人工智能行业专题报告:挑战与机遇
(报告出品方/作者:中信证券,杨泽原、丁奇)
报告摘要
一、人工智能开启新一轮产业变革
1.1三大支柱支撑,向认知智能迈进
人工智能:通常是指“研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用的一门新的技术科学”。人工智能的发展需要“运算平台+数据资源+算法”。
机器学习:属于人工智能的其中一个领域,通过经验学习优化计算机算法,其根本在于海量数据的训练。
深度学习:在人工神经网络的基础上发展而来,实现了从大数据中自动提取数据特征并设计特征模型,摆脱了传统神经网络算法中需要人工工程进行各层的特征设计的弊端。
三次工业革命均引发人类社会格局发生颠覆性的改变,人工智能有望开启新一轮产业革命
第一次(18世纪60s):蒸汽机成为动力机,解放了生产力;
第二次(19世纪70s):电力得到应用,推动电气、化学、石油等重工业的兴起;
第三次(20世纪40s):进入信息时代。信息时代先后出现了计算机、互联网、移动互联网、物联网等几次技术变革。但部分领域近年来放缓趋势已经开始出现。
1.2资本+政策+需求驱动,产业高速增长
投融资:资本争相涌入
近年来人工智能投融资火热,资本争相涌入。随着AlphaGo等具有较大影响力的应用逐步落地,产业界与资本界均对人工智能前景充满期待,人工智能有望开启新一轮产业革命,大型公司纷纷展开“AI军备竞赛”。
二级市场助推人工智能企业发展。私募市场与二级市场逐渐形成衔接,助推AI企业向下一个阶段发展。在二级市场,最受资本青睐的是行业解决方案和智能风控,其次是服务机器人、ADAS系统和AI芯片,最后是智能影像医疗和智能营销。近期,伴随部分AI独角兽IPO获受理,2021年有望迎来AI企业上市潮,二级市场助推AI企业发展。
政策端:政策大力支持
确立“三步走”目标,加速人工智能深度应用创新建设,全面推动AI产业落地。国务院2017年《新一代人工智能发展规划》中确立“三步走”目标,第一步,到2020年人工智能总体技术和应用与世界先进水平同步;第二步,到2025年人工智能基础理论实现重大突破、技术与应用部分达到世界领先水平;第三步,到2030年人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平。
加强人工智能与经济社会深度融合,积累经验做法、标杆案例。科技部2019年8月发布《国家新一代人工智能创新发展试验区建设工作指引》,指出要充分发挥地方在试验区建设中的主体作用,3年内形成一批人工智能与经济社会发展深度融合的典型模式,积累一批可复制可推广的经验做法,打造一批具有重大引领带动作用的人工智能创新高地。
明确“新基建”,注入“新动能”。受疫情影响,数字经济发展迎来关键窗口期。2020年3月,中央明确“新基建”进度,加固、升级人工智能长期发展创新的数字底座,开启AI发展新空间。
应用场景:落地场景丰富
AI的最终任务是实现人工智能在各垂直行业的场景化落地。从全球看,人工智能企业主要集中在AI+(各个垂直领域)、大数据和数据服务、视觉、智能机器人领域,其中AI+企业主要集中在商业(主要包含市场营销和客户管理领域)、医疗健康、金融领域。
从中国看,各垂直领域的AI企业同样集中在各类垂直行业中,渗透较多的包括医疗健康、金融、商业、教育和安防等领域,根据中国信通院数据,其中医疗健康领域占比最大达到22%,其次在金融和智能商业化领域占比分别达到14%和11%。
二、人工智能产业链各环节机遇涌现
人工智能产业链包括基础层、技术层和应用层:
1)基础层是指对AI提供支撑性服务的硬件平台,包括芯片、传感器、数据和服务、生物识别、云计算等;
2)技术层是指实现计算机感知和认知的程序算法,主要包括机器学习、计算机视觉、语音及自然语言处理等;
3)应用层是指将人工智能是现在垂直领域的应用,包括工业机器人、服务机器人、智能医疗、智能金融等。
前文我们提到了一个观点——“运算平台+数据资源+算法”为人工智能提供三大支柱,接下来我们将继续沿着这条线,分析人工智能产业链不同层次的投资机会。
三、人工智能的挑战与机遇:能者为王
挑战一:AI未来发展前景如何?
