《前沿科技第章》课件

前沿科技第章欢这关创这个迎来到前沿科技第章，是一段于探索、新与未来的旅程在快发时变们维速展的代，科技正以前所未有的速度改着我的生活方式和思模从计从脑术式人工智能到量子算，机接口到新能源技，前沿科技正在重塑们我的世界讲带您发讨它们响经济本次座将深入了解当今最前沿的科技展，探如何影、们们创带社会和我的日常生活我将共同思考科技新来的机遇与挑战，以及这个变时如何在革的代中把握先机前沿科技的定义与意义科技前沿定义创新价值处应创前沿科技是指于研究和用前沿科技是新能力的集中体现个业最前沿的、具有突破性的科学，代表着一国家或企的术这术竞它们够技些技通常代表着人核心争力通常能解类识边颠决传统决问题知的界，具有覆性潜方法无法解的，够领轮开创发径力，能引新一科技革命全新的展路产业变和革社会进步动力为动进动领类发作推社会步的核心力，前沿科技不断引人社会向前从联从电总展蒸汽机到互网，力到人工智能，前沿科技的突破是能够带产跃态变来生力的升和社会形的革主要科技领域速览人工智能与机器学习领数引字智能革命量子科技变计础改算与通信基生物科技疗重塑医与生命科学新能源技术构续建可持能源未来领经历发业为动数转术虽处前沿科技域正在前所未有的融合与展人工智能已渗透到几乎所有行，成推字型的核心技量子科技然仍于早阶颠经显现编辑变疗术则期段，但其覆性潜力已生物科技在基因、合成生物学等方面取得重大突破，有望改医健康的未来新能源技是应变实现续发关键对气候化、可持展的所在当今科技发展格局东亚欧北美洲其他地区科技变革驱动经济模式转型兆4724%全球数字经济规模中国数字经济增速约过远为经济占全球GDP比重57%，年增长率超高于同期GDP增速，成增长主引10%擎75%企业数字化转型比例业数转为大中型企已将字化型列核心战略数经济为经济动经济经济字已成全球增长的新能，催生了平台、共享等新模式智能化产传统业业联连数设备动产生正在重塑制造，工互网平台接千万台，推生效率提升30%以上数计术疗人工智能、大据、云算等技深度融合，形成了智慧城市、智慧医、智慧交通等兴产业态预计产业规达亿为经济新生到2030年，智能化模将到15万美元，成全球增长导的主力量影响世界的科技突破节点互联网时代维诞彻变传电务万网的生底改了信息播方式，催生了子商、社交媒体业构数础设等全新商模式，建了字世界的基施云计算革命弹计资务业础设发变创性算源服使企IT基施生根本性革，降低了新门槛数转进，加速了字化型程移动互联网带联线线构智能手机普及来了互网+浪潮，上下深度融合，重了人们的生活、工作和社交方式人工智能爆发习从实验现实应语识别计视觉深度学突破使AI室走向用，在音、算机领类现开启纪等域超越人表，了智能化新元前沿科技带来的挑战技术伦理困境就业结构变革隐私与信息安全编辑术发动复数术个数积随着人工智能、基因等技的自化和人工智能正在迅速取代重字技的普及使人据大量们临伦识别为术够展，我面着前所未有的理挑性工作研究表明，到2030年，全球累面部、行分析等技能动驾驶达亿个岗动实现战例如，自汽车在不可避免可能有高8工作位被自化取前所未有的精准画像与此同应该护还时术创数时数频发络击的事故中保乘客是行人？基代同，新技也造了据科学，据泄露事件，网攻手编辑术应类构师职业级因技是否用于人胚胎改家、云架等新段也在不断升决统造？AI策系的偏见如何消除？这种结构变剧业场术时护个性化正在加就市的如何在享受技便利的同保人这问题简单术问题隐监个些已不再是的技，不平衡，对教育体系和社会保障体系私，如何平衡安全控与人自类值观为决问题而是涉及人价和社会公平的重提出了新的要求由，成亟待解的社会议题伦大，需要科学家、理学家和政讨策制定者共同探为什么要关注前沿科技教育发展需求职业发展机遇识竞掌握前沿知是未来人才的核心争兴术领创业岗新技域造高薪就位力国家战略意义把握全球变革创综实关键术趋势应科技新是国家合力的因素理解技有助于对未来挑战识时续习为选择论个职业发还业规划在知更新速度不断加快的代，持学前沿科技已成必然无是人展是企战略，都需要对科发趋势锐从层创关经济竞实现续发动技展保持敏洞察国家面来看，科技新能力直接系到争力和国家安全，是可持展的核心力人工智能概述起步阶段义专统兴1950-1980年代，符号主AI，家系起低谷期资缩减1980-2000年代，AI冬天，研究金复兴期统计习实开2000-2015年，学方法崛起，用化始爆发期习应2015年至今，深度学革命，AI用普及为领轮术从实验业应从疗诊人工智能作引新一科技革命的核心技，已室走向各行各的广泛用医断到从动驾驶从内创发现术领金融风控，智能制造到自，容作到科学，AI技正在重塑几乎所有域的工作方式为术响电联场规过作通用目的技GPT，AI的影力堪比力和互网全球AI市模正以超20%的年均增速扩张预计过亿领开竞业，2030年将超

