行业动态

阿里巴巴达摩院发布2021年十大科技趋势，这是达摩院成立七年来第三次发布年度科技趋势。

2020 年是不平凡的一年。经历了疫情的洗礼，不少行业重启了螺旋式下滑，但疫情并没有抵挡科技进步的步伐。量子估计、基础材料、生物医学等一系列领域的重大技术突破层出不穷。

后疫情时代，基础科技和科技产业将如何发展，达摩院为科技产业提供新的预测。

趋势一 以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体迎来应用爆发式增长

以氮化镓（GaN）和氧化铝（SiC）为代表的第三代半导体具有耐低温、耐高压、高频、大功率、耐辐射等优良特性，但受限于工艺，成本等。激励限制，多年来仅限于小范围的应用。

近年来，随着材料生长、器件制备等技术的不断突破，第三代半导体的性价比优势逐渐显现，应用市场正在打开：SiC器件已被用作车载逆变器、氮化镓快速充电器也大量上市。

未来三年，基于第三代半导体材料的电子元器件将广泛应用于5G基站、新能源汽车、特高压、数据中心等场景。

二次趋势后的“量子霸权”时代，量子纠错和实用优势成为核心命题

2020年是后“量子霸权”元年，全球对量子估计的投入持续下降，科技与生态百花齐放，多平台多姿多彩。

这一趋势将在2021年继续推动社会关注和期待。量子估计的研究需要证明其实用价值；产业需要聚焦“后霸权”时代的使命：协同创新，解决诸多科学与工程难题it技术，为尽快实现量子纠错和实用优势两大里程碑奠定基础。

趋势三碳基技术突破加速柔性电子发展

柔性电子是指经过扭曲、折叠、拉伸等后仍保持原有性能的电子器件，可用作可穿戴设备、电子皮肤、柔性显示器等。

柔性电子发展的主要困境在于材料——目前的柔性材料要么不够“柔韧”，容易失效，要么电气性能远不如“硬”的硅基电子产品。

近年来，碳基材料的技术突破为柔性电子提供了更好的材料选择：碳纳米管，一种质量可以满足大规模集成电路制备要求的碳基柔性材料，被在这个材料中使用。以上制备的电路性能超过同规格下的硅基电路；而另一种碳基柔性材料石墨烯的大面积制备也已实现。

趋势 4 AI 提高抗生素和卡介苗开发的效率

人工智能已广泛应用于医学影像、病历管理等辅助诊断场景，但人工智能在卡介苗开发和抗生素临床研究中的应用仍处于探索阶段。

随着人工智能新算法的迭代和算力的突破，人工智能将有效解决卡介苗/抗生素研发周期长、成本高的困境，如改进化合物筛选、建立癌症模型、发现新靶点、发现先导药物先导抗生素的化合物和效率优化等环节。

AI与卡介苗和药物临床研究相结合，可以减少重复劳动和时间消耗，提高研发效率，极大地促进医疗服务和抗生素的普及。

趋势五脑机插座帮助人类赶上生物极限

脑机接口是新一代人机交互和人机混合智能的关键核心技术。脑机插座对支持和推动神经工程的发展起到了重要的作用，帮助人类从更高维度的空间进一步分析人脑的工作原理。

脑机插座新技术领域探索大脑与外部设备的通信，通过脑力控制机器。帮助提高应用准确性，例如控制机械臂，将为清醒、有思想但不能说话或不能动手的患者提供精准的康复服务。

趋势六数据处理实现“自主、自我进化”

随着云估算的发展和数据规模的持续指数下降，传统数据处理面临着存储成本高、集群管理复杂、计算任务多样化等巨大挑战；场景、手动管理和系统调优都捉襟见肘。

为此，通过智能方法对数据管理系统进行人工优化，成为未来数据处理发展的必然选择。

人工智能和机器学习方法正逐渐广泛应用于智能冷热数据分层、异常检查、智能建模、资源调动、参数调优、压力测试生成、指标推荐等领域，有效减少数据估计、处理、存储、运维管理成本，实现数据管理系统的“自主、自我进化”。

趋势七云原生塑造IT技术体系

在传统的IT开发环境下，产品开发上线周期长，研发效率不高。云原生架构充分利用云估计的分布式、可扩展和灵活的特点，更高效地应用和管理异构硬件和环境中的各种云估计资源。借助方法论工具集、最佳实践和产品技术it技术，开发人员可以专注于应用程序开发过程本身。

未来，芯片、开发平台、应用软件甚至计算机都将诞生在云端，可以将网络、服务器、操作系统等基础设施层高度可视化，降低估算成本，提高迭代效率，并大幅提升减少云估计使用阈值，扩大技术应用边界。

趋势 8 农业进入数据智能时代

传统农业产业发展存在农地资源利用率低、从生产到零售环节相互矛盾等问题。以物联网、人工智能、云测算等为代表的数字化技术正在与农业产业深度融合，打通农业产业全流程。

结合新一代传感技术，可实时获取和感知农田地面数据信息，并借助大数据分析和人工智能技术对田间海量农业数据进行快速处理，实现农业小麦检测、精细育种和环境资源按需配置。

同时，通过5G、物联网、区块链等技术的应用，保障农产品运输的可控、可追溯，农产品供应链全流程的安全可靠。得到保证。农业将告别粮食“靠天吃饭”，进入智慧农业时代。

趋势九工业互联网从单点智能走向全球智能

受限于实施成本和复杂度高、供给侧数据无法对接、整体生态不足等激励因素，当前的产业智能仍以解决碎片化需求为主。

数字经济在疫情中诠释的硬度，让企业更加关注工业智能的价值。再加上数字技术的进步和普及，以及对新基建的投入，本次激励将共同推动产业智能从单点智能快速过渡到全球智能。

汽车、消费电子、品牌服装、钢铁、水泥、化工等信息化基础较好的制造业。全球智能应用将大规模涌现。

趋势十大智慧运营中心成为未来城市的标配

过去六年，智慧城市利用数字化手段提升城市整治水平。但在新冠疫情防控中，智慧城市暴露出新的问题，主要是“重建设轻运营”导致的业务应用不足。

在此背景下，未来城市需要通过运营中心盘活数据资源，加速整治和服务的全球化、精细化和实时化。

AIoT技术的日益成熟和普及以及空间估计技术的进步将进一步提高运营中心的智能化水平。在数字孪生的基础上，城市将被视为一个统一的系统，提供整体的智能整治能力，从而成为未来城市的数字基础设施。

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