挑战:人工智能的发展呈现螺旋向上趋势。计算能力上,经历了早期计算、LISP机器、GPU/TPU的发展;算法演化上,经历了Perceptron、专家系统、BP、深度学习的技术发展;核心数据上,经历了从少量到大量再到海量的递进;实用效果上,历经感知、认识、决策的步步推进。
机遇一:技术持续创新迭代推动应用深化
以机器学习为主流方向的人工智能基础技术包括有监督学习、无监督学习、强化学习等技术,但这些技术只是针对部分特定场景,比如说分类、聚类、求最优解等,而现实世界往往是复杂的,深度强化学习等新兴技术的快速发展推动AI向更接近人类思维的方向进步,解决更复杂的认知智能问题。
深度强化学习:强化学习与深度学习结合。深度学习具有较强的感知能力,但是缺乏一定的决策能力;而强化学习具有决策能力,对感知问题束手无策。将两者结合起来,优势互补,为复杂系统的感知决策问题提供了解决思路。
挑战二:数据从何而来?
挑战:人工智能算法训练需要大量数据资源。例:百度人脸识别系统在2015年FDDB检测数据集和LFW识别数据集上的实验结果均获得世界最高的准确率。ImageNet数据库包括1000类150万张图片。百度使用了200万类2亿张图片,数量上是ImageNet数据库的一百多倍。
机遇二:产品+技术+场景完整方案形成数据闭环
大数据:人工智能发展的三大重要基础之一(算力、算法、数据)。大数据的作用包括挖掘、传输、存储、分析、分类等;大数据是人工智能“思考”和“决策”的重要参考,提供数据支持;物联网是促进大数据和AI结合的重要方式,大数据和AI的结合反哺物联网应用的发展。
AI公司有望依靠产品+技术+场景的完整解决方案,构筑数据闭环。2B/2C提供庞大的数据来源;物联网使得数据形式更加多样化;客户资源深厚的头部公司具备广泛的数据基础,以BATH为例,利用庞大的数据量和技术积累,切入AI领域,为中小企业提供数据来源、算力等,助力AI普惠
挑战三:商业化路在何方?
挑战:初创企业商业模式路在何方?从软件核心知识产权、定价模式、数据所有权等维度看,形式较为多样化,当前商业模式未成定局。
机遇三:实现优势赛道控盘突破
以AI技术为切入点,推动“平台+赛道”战略布局,控盘教育等核心赛道。
1)教育:2B2C闭环协同助力打造AI+教育领军,2B产品包括智慧课堂、智慧校园及区域教育云平台等,2C产品包括智能学习机等;
2)政法:智能庭审、辅助判案等产品各地持续推广;
3)医疗:智医助理等AI产品在各地区域化复制落地。
以计算机视觉为核心技术驱动,应用规模化落地。
1)平台:自主研发并建立了全球顶级的深度学习平台和超算中心。
2)应用:深入探索多个垂直行业领域,业务涵盖智能手机、互联网娱乐、汽车、智慧城市、以及教育、医疗、零售、广告、金融、地产等多个行业。
报告节选
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库官网】。
抓住新一代人工智能发展的重大机遇
新华社北京11月1日电 题:抓住新一代人工智能发展的重大机遇
新华社记者胡喆
深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放……当今时代,从田间到餐桌、从工厂到商场,人工智能已全方位融入人类生活的方方面面,无疑是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术和重要驱动力量,具有溢出带动性很强的“头雁”效应。
10月31日下午,中共中央政治局就人工智能发展现状和趋势举行第九次集体学习,为我国新一代人工智能的发展和利用作出顶层谋划和设计,明确了我国人工智能发展的方向与目标。
从阿尔法狗“惊艳亮相”到资本在人工智能风口“高歌突进”,一个共识愈发清晰:“加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题”,必须加快推动我国新一代人工智能健康发展,为赢得全球科技竞争主动权创造有利条件。