1.5万美元中美两国在AI域展激烈争，企和国家都在加大投抢术应入，占技和用制高点深度学习与神经网络卷积神经网络CNN计视觉实现图识别算机的核心算法，像突破循环神经网络RNN处数动语识别译发理序列据，推音和机器翻展架构Transformer础注意力机制革命，GPT、BERT等模型基扩散模型质图生成高量像的新方法，DALL-E、Stable Diffusion的核心习为习个过层经络结构从数习经为领响术线从深度学作机器学的一分支，通多人工神网据中学表示，已成AI域最具影力的技路2012年竞赛构语发习续动AlexNet在ImageNet中的突破，到2017年Transformer架的提出，再到2023年大型言模型的爆，深度学持推AI能力的指数级提升生成式的崛起AIChatGPT语够进畅话种类内语发关开OpenAI推出的大型言模型，能行自然流的对，理解上下文，并生成各型的文本容其强大的言理解和生成能力引了广泛注，创应了AI用的新范式Midjourney创质艺术图统够种视觉内从实从现它变艺术创过视觉设计基于文本提示建高量像的AI系，能生成各风格的容，写到抽象，古典到代正在改作的程和行业DALL-E开发图统创创图它复杂概转为视觉现为创带OpenAI的文本到像生成系，可以根据文字描述建精确、意的像展示了AI理解念并将其化表的能力，意工作变来革命性化在医疗领域的应用AI影像诊断辅助疾病预测疗电记录•2024年AI医影像准确率超•基于子健康的心血管险预测95%疾病风筛查发预•肺癌早期准确率提高•糖尿病并症提前2-3年警个预30%•慢性病管理性化干方案诊时间从钟缩•平均断30分短钟至3分药物研发发缩•平均研周期短40%药设计•物分子效率提高10倍临试验•床患者匹配精准度提升60%变疗业从诊疗设计从药人工智能正在深刻改医健康行，疾病断到治方案，物研发复辅疗经进试应别到康助在中国，AI医已在多家三甲医院行点用，特是在层疗资辅诊统帮诊疗基医源不足的地区，AI助断系正在助提升水平在教育与金融行业AI智能教育应用金融科技创新为领带变应习统领应险顾诈检人工智能正在教育域来革命性化自适学系在金融域，AI已广泛用于风控制、智能投、欺够习进习个测环节领构实现贷审能根据学生的学度、能力水平和学风格，提供性等中国先的金融机已90%以上的款批习内讯动传统数为数化的学容和教学策略例如，科大飞的智学网已服自化，风控模型融合了信用据与行据，将不良务过亿过术习为实现历超1学生，通AI技精准分析学行，因材率控制在史低位施教顾务过场数户险个智能投服通分析市据和客风偏好，提供性还辅师动业减轻资组议专业资务槛AI能助教自批改作、分析教学效果，大幅教化投合建，使投服门大幅降低在交易安师负语识别语处术语异检测统够实时监识别工作担音和自然言理技使得智能言学全方面，AI常交易系能控并99%以上习为为语习时馈场诈为助手成可能，言学提供即反和沉浸式景的欺行，保障金融体系安全稳定运行的伦理与合规挑战AI透明度与可解释性算法公平性习称为决深度学模型往往被黑盒，其统过难疗AI系可能无意中放大社会已有的偏见策程以理解在医、司法等高风视别贷审关险领统释关和歧，特是在招聘、款批等域，提高AI系的可解性至重键决策中如何确保算法对不同群体一要视个复杂术伦问同仁，是一的技和理题隐私保护统训练数AI系和运行需要大量据，护个隐时满数如何在保人私的同足个决问题自主武器系统据需求，是一亟待解的责任归属决统发具有自主策能力的武器系引了重议际讨论关规统错误决导损时责大道德争，国社会正在相当AI系做出策致害，应该谁开发还范和禁令任由承担？者、使用者是统这系本身？需要建立新的法律框架芯片与硬件创新AI产应场芯片厂商代表品性能特点主要用景计训练NVIDIA H100/A100强大的通用AI算AI、推理，科态计能力，生完善学算华为腾边缘计业昇910能效比高，适合中算，企AI场应国市需求用纪视寒武思元290自主指令集，性价云端推理，智能优势频比分析阵优规训练语谷歌TPU v4矩运算化，云大模AI，务服集成言模型为脑经历创传统构临瓶颈AI芯片作人工智能的大，正在快速迭代和新GPU架面算力和能效，种专构现际领时积极异发径多用架不断涌中国厂商在追赶国先水平的同，也在探索差化展路，别边缘计场显进特是在算和低功耗景方面取得著展规续扩规训练为趋势预计内电随着AI模型模持大，芯片集群和大模分布式成未来三年，光融合类脑计构从实验进动芯片和算等新型架将室走向商用，一步推AI算力革命展望未来前沿方向AI通用人工智能AGI自监督学习备类问题决够应多模态融合具与人相当的通用解能力，能对广减标数赖过从数动务仅领备少对注据的依，通原始据中自提泛的任，而非限于特定域AGI将具强大统缝视觉语种习够从标数识创维未来AI系将无整合、言、声音等多感取学信号，AI将能更高效地海量未注据的推理能力、常理解和造性思，有望在本世态实现类类这习这术线习数纪实现知模，似人的全面理解能力将使AI中学一技路有望突破当前深度学的中叶重大突破够过协处类决复杂瓶颈训练经济能通同理不同型的