形的东西决定有形的东西…… 无论社会革命,无论科技革命,无论认知革命,皆无外于人的灵魂革命…… 先进如电脑或AI,无论多强大,不外一则存储,一则算法和算力…… 存储即信息之吞吐体量大小、真伪…… 而算法和算力,亦有快慢、高下之别…… 事实上,天外有天,云外有云…… 事实上,真实的世界,阴阳之化,神机莫测…… 事实上,天地间,人为万物之灵…… 一则命矣…… 一则运矣…… 一则心之境界…… 一则德之境界…… 一则信之境界…… 一则悟之境界…… 一则道行之境界…… 一然一气一信一灵一德一格物一意一造化一境界…… 在历史的大尺度下,真正决胜乾坤的力量: 源于天命的东西…… 源于文化赋能的东西…… 源于人之心力、脑力和精力共境界的东西…… 人之为人: 无躬行,不体悟! 无体悟,不认知! 无认知,不进化! 无进化,不吞吐! 无吞吐,不格局! 无格局,不胸襟! 无胸襟,不境界! 而最高境界则是道法自然,整合如一…… 天佑中华,五千年文化,灿若星河……而如此宝藏,取之不尽,用之不竭…… 真男儿,与天再约五千年…… 光吾神州魂! 智纲智库王志纲老师的学生

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