人工智能带来创新发展的重大机遇,而我国在人工智能的基础理论、核心算法、高端芯片等方面,原始创新成果还比较少,还没有形成有国际影响力的生态圈和产业链,与发达国家相比仍有短板。推动人工智能健康发展,应以关键核心技术为主攻方向,夯实新一代人工智能发展的基础。必须坚持以需求引领发展,强化基础研究和基础设施,激发微观主体创新活力,大力加强人才培养。
当前,人工智能发展仍然处于“婴儿期”,拥有巨大成长空间。人工智能在产业升级、产品开发、服务创新等方面具有很强的技术优势,应加强人工智能和产业发展融合,培育新增长点、形成新动能,以人工智能技术推动各产业变革,促进人工智能同一、二、三产业深度融合。
萌萌的HelloKitty,呆呆的“小胖”,幽默的“优优”……2018世界机器人大会上,一大波可爱俏皮的机器人闪亮登场,“TA们”悄然走进人类生活,展现了以往所无法想象的智能生活。
在《未来简史》一书中,作者为人们描绘了这样一幅场景:“人工智能从你出生那天就认识你,读过你所有的电子邮件,听过你所有电话录音,知道你最爱的电影……”
进入人工智能时代,万物智慧互联,未来有着巨大的发展空间。积极保障和改善民生,为人民创造更加美好的生活、更加智能的工作方式和生活方式,人工智能方兴未艾、正当时。
张成岗:人工智能赋能中国式现代化 发展机遇及风险挑战
人类文明演进中的“现代化”议题持续的基于创新的发展是近代才出现的一种导致经济发展不均衡分布的历史现象。14世纪开始至麦哲伦环球航行结束的地理大发现对欧洲影响极为深刻,使得封闭于西方一隅的欧洲走向世界,极大地开阔了视野、丰富了认识,尤其是对世界多样性的认识。地理大发现增加了各种文明相互摩擦、碰撞、借鉴、交流和融合的机会,开启了一直持续至今的全球化进程,对世界范围的现代化影响巨大。长期以来,由于西方发达国家的科技迅速发展,国家之间经济、贸易、社会、产业、人员之间联系越来越密切,人们之间交往更加频繁,国家之间、区域之间一体化趋势日益明显。
随着近代资本主义大工业的形成以及资本在全球市场的不断扩张,人类社会进入一个崭新时代,人类科技水平不断提高,社会秩序、文明形态和生活面貌发生巨大改变,现代化发展的意义空前凸显。人类文明进步建立在摆脱传统、冲破偏见基础之上,通过一系列改革在政治、经济、文化、社会、生态等各个领域取得重要成就。世界各国现代化道路复杂多样,既相对独立又相互关联。正如习近平总书记指出,现代化不是单选题。历史条件的多样性,决定了各国选择发展道路的多样性。现代化具体形式与各个国家具体国情、制度禀赋和文化传统相结合,呈现出不同特点。
在学理意义上,中国式现代化正在以其伟大实践实现对传统与现代、中国与西方、全球化与地方性二分思维及其叙事模式的超越。中国正在打破西方对现代化标准垄断,探索出一条不同于西方的社会主义现代化新路,创造属于自己的发展经验,为现代化理论作出重要贡献,为其他国家制定增长和发展计划提供启示借鉴,有助于人类文明多元发展与持续进步。中国式现代化道路着眼于世界现代化发展历史进程,积极探索建立新型现代化发展道路和人类文明新形态,能够在更高层次引领和推动全球治理体系和治理能力现代化。
“第四次工业革命”正在开启人类历史新阶段新一轮科学技术革命是中国乃至世界的最大现实,也是哲学社会科学研究者需要关注的重大议题。新工业革命正在深刻改变人类生产和生活方式。信息技术是新科技革命的龙头,正在向各个领域深度渗透,深刻改变着人类生产和生活方式。基于持续的技术创新和颠覆,以数字化、网络化、机器自组织为标志的“第四次工业革命”正在开启人类历史新阶段。
进入21世纪以来,大数据和人工智能蓬勃发展成为新工业革命的显著标志,并将重塑人类生存和生活的现实空间。第四次工业革命自2013年提出以来,迅速从发展理念转变为产业现实,并深入到社会生活的各个方面。第四次工业革命并不满足于“智能工厂”,而已经向着第四次科技革命迈进,预计将会在新一代信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术、智能制造技术等领域取得突破性进展。新一轮的科技革命将和以往每次科技革命一样,与全球政治、经济、文化、社会、环境进行新一轮的相互建构,并在根本上变革现代人的核心观念、认知方式、行动原则。