信息，解更的据，使模型更高效问题时视频内话，如同理解容和对背景从专迈进从赖标记数样样习发仅内还备人工智能正用智能向通用智能，依大量据向少本、零本学展未来AI不将理解和生成容，将具因果推理和抽象思考能从变类识创力，可能根本上改科学研究和人知造的方式量子科技基础知识量子叠加量子纠缠量子比特统时处个个统间计单量子系可以同于多两或多量子系之量子算的基本位，不个状态叠经种关联经的加，不同于存在的一特殊，即同于典比特的0或1，量统状态这遥远个统处典系的确定一使相隔，一系的子比特可以于0和1的任计测响个叠状态过原理使量子算可以并行量也会即刻影另一意加通操控量处为决统状态这为实现复杂理大量可能性，解系的一特性子比特，可以的问题数级础特定提供指加量子通信提供了基量子算法速量子测量统进观测导对量子系行会数缩统从致波函坍，使系叠状态变为状态加确定这过质一程具有本的随机性，是量子力学的核心特性之一量子计算机发展现状量子通信与安全实现论传输过钥发术量子通信利用量子力学原理理上无法破解的信息，主要通量子密分QKD技确保通信安全中国在量子领处领发颗实验卫实现级钥发通信域于世界先地位，2016年成功射全球首量子科学星墨子号，了千公里星地量子密分沪线条连该络经2017年建成的京干是全球首量子保密通信骨干网，全长2000多公里，接北京、上海等城市网已在金务领开应为传输级络扩构融、政等域展用示范，敏感信息提供最高等的安全保障随着量子网不断展，未来有望建覆盖全国乃至全球的量子保密通信体系量子科技在行业应用前景金融领域计资组优险显优势量子算在投合化、风分析和衍生品定价方面具有著，可能数时计缩钟构开计将小的算短至几分全球70%的金融机已始量子算前期探预计银实际决索，2027年将有25%的大型行部署量子解方案药物研发计拟结构应药发现过量子算可以精确模分子和反，大幅加速新程目前已有拟复杂质叠药发从缩量子算法成功模蛋白折，未来有望将物研周期10年短至显发3-5年，著降低研成本材料科学够预测导电剂领量子算法能新材料性能，尤其在超体、池材料和催化等域计设计发现研究表明，量子算可以提高材料效率20倍以上，加速新一代高性能材料气候模拟计决复杂计预测量子算有望解气候模型的算挑战，提供更精确的长期气候这变评减应关对理解气候化机制、估排措施效果和制定适策略至重要量子科技面临的挑战物理实现挑战统极环扰绝环量子系易受境干，需要接近对零度境错误校正难题错复杂错术量子比特易出，需要的容技人才供需失衡应跨学科人才稀缺，教育体系适不足高昂研发成本设备业报投入巨大，商回周期长计术导计绝极温环统复杂量子算的最大技挑战是量子相干性的保持和量子门操作的精度目前超量子算机需要工作在接近对零度的低境，冷却系且错误较实现规错误编码个逻辑能耗巨大量子比特的率仍然高，大模量子校正需要成百上千倍的物理量子比特来一量子比特发瓶颈计专业场过计人才短缺也是量子科技展的全球量子算人才不足5000人，而市需求超2万人跨越物理学、算机科学和材料科学的交叉学科养难养较背景使得人才培周期长、度大中国正加速布局量子科技人才培，但与需求相比仍有大差距展望未来量子革命可能带来的变化计算能力跨越式提升实计计务决经计用化量子算机将使特定算任速度提高百万倍以上，解典算机无法决问题这彻变药设计领解的将底改科学研究方法，加速材料科学、物等域突破信息安全范式变革计现码时码构础这种量子算机将打破有密体系，同量子密学将建新的安全基双构构变络间规则规划重革命将重全球信息安全架，改国家网空博弈，需要提前加统迁密系移战略量子互联网兴起纠缠络实现条数传输联基于量子的全球量子通信网将无件安全的据量子互网不仅还连计资计础设创提供安全保障，能接分布式量子算源，形成量子云算基施，应态造全新用生量子传感与精密测量传实现资测导领量子感器将前所未有的精度，在医学成像、地下源探、航定位等带进达计计为域来革命性步量子雷、量子重力、量子磁力等将成国家战略能力组的重要成部分脑机接口核心原理信息采集技术信号处理与解码脑获脑动获经过复杂进处码转机接口的核心是准确捕大活信号目前主要采集方取的神信号需要通的算法行理和解，化为类过术电为义这过滤式分侵入式和非侵入式两侵入式方法通手植入有意的控制指令一程涉及信号波、特征提取和极阵脑组织够获单经识别环节习脑码现列直接接触大，能取高分辨率的神元放模式等深度学算法在信号解方面表出电够从复杂经动识别图信号，精度高但存在生物相容性和长期稳定性挑战色，能的神活中出意和想法结脑习闭环统最新研究表明，合大可塑性和机器学的系，可脑电图实现协应个异非侵入式方法主要包括EEG、功能性磁共振成像人机同适，大幅提高控制精度然而，体差、红谱术质较环扰脑临术难题开fMRI和近外光NIRS等，无需手但信号量低，信号漂移和境干仍是机接口面的技，需要间热开发术发鲁应空分辨率有限目前研究点是半侵入式技，如血更棒的自适算法内电极线质管和微型无植入物，平衡信号量与安全性脑机接口代表性项目Neuralink创开发种经细丝术时记录数个经动专术细电极显马斯克立的Neuralink公司了一革命性的神植入技，可同千神元活其用手机器人能精确植入超，著降术创伤获开临试验标业脑进阶低手2023年，Neuralink得FDA批准展人体床，志着商化机接口入新段神工系统华开发脑统电极阵设计优异该统经复领由清大学与中国科学院合作的神工机接口系，采用独特的柔性列，具有的生物相容性系已在神康域取得突破，帮脑复动发统边缘计实现线助卒中患者恢部分运功能2023年布的第三代系集成了算芯片，完全无工作公司Synchron开发脑创内过颈电极输脑开颅术这创Synchron的Stentrode机接口采用新的血管植入方式，通静脉将送到大血管中，无需手一微方法大幅降低了风险亚获临试验过电脑进输络浏览为瘫痪，已在澳大利和美国准用于床患者可通意念控制行文字入和网，完全患者提供了新的交流方式应用场景医疗康复与残障辅助95%75%重度瘫痪患者交流成功率脑控义肢精确抓取率脑辅统瘫痪够达脑执种细动机接口助交流系使完全者能表基本最新控机械臂可行27不同精作需求1000+全球接受脑机接口治疗人数癫痫经统包括、帕金森氏症等神系疾病患者脑术疗复领现别损伤缩侧脑机接口技在医康域展出巨大潜力，特是对脊髓、肌萎索硬化症ALS和卒中患过读脑设备获团者通取信号直接控制外部，患者可以重部分独立生活能力例如，上海瑞金医院的研究队实现脑瘫过轮统已成功患者通意念控制椅和智能家居系复训练脑结虚拟现实术够进经动复数显在康中，机接口合技能促神可塑性重塑，加速运功能恢研究据传统复训练脑辅复复时间缩发内显示，相比康，机接口助康可将恢短40%，尤其对病90天的患者效果电极设计码设备进脑为经复标疗著未来，随着、解算法和微型化的步，机接口有望成神康的准治方案生物科技的前沿探索基因编辑CRISPR-Cas91组编辑革命性的精准基因工具单细胞测序技术细异质发轨揭示胞性和育迹辅助药物设计AI药发现过大幅加速新程类器官（）Organoids实验养室培的微型器官模型术领经历编辑术简础农业种疗领现生物技域正前所未有的革命性突破CRISPR-Cas9基因技因其便、高效和精准的特性，已在基研究、育和疾病治域展领项编辑疗出巨大潜力中国科学家在此域取得多突破，包括基因猴模型和抗HIV基因治研究应从质结构预测发现决复杂问题预计人工智能在生物科技中的用也日益广泛，蛋白AlphaFold到新型抗生素，AI正在加速解生物学中的到2025年，术场规过亿场复过全球生物技市模将超7000美元，中国市增速位居全球前列，年合增长率超15%合成生物学与人工生物系统设计理念合成元件维设计统开发标块采用工程学思重新生物系准化生物零件和模产业应用组装测试转为药决构统化医、材料、能源解方案建具有特定功能的生物系应过设计构统创热细编合成生物学将工程学原理用于生物学，通和建不存在于自然界的生物系，造新功能目前研究点包括人造胞、可程微生计统开发够肿环释药细为疗物和生物算系例如，科学家已成功能感知瘤微境并放物的工程菌，癌症精准治提供新思路领创产纤维预计在材料域，合成生物学正在造全新的生物基材料，如微生物生的高强度、自愈合生物材料和生物降解塑料替代品到2030年，场规过亿为经济规划为发全球合成生物学市模将超3000美元，成生物的重要支柱中国在十四五中明确将合成生物学列前沿科技重点展方关产业态向，正加速布局相生伦理挑战与管理框架基因伦理争议生物安全挑战治理与监管框架类编辑边险环释险际协调标•人胚胎基因的界与风•合成生物体的境放风•国与准制定视隐忧驱动术态响结•基因增强与基因歧•基因技的生影•自下而上与自上而下合的治理模式编辑婴训术滥胁险级评•基因儿事件的深刻教•生物技用与生物恐怖威•风分管理与前瞻性估变预测伦•跨代基因化的不可性•双用途研究的管控困境•科学家理教育与自律机制术发带伦监编辑婴发关显伦边监订生物技的快速展来前所未有的理和管挑战2018年基因儿事件引全球注，凸了科学理界和管制度的重要性中国随后修了类遗传资条严伦审查《人源管理例》和《生物安全法》，建立了更格的科研理制度术进创险应术发动态监术协动伦有效的生物技治理需要平衡促新与防范风，建立适技展的管框架中国科学技会正在推建立科学家自律机制，加强生命科学理际层应术带教育国面，需要加强跨国合作，共同对生物技来的全球性挑战新能源前沿技术全景先进风能技术核聚变能源电获统漂浮式海上风、高空风能捕系等拟阳产过轻概扩围模太能量生机制，通原子核新念展了风能利用范，大幅提高变释发电聚放巨大能量具有燃料丰富、零能源密度，降低成本碳数优势视为排放、安全系高等，被人氢能技术类终极决能源解方案绿氢产储应链条术生、运及用全技创为洁载新，作清能源体和高能量应密度燃料，有望替代化石燃料突破性储能用4态电钠电电新一代光伏全固池、离子池、液流池等储术决间问新型能技解可再生能源歇性钙钛矿电结阳电术题统池、多太能池等新技，支撑未来能源系稳定运行论极动发电突破理效率限，推光伏成本续持下降核聚变突破进展变誉为类圣劳伦实验实现变核聚被人能源的杯，近年取得重大突破2022年12月，美国斯·利弗莫尔国家室首次核聚点输过输证变阳创火，出能量