新工业革命不仅是一场技术与产业革命,对全球价值链结构、全球产业竞争格局产生深刻影响,更是一场社会、文化、价值与思维等领域的全景式整体性变革,将提供社会转型新动能,为社会发展带来新机遇。顺应形势把握住人工智能带来的重大历史机遇,可以带动国家整体竞争力的整体跃升,为处于转型期的中国经济社会发展提供强大动能。作为一项引领未来的战略性技术,推动和发展人工智能已经成为国际社会的共识,然而人工智能提供社会发展动力,赋能和助力现代化发展的同时,也对经济、社会、就业、伦理、安全诸领域提出新挑战。人工智能时代机遇与挑战同在,应当加强人工智能技术发展研判和预测,增强风险意识,更好应对人工智能技术可能导致的失控风险、伦理挑战、就业影响,促进科技治理能力现代化。
人工智能赋能中国式现代化新征程科学技术是一种在历史上起推动作用的革命力量。科技创新是提高社会生产力、提升国际竞争力、增强综合国力、保障国家安全的战略支撑。人类从农耕文明到今天智能时代,均以科技工具出现重大变革为时代标志。当前,区块链、人工智能、大数据、物联网等新兴技术的创新发展和社会应用突飞猛进,正在给现代化的内涵、体系、方式带来创造性变革。科技进步提供了现代化的基本框架及结构,引领现代化新趋向。人工智能已经成为新一轮国际竞争的焦点和经济发展新引擎,也将为现代化建设带来新机遇。
首先,科技是现代化的基本构成。科技创新是中国式现代化的重要支撑。科技是国之利器,是“国家赖之以强,企业赖之以赢,人民生活赖之以好”的核心要素。现代性诞生于主客两大观念领域的分离,实现在实践中人对自然的科学化认识、技术化改造。现代化是奠基于科技化之上的社会整体现代性呈现,一个现代化国家的基本构成就是科学技术。
其次,科技是现代化的关键动力。伴随着人工智能产业关键技术实现突破,以及新兴技术场景应用建设的加快,科技赋能成为高质量发展的显著标志,科技创新成为引领现代化建设的重要动力。一方面,人工智能是新兴科技重大革新的结果;另一方面,作为革新的基础,人工智能发展又在世界各地更大程度、更大范围推进了现代化发展。现代化在各个社会阶层之间、国家之间、人与非人存在之间,主要是以科技为载体展开。现代性观念本身,也是从人对科技后果反思中获得的。科技的自主性与反身性,推动着现代化进程,以及对现代性的超越。
最后,科技创新深度推进和引领社会发展变革。近年来,我国坚定实施创新驱动发展战略,以科技创新为核心带动全面创新,以体制机制改革激发创新活力,加快建设创新型国家,为全面建设社会主义现代化国家提供强有力战略支撑。在新科技革命背景下,机器人与人工智能已经成为下一个产业新风口和产业转型升级新机遇。科技变革了社会物质生产方式,是调整社会中各种关系的基础与动力。每一次社会结构的变革,都起于科技发展的需求与结果,也都创造出下一次科技变革的社会基础。科技革命提供了发展方向,未来人类社会是深度科技化的,而科技发展的方向标注了人类发展的进程,原有学科的创新以及新学科的建立,都提供了一窥未来社会形态的途径。
走向“好的人工智能社会(GoodAISociety)”发展科学技术是近代以来中国建设现代民族国家努力的重要组成部分,大力发展人工智能技术是当代中国创新型国家建设的重要组成部分,人工智能的快速发展要求我们对其风险及其挑战有全面和系统认知。
1.人工智能发展中的伦理风险
人工智能在带来生产方式、生活方式以及思维方式的重大变革的同时,也给当代社会带来了哲学和伦理挑战。新兴科技正在重塑人类的社会秩序和伦理规范。不道德地使用人工智能,是否会导致人工智能取代人的功能,甚至取代人的主体地位?实际上,新兴科技伦理规约所面临的现代性困境其实在于责任问题,如何确定人工智能技术活动及其后果的责任主体,是人工智能发展必须要考虑的问题。在新兴科技的伦理规约挑战中,技术设计的美好愿望与技术后果失控风险存在矛盾。技术与伦理的内在冲突呈显于技术发展的不同阶段。只有处理好新兴科技与人、社会及环境的关系,处理好高效率存在方式与真正的进步之间的关系问题,才能给人类和新兴科技的和谐发展提供一个良性环境,真正实现“善治”与“善智”的互构。
2.人工智能的就业冲击及社会风险
历史上,工业革命的一个重要影响就是机器对劳动力的补充或取代。在新技术革命浪潮中,新兴技术作为节约劳动力速度的工具超过了社会为劳动力开辟新用途的速度,人工智能正在挑战社会就业结构。伴随着人工智能技术的迅速发展和应用,人们抑或会进入一个技术性失业率不断上升的时代。随着人工智能发展,新型机器人正在成为社会生产和生活中极具竞争力的“新型脑力劳动者”,这种“新劳动者”的职业优势已经体现在诸多行业。随着人工智能广泛应用,第二产业中的“第三产业”将重构人群就业结构,对社会稳定性构成挑战。
3.人工智能时代整体图景缺失的挑战
人工智能时代是通过程序呈现的世界图像在时间序列上的布展;然而,技术的复杂性往往会掩盖人类重要活动的复杂性。时代的困境在于人类无法将复杂的世界组成可以理解的整体,在享受技术便利的同时,失去了对复杂技术系统的控制。人工智能时代正面临整体图景缺失的挑战。在网络时代,互联网可以在相当程度上提供有用网络知识,但互联网不能为我们提供对网络知识的“理解力”。互联网非但不能为我们提供理解能力,而且可能阻碍理解能力的发展。实际上,与其他技术类似,人工智能技术的复杂性存在掩盖人类重要活动复杂性的风险,社会技术网络并不能自我调整和校正,便捷化人工智能技术的使用对整体化的时代图景形成挑战,不能把人类发展放在不确定性根基之上。
4.构建“好的人工智能社会”的挑战
人民对美好生活的向往,就是中国式现代化的奋斗目标。进入新时期,要坚持以满足人民群众日益增长的物质文化需要,提升人民群众对美好生活的满意度作为全面推进现代化各项工作的目标旨归,推动人工智能融入社会转型发展的前瞻性创新、过程性监测、后果性评估,切实让人民群众的生活更和谐更美好。
构建“好的人工智能社会”是全人类面临的严峻挑战。人工智能在生产活动和社会活动中的作用日益增加,人工智能甚至在对人类的智慧能动者唯一地位提出挑战。“让生活更美好”的人类愿景正面临如何构建“好的人工智能社会”的紧迫挑战。人类无疑具有独特性,无论是什么样的机会和环境造就了今日的人类,这样的机会并没有出现在人类的近亲所生活的环境中,技术产物的终极制造者还是人类,但人类要预防技术发展可能的风险。
总体而言,AI的最高原则是安全可控;AI的愿景是促进人类更加平等地获得技术能力;AI的存在价值是让人成长,而不是取代人和超越人;AI的终极目标应当是为人类带来更多的自由和可能。面对AI的崛起及其全面融入社会生活,我们需要清醒客观的判断和扎实冷静的努力。人类不能让舒适的假象迷惑主体性意识,人不能放弃自己而沦落成为技术决定论的服从者。成为决定论的服从者会导致被奴役,被技术所奴役;人在获得“表面上的自由”的同时,不能放弃“真正的自由”。技术起源于机器,但是技术不等于机器;机器与人工智能仅仅代表技术的一部分,关注人本身始终应当成为科技发展的目标和动力!
(本文系贵阳市南明区社会治理现代化专题项目(04150201022)、国家社科基金重大项目(19ZDA040)阶段性成果))
(作者:张成岗 清华大学教授、社会治理与发展研究院院长)
编辑:李华山
2023年05月26日07:54:23
把握新一轮科技革命的机遇
当前,新一代数字技术广泛应用,推动世界各国经济社会的数字化转型不断深化;以应对气候变化为目标的全球倡议与行动,推动绿色低碳转型加速发展。从历史经验看,重大科技革命和产业变革是推动国际格局大调整的重要原因,一个国家把握由此产生的战略机遇,就能脱颖而出;反之,则可能落伍。因此,我们要牢牢把握数字化与绿色化两大转型蕴含的战略机遇,为推进中国式现代化注入强劲动力。 新一代数字技术迭代速度快,渗透力强,影响面广,已经并将继续深刻影响人类的生产生活方式。互联网技术快速推进,已经从PC互联进入移动互联,正在进入万物互联时代;大数据、云计算、人工智能技术的进步,将带来更加深刻的变化。