3.15MJ超入激光能量

2.05MJ，明了聚能源可行性中国的人造小太EAST装置在2021年造亿摄温续时间纪录了

1.2氏度高等离子体持运行1056秒的世界际热变实验项达设这项欧韩国核聚堆ITER目正在法国加拉契建中，一全球最大科技合作目由中国、盟、印度、日本、国、罗总资过亿欧计划实现达满为俄斯和美国共同参与，投超220元ITER于2025年首次等离子体运行，2035年到功率运行，将业变电关键术验证未来商化聚站提供技氢能与燃料电池氢能制取绿氢蓝氢氢种线、、灰多路储运技术压态态氢态储氢高气、液、固燃料电池氢氧应发电为反，水唯一排放物终端应用业领交通、工、建筑等多域氢为洁载碳标关产为绿氢能作清能源体，在中和目下受到全球注按生方式分可再生能源电蓝氢碳氢氢氢纳解水、天然气重整+捕集和灰化石能源制中国已将能入国家能源战计划氢电达辆略，到2025年建成2000座加站，燃料池车保有量5万电达传统内续领燃料池效率高60%，是燃机的2-3倍，适用于需要长航、快速加注的商用车电统发电达域中国在燃料池核心材料和系集成方面取得突破，自主研的燃料池堆功率密度过时氢业领现别钢铁难

6.0kW/L，寿命超1万小能在工域也展出巨大潜力，特是、化工等电碳业氢为脱碳径以气化的高行，能有望成主要路新型储能技术储术类环发阶优势能技型能量密度循寿命次展段主要Wh/kg锂电业术离子池150-2501000-2000商化技成熟，成续本持下降态电验证全固池400-5003000+示范高安全性，高能量密度钠电产业资离子池100-1502000+化初期源丰富，成本低电业液流池25-5010000+商化初期长寿命，功率设与容量独立计压缩储业规空气能2-630000+商化大模，低成本储转关键术决间问题储业进发能是能源型的支撑技，解可再生能源歇性全球能行正入快速展期，过术线从电储2023年新增装机容量超40GW，中国以