这些变化至少表现在四个方面:一是推动人们生活方式的深刻变化,网上购物、数字消费早已经飞入寻常百姓家;二是推动生产方式革命性变化,数据成为新的生产要素,数字经济成为当前最具活力的领域,数字技术还能为其他产业赋能,智能制造、服务型制造、数字贸易等新的生产方式或贸易活动风起云涌;三是促进国家治理体系和治理能力现代化,数字政府在治理理念、平台、流程、标准等方面发生深刻变革;四是推动国际竞争范式的深刻变革,数字经济发展水平很大程度上决定着一国的国际竞争力,数据安全已成为事关国家安全与经济社会发展的重大问题。 应对气候变化日益紧迫,绿色低碳转型加速推进。目前,应对气候变化已经从倡议转变为行动,能源结构、产业结构甚至生活方式的绿色化转型正在加速推进。经济社会发展的绿色化转型在带来巨大挑战的同时,也将催生新技术、新产品、新服务,蕴含着巨大的发展新机遇。光伏、风电等新能源蓬勃发展,新能源汽车快速兴起,均是绿色化转型带来的机遇。我国在上述领域处于全球领先地位,为我国把握绿色化转型的战略机遇奠定了难得的基础。还应看到,数字化与绿色化并非互不相交的平行线,而是相互融合、相互促进,这就使得未来转型更加广泛、深刻、快速。我们必须清醒认识这一趋势性变化,以高度的历史自觉把握两大转型并激发二者的叠加效应,实现高质量发展。 数字化与绿色化融合将催生出大量新领域新赛道,我国必须高度重视,采取得力措施,把握机遇,应对挑战。要做好顶层设计,深入研究不同领域技术创新与产业发展的趋势与规律,以全球视野进行谋划,既要重视新领域新赛道,也要重视利用新技术改造提升传统产业,新旧并举、共同发展。要坚持双轮驱动,发挥好有为政府和有效市场的作用,推进深层次改革,充分释放创新发展的潜力与活力。要推进高水平对外开放,充分发挥我国超大规模市场优势,吸引汇聚全球高端要素资源,聚天下英才而用之,增强国内国际两个市场两种资源联动效应,加快实现科技高水平自立自强。要更好统筹发展和安全,维护产业链供应链安全稳定运行,有效应对各类风险挑战。 从人类现代化进程来看,引领科技革命的国家,总能够抓住先机、抢占未来发展制高点,率先获得新科技、新产业带来的发展机遇。面对数字化和绿色化这两大转型,只要我们坚持科技自立自强,我国完全有能力、有条件成为新一轮科技革命和产业变革的引领者,打开新的发展空间。 (作者为国务院发展研究中心副主任、党组成员隆国强)【学习时报】第六次科技革命的机遇与挑战
记者:21世纪会有重大的科技革命吗?何传启:这是一个令人神往的问题,带有科学猜想的性质。我们首先看看过去5个世纪发生了什么。16世纪以来,从科技与社会关系的角度看,每一个世纪都至少有一个标志性事件。16世纪是哥白尼学说,否定了“地心说”,提出地球围绕太阳转。17世纪是牛顿力学的诞生,完美解释了常见的物理现象。18世纪是蒸汽机发明,带来了机械化生产。19世纪是发电机和电动机的发明,带来了电气化生活。20世纪是计算机和互联网的发明,带来了网络空间。许多科技史学家认为,16世纪以来,世界上先后大约发生了5次科技革命,包括2次科学革命和3次技术革命。第一次革命是近代物理学的诞生,第二次是蒸汽机和机械化,第三次是内燃机和电气化,第四次是相对论和量子论革命,第五次是电子和信息革命。通俗地说,科技革命是显著改变人类观念、生活和生产方式的科技变革。在21世纪,一定会有重大的科技革命。
记者:这个重大科技革命会是什么?
何传启:可能是新生物学革命为人类的健康长寿提供理论基础和技术支持,实现人类的“再生和永生”,基本满足太空生活对人体的生理要求;也可能是新物理学革命改变人类的宇宙观,为宇宙航行提供新理论、新能源和新工具。
从人类文明和世界现代化的前沿角度看,21世纪可能有三次科技革命。它们分别是:第五次科技革命(约1970—2020年)的下半部(信息革命后期)、第六次科技革命(约 2020—2050年)和第七次科技革命(约 2050—2100年)。其中,第六次科技革命可能将以生命科学为基础,融合信息科技和纳米科技,提供解决和满足人类精神生活需要和提高生活质量的最新科技;第七次科技革命可能将以新物理学为基础,为解决能源问题和宇宙旅行提供科技方案。
21世纪的标志性事件,很有可能来自第六次科技革命或第七次科技革命的主要成就,例如,人体再生、合成生命、新型能源和宇宙航行等。
记者:我们是不是已经到了第六次科技革命的前夜?