16.7GW居全球首位技路日益多元化，化学能储从时储储补发到物理能，短能到长周期能，形成互展格局新能源车与智能电网应用场额场额全球新能源汽车市份%中国新能源汽车市份%展望可持续发展与能源格局重塑清洁能源主导过可再生能源占比超70%能源互联网2动统能源+信息双向流智能系能源民主化产经济分布式生、共享模式产业低碳转型4业电氢重工气化与能替代碳标动变预计为应联术中和目正推全球能源格局深刻革到2050年，可再生能源将成全球能源供的主体，化石能源比重下降至30%以下能源互网技实现电热种协优显统将力、力、燃气等多能源形式的同化，著提高系效率补电虚拟电发电统设进储分布式能源与集中式能源将形成互格局，智能微网、厂等新模式蓬勃展中国提出的新型力系建将促源网荷一体化和多能互补为术创为竞谁领术变谁，高比例可再生能源接入提供技支撑能源科技新已成各国战略争的焦点，能引能源技革，就能在未来全球格局中占据有利位置智能制造核心理念工业与智能工厂柔性自动生产线

4.0业业概动产线关键备够应工

4.0是第四次工革命的核心念，由德国首先提出，柔性自生是智能制造的装，能快速适不同调统联务联产产实现产术强将信息物理系CPS、物网和服互网融入制造品的生需求，小批量定制化生核心技包括模过实现业现块设计换统调协程，工厂智能化智能工厂是工

4.0的具体表形化、快速模系、智能度算法和人机作界面数为驱动实现设备联统决式，以据，互、系集成和自主策产线实现条线产长城汽车的智能化生了一可生不同车型的为换产时间从传统缩钟内中国制造2025战略明确将智能制造作主攻方向，提出建高度柔性，的几天短至30分以海设数间进构领规产字化车、智能工厂和智能制造示范区的梯次推路尔COSMOPlat平台建了全球先的大模定制生能线统计场规达亿产线种产变产据，2023年中国智能制造市模

2.8万元，力，柔性生可支持上万品型，生效率提升了过年增长率超25%28%，能源消耗降低17%新兴机器人技术协作机器人协备类间协别传统业协围栏作机器人Cobot具精准感知和安全交互能力，可与人工人在共享空中同工作区于工机器人,作机器人不需要安全，集成了先进传视觉统够实时环变应场销的力感器和系，能感知境化并做出反中国市正快速增长，2023年量同比增长35%人形机器人过拟类态动应为类设计环动驱动术人形机器人通模人形和作能力，适人的境和工具近年来，力学控制、平衡算法和柔性等技取得突破，使人形机器人展现动优选业积极领从务业应场出令人印象深刻的运能力必、小米等中国企正布局人形机器人域，家庭服到工用探索多元化景仿生软体机器人软优环应过结构动这类够复杂环动执体机器人采用柔性材料制造，具有良的境适性和安全交互特性通模仿生物和运方式，机器人能在境中自如移，行精细圳进术开发软疗术业复杂环现传统刚拟优势操作中国科学院深先技研究院的体机械臂可在医手、水下作等境中工作，展出性机器人无法比的打印与增材制造3D工业零部件制造医疗应用创新术疗领创个3D打印技在航空航天、汽车3D打印在医域造了性领应决协制造等高端制造域广泛化解方案北京和医院已实过辅用例如，中国商飞C919客机成功施超500例3D打印过种术颅复中包含超30增材制造零部助手，包括骨修、脊柱实现减结构优复杂疗件，了重30%、植入物和骨折治生物属术发化和整体成型金3D打印技3D打印技正在快速展，中术温钛种团队开发组织在高合金、合金等特国在生物墨水和优势进材料加工方面具有独特，打印方面取得突破性展，有够传统艺难实现实现能制造工以的望在未来功能性器官打复杂内结构部印建筑与基础设施术实现规应个3D打印建筑技在中国模化用全球首永久性3D打印混凝土桥设计达业团梁在上海建成，跨度15米，寿命120年河南建集完成了多栋层传统费减两3D打印住宅，建造效率比方法提高60%，材料浪少为业续发30%，建筑可持展提供了新思路工业互联网与数字孪生智能制造的行业应用个传统业为领业联实现从规产规转智能制造正在重塑多行海尔COSMOPlat作全球先的工互网平台，了大模生向大模定制的变务个业连亿户态资户设计过个驱动产，平台已服全球20多行，接

1.5用和400万家生源用参与程，性化需求直接生，交付缩周期短70%级动产线进统实现环节动从特斯拉上海超工厂代表了汽车制造的未来，高度自化生配合先的物流系，了90%的制造自化冲压总数产单产时间仅为时药药到装的全流程字化管理，使得生效率比美国工厂提高50%，车生36小明康德的智能制工厂采连续应术统药产为药业树标用流反技和智能控制系，物合成效率提高3倍，生成本降低40%，医制造立了新准智能制造带来的社会影响28%45%制造业就业结构变化率劳动生产率提升传统岗减术岗显单产操作位少，技位增加智能制造著提高位出效率36%能源资源消耗降低实现绿碳续产色低可持生变劳动场结构业发报业约智能制造正在深刻改力市根据中国制造展告，到2030年，中国制造35%岗动转时创约个术岗简单复的工作位将因自化而型或消失，同造2500万新型技位重性工作被机器识业从劳动术转变替代，对工人的知技能要求不断提高，促使制造密集型向技密集型为应这变动职业开设关专业个养术对一化，中国正推教育改革，智能制造相1200多，每年培技技能过业训华为领军业业联动员人才超100万人企也加大培投入，海尔、等企建立工互网学院，推工知识级业转仅产业竞创质严业更新和技能升制造高端化型不提升争力，也造了更高量、更有尊的就机动结构级会，推社会升全球科技创新领军企业谷歌（）华为技术Alphabet领领术领标•人工智能域引者，•通信技全球先，5G准必开发专DeepMind AlphaFold革命要利排名世界第一质结构预测腾计构态性蛋白•昇AI算平台建完整生，计栈场决•量子算研究前沿，Sycamore面向全全景AI解方案处实现权鸿统亿量子理器首次量子霸•蒙操作系装机量超5台，动驾驶术业构联软础•Waymo自技商化程建万物互件基领计动驾驶发连续度先，累自里程超•研投入占收入

22.4%，多业2000万英里年位居中国企第一发拥•研投入占收入15%以上，有专项利超5万英伟达NVIDIA构创从图处计转•GPU架革命性新，形理到通用算的战略型场导为训练标•AI芯片市主者，H100/A100成大模型准平台态统构业垒拥训练场额•CUDA生系建行壁，有95%以上AI市份值亿创勋领计•公司市突破2万美元，始人黄仁引AI算革命前沿科技国际大赛与平台国际数学建模竞赛挑战赛阿里天池平台DARPA规数赛级计划办竞赛全球模最大的学建模美国国防高研究局主中国最大的AI算法平台，个术竞赛动驾计发过个竞事，每年吸引来自全球25的前沿技，涵盖自累布超400算法队赛驶络个赛开发国家的3万多支伍参中、机器人、网安全等多，吸引全球150万者参现华领虽团过实际产业问题驱国高校表突出，清、北大域然主要面向美国与平台通获奖队术导竞赛动创许获奖等高校多次得特等杰出，但其技向和模式算法新，多方案已奖这竞赛养备创产远应疗一培了大量具对全球科技新生深影成功用于医、金融、制造数问题决响动项颠术领进产据分析和解能力的科，推了多覆性技的等域，促了学研深度融业技人才突破和商化合国际基因工程机器大赛领响合成生物学域最具影力的竞赛学生，每年吸引全球350队现多所高校参与中国伍表日益突出，2023年共有36支团队获奖中国大学得金，展示领了中国在生物科技域的教育创成果和新活力前沿科技推动社会议题变化隐私与安全算法伦理数驱动个决统响从贷审据的智能社会中，人信AI策系影款批到招护张录个领息保与公共安全需求存在聘用的多域，算法公平识别术应围扩释问责为热数字鸿沟力面部等技用范性、可解性和机制成发隐边数权议题术进人机关系重构大，引对私界和据主点如何确保技步与社数术为础设规值观关随着字技成社会基的重新思考，促使法律法不断会价一致，需要多利益相术获异导类术施，技取能力差致的不随着AI能力提升，人与技的完善方共同参与治理显乡间际边从伙创平等日益凸城之、代界日益模糊工作伴到间间数侣之、不同收入群体之的字作助手，再到生活伴，智能系异显响统义关化程度差著，影教育、就正在重新定人机系，挑战业们类认和社会参与机会均等我对人独特性的知前沿科技政策与产业环境标举国家/地区重点科技战略投入目特色政策措创关键术关中国科技强国、自主新2025年RD投入占核心技攻、产GDP

2.8%学研深度融合维术领联预美国持技先地位邦RD算年增CHIPS法案、政府采购带动创

4.7%新欧数权绿转线欧计划数盟字主、色型地平洲950AI法案、据治理框亿欧元架先行创态达创进计划日本社会

5.