何传启:根据过去五次科技革命的历史经验,谁获得了新科技革命的代表性成果和核心专利,谁就能获得主动权。2009年中国科学院集中300多位科技专家进行研究,完成和出版了《科技革命与中国的现代化》一书。该书认为,目前世界正处于新科技革命的前夜。事实上,关于新科技革命的说法,已经存在很多年了;但关于新科技革命的方向和内容,没有统一认识。未来学家的猜想,科技预见研究等,看法很多。
记者:您怎么看第六次科技革命?
何传启:第六次科技革命是需要满足科技革命三个标准(显著改变人类的生活观念、显著改变人类的生活和生产方式、社会影响人口覆盖率一般超过50%)的重大科技成就。目前,我们提出了十个候选者:信息转换器、人格信息包、两性智能人、人体再生、合成生命、体外子宫、神经再生、耦合论、整合论、永生论等。
例如,信息转换器:实现人脑与电脑之间的直接信息转换,引发学习和教育革命;人格信息包:包含“自主意识、独立人格和人生信息”的“虚拟信息人”,实现人体的社会信息的复制和传递,为“人体永生”的实现提供“人生信息”;两性智能人:解决和满足人类对性生活的需要,引发家庭和性模式的革命;体外子宫:实现体外生殖,解放妇女,引发生殖模式和妇女地位的革命;人体再生:通过虚拟、仿生和再生,实现某种意义的“人体永生”,引发人生观革命等。
记者:第六次科技革命的方向是什么?
何传启:第六次科技革命是科学革命和技术革命的融合,主要涉及五个方向。
其一,整合和创生生物学。今天,我们正在揭开人体的全部遗传信息,我们已经认识了成千上万的生物体内的分子和细胞,以及各种组织和器官。如果把这些分子、细胞、组织、器官组装起来,能否“制造一个生命”?生物体与机器(技术)的多种组合,能否创造新的生命形式和新的物种?
其二,思维和神经生物学。人脑是思维的载体,神经系统是思维的工厂,它们都是如何工作的?人脑认知和创造性思维的机理,人脑信息加工、储存、提取和再现的机理等,非常有挑战性。对这些问题的认识,将改善人类的智慧,推进信息技术的革命性发展。
其三,生命和再生工程。对生命的操纵有违人类的现行伦理道德,但是,人类将逐渐具备操纵生命的能力。一是操纵遗传物质,改变生物特性,制造新物种。二是操纵神经系统,改变生物行为特征。三是操纵生物节律,实施人工休眠和人工唤醒,改变生物的生命周期。四是操纵生物细胞,实现体细胞无性繁殖(克隆)。五是操纵组织器官,进行组织器官的体外培养,随时随意替换生物体的任何组织或器官。六是操纵生物生殖,进行体外受孕、体外怀胎(人造子宫),实现体外生殖。七是操纵生物性状,建立“生物工厂”,生产人类需要的产品,如干扰素等新药。八是操纵生命形式,实现生物和机器的组合。人造组织和器官如人造心脏、肺、胃、皮肤、骨头、血和肢体等实现产业化生产。
其四,信息和仿生工程。与第五次科技革命有交叉。“信息转换器”的发明,实现人脑与电脑之间的直接信息转换,人脑可以直接“知识充电”。“人格信息包”的发明,它包含人的全部人生信息、独立人格和自主意识,使人的“网络化生存”和网络虚拟人(网络人)成为可能,实现人的“网络化永生”。
其五,纳米和仿生工程。纳米仿生材料、纳米仿生器官、纳米仿生设计和制造等。纳米工程、信息工程和仿生工程的结合,不仅为我们开辟一个新领域,而且为人类开创一个新的工作平台。
生命科学、信息科学、纳米科学、仿生工程和机器人学的结合,信息转换器、人格信息包、两性智能人、人体再生和互联网的结合,人类将获得三种新的“生存形式”,即网络人、仿生人和再生人,实现某种意义的“人体永生”。
记者:第六次科技革命与前五次比较,有什么质的飞跃?