0、新生官民RD投入战略新推、GDP

4.5%月面探索为组规划发科技政策已成国家战略的核心成部分中国的十四五将科技自立自强置于展全局的核心设创项电领位置，立科技新2030重大目，在人工智能、量子信息、集成路等域部署一批国家重大项亿创业科技目各地也出台配套政策，如上海推出50元科技新母基金，支持深科技企成长际环变术义头产业链缘响复杂势国科技政策境正在化，技民族主抬，科技受到地政治影面对形，中构开创态础关键术关际国正加快建放新生，一方面加强基研究和核心技攻，另一方面深化国科技合积极动构际作，参与全球科技治理，推建更加公平合理的国科技秩序产学研协同创新案例联合实验室模式华为华腾创顶资与清大学共建昇AI新中心，集聚双方尖人才和源，从础论产业应创链养形成基理到用的完整新中心成立3年来，培博士发论项项后30余名，表高水平文200余篇，孵化AI算法20余，多成果华为腾计实现产业已在昇算平台上化校企联合培养达联实验中国科学院大学与阿里巴巴共建摩院-中科院合室，探索项驱动导师养时术导目、双制的人才培模式学生同接受学指和产业实践课题业问题实现养创，研究直接来源于行前沿，人才培与毕业业竞显新需求的精准对接，生就争力著提升协同创新平台张实验构产协创汇上海江国家室建政学研用同新体系，聚200业务为牵从础多家高校院所和企，以重大科技任引，打通基研究场应链条电药领到市用的全在集成路、生物医等域已形成一批领创术转从缩引性原成果，平均技化周期5年短至2年新兴科技未来独角兽企业药术人工智能生物医新能源智能制造量子技其他未来前沿科技人才需求人工智能领域师专态设计师岗习大模型算法工程、AI安全家、多模交互等位需求激增深度学工程师过应围扩备领平均年薪已超50万元，高端人才年薪突破百万随着AI用范大，具跨识复为域知的合型人才尤稀缺量子科技领域员软师兴职量子算法研究、量子材料科学家、量子件工程等新位正在形成全球量子过约计专业过人才缺口超2万人，中国缺口5000人量子算人才年薪增速超35%，成为场饽饽科技人才市的香生物医药领域编辑专计师术术基因家、算生物学家、生物信息分析需求旺盛随着生物技与信息技够时识编竞为资深度融合，能同掌握生物学知和程技能的跨界人才争尤激烈，薪水平近五年翻了一番集成电路领域开发构设计进艺发专业产业EDA工具、芯片架、先工研等人才短缺中国芯片正在快扩张过养难满场导速，每年新增人才需求超10万人，而高校培速度以足市需求，致人夺才争战愈演愈烈科技投资与创业趋势规亿资中国科技风投模美元早期投占比%新技术变革下的社会未来畅想智能生活新体验满设备务为标负责洁饪脑术彻变娱乐未来家庭将充智能化和服，人形机器人助手可能成家庭配，日常清、烹和陪伴老人机接口和全息投影等技将底改和虚拟现实边设备实时监测状况疗个社交方式，与的界日益模糊可穿戴将健康，AI医助手提供性化健康管理教育模式重构传统级课结构个习径导师个兴内虚拟现实现实术创习验班和堂可能被性化学路取代，AI根据每学生的能力和趣定制教学容和增强技将造沉浸式学体，学历场观终习为态们过脑术实现识获生可以穿越到任何史景或微世界身学将成常，人通机接口等技知的快速取和更新就业形态变革动继续变业结构复减创决际动类值远协为协自化和AI将改就，重性工作大幅少，意、策和人互工作价提升程作将成主流，物理位置的重要性降低人机创为类终习为职业发作将造全新工作模式，AI成人的得力助手而非替代者身学和技能更新将成展的核心要素结束语与思考把握前沿科技机遇培养跨学科思维前沿科技浪潮正在重塑世界格局与生活方创处现未来新多在学科交叉涌式投身创新实践坚持终身学习从决实际问题养创续识结构应变解中培新能力持更新知以适快速化变巅们既临诸发仅变们站在科技革的浪潮之，我感受到前所未有的机遇，也面多挑战前沿科技的展不改了我的生活方式，更深刻地塑造着人类为时证们开态拥变锐趋势文明的未来走向作新代的见者和参与者，我需要以放的心抱化，以敏的洞察把握创质创论术发类创终动进动科技新的本是人的新无技如何展，人的好奇心、造力和使命感始是推科技步的根本力希望每一位同学都能在科既创领书类崭让们怀梦实创技浪潮中找到自己的位置，做科技的造者，也做科技的引者，共同写人文明的新篇章我揣想，脚踏地，以科技新务类服人美好生活！。