何传启:我想引用两位院士的观点。徐光宪院士认为:“这次科技革命是人类文明进化史的一次质的飞跃,由国家之间依靠战争来争夺天然资源,向依靠科技来获得地球人的可持续发展”。谢联辉院士认为:“第六次科技革命是以人为本,以生命科学为先导,兼融合其它科学文明,推动人类未来的思想和行为范式的质的突变”。如果说,前五次科技革命是认识自然、改造自然和满足人类需要,那么,第六次科技革命将是改造人类自己和适应宇宙环境,提高人类可持续性和生活质量等。
记者:第六次科技革命的影响是什么?
何传启:首先,对人类文明的预期影响。第六次科技革命是一次改变人类自身的科技革命,它将彻底改变人类的生活观念和生活模式,从学习、工作、家庭、性关系到寿命。如果它的预期目标能够实现,人类文明将进入“再生时代”。
其次,对世界现代化的预期影响。第六次科技革命将推动世界现代化的第五次浪潮。从科学角度看,第六次科技革命是一次新生物学革命;从技术角度看,它是一次“创生和再生革命”;从产业角度看,它是一次“仿生和再生革命”;从文明角度看,它是一次“再生和永生革命”。抓住科技机遇的国家,将获取巨大经济和社会利益。
记者:第六次科技革命对中国的意义是什么?
何传启:在过去500年里,世界发生了五次科技革命;中国与前四次科技革命无缘,在第五次科技革命中表现平平且收获不多。中国失去四次科技革命的机会,中国的国际地位一路下滑。
第六次科技革命即将来临,中国将再次走到历史的十字路口。大致可以设想两种情景。情景一:精心谋划和超前布局,抢占第六次科技革命的有利位置和制高点,就可能抓住机遇,乘势而上,加速民族复兴。情景二:对第六次科技革命持观望态度,无所作为或行动不力,就可能失去机遇,重蹈覆辙,延缓民族复兴。
世界潮流不可阻挡。错失前四次科技革命的机会,中国水平一落千丈;错失第六次科技革命的机会,中国复兴可能落空。
从知识产权角度看,科学技术只有第一,没有第二。没有知识产权,就没有核心利益。20世纪40年代起步的电子革命,中国的响应大致落后了10年;20世纪70年代起步的信息革命,中国的响应也大致落后了10年;在电子和信息革命中,中国采取跟踪模仿战略,成效不尽如人意。
第六次科技革命,涉及科学和技术的深刻变革,而且还没有发生,这为中国科技发展提供了难得机遇。现在,距离第六次科技革命大致还有10年时间。如果我们提前10年布局,就有可能抢占第六次科技革命的先机,获得它的标志性成就和核心专利。
记者:迎接第六次科技革命,中国应该怎么做?
何传启:积极面对挑战。在过去 12年里,中国国家创新体系建设取得很大成绩,在肯定成绩的时候,不能忽视存在的问题。例如,科技体制和管理模式没有明显改变,低水平重复和短平快现象依然存在,企业技术水平和创新能力依然不高,科研骨干的有效科研时间依然不足,科技浮躁情绪和不端行为屡见报端等。这些问题不解决,就很难抓住新科技革命的机会。
加强战略选择。未来 10年重点是创新网络结构优化和创新制度建设。国家创新体系建设将进入攻坚阶段,将涉及和需要一系列的深层次的科技改革。加快和深化科技体制改革,全面建设国家创新体系,包括新网络、新机制、新模式和新政策等,是迎接第六次科技革命的战略选择。
四项具体建议。建立第六次科技革命的响应机制,如领导小组和咨询委员会等;借鉴美国普林斯顿高等研究院的经验,组建中国高等科学研究院,重点开展第六次科技革命的主要方向的先锋性、开拓性和前沿性的科学研究;借鉴德国夫朗禾费学会的经验,以国家工程研究中心和技术类研究所为基础,组建中国战略技术研究院,开发和提供行业性关键共性技术,提高中国企业的技术水平和创新能力,为企业迎接第六次科技革命做好技术准备;借鉴美国圣塔菲研究所和UNDP人类发展报告研究的经验,以中国现代化研究中心为基础,组建中国现代化研究院,开展科技革命与现代化、经济和社会现代化等交叉科学研究,为中国现代化建设和迎接第六次科技革命,提供决策支持和咨询服务。
中国现代化已经步入快车道。如果在科研软环境(科技体制和创新政策)上取得更大改进,如果采取更有力和更合理的应对措施,第六次科技革命就将与中国科技同步发展,中国现代化第三步战略目标就有可能提前实现。
(原载于《学习时报》2011年06月13日第07版)