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数字科技正成为新一代信息技术的进阶迭代
2020-11-02 15:11
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                                                吴静 王晓明 吕佳龄

  随着数字化进程的不断推进,新一代信息技术包含的内涵大大拓宽,云计算、大数据、移动互联、物联网、人工智能、区块链等新技术层出不穷,量子计算、脑机接口等技术领域已突破传统信息技术领域范畴;同时新一代信息技术从数据-信息-知识的深化发展,对学科的融合、新的以机器智能为主体的知识自动化提出了新的需求。“新一代信息技术”面临代际升级的新挑战。“数字科技”正成为“新一代信息技术”的进阶迭代,为数字经济向高级阶段发展注入新动力。

  各大巨头聚焦数字科技化

  数字科技是利用物理世界的数据,建构与物理世界形成映射关系的数字世界,并借助算力和算法来生产有用的信息和知识,以指导和优化物理世界中经济和社会运行的科学技术。数字科技不仅包含数字技术,更包含数据科学以及数字技术与数字科学之间的互动转化,是新一代信息技术的迭代升级。数字技术实现物理世界到数字世界的抽象,以及相关的运算、加工、存储、传送、传播、还原。当前数字技术也在不断迭代突破,比如量子计算的发展。数据科学则借助算法、模式、软件开展知识发现和价值挖掘,并应用于社会经济发展。数字技术与数据科学之间的互动转化是数字科技发展的核心,两者相互促进,共同迭代。数字技术借助数据科学实现技术的突破和升级,即数字科技化。比如未来的智能计算可能会突破现有信息计算架构,迎来量子计算、生物计算时代。显然各大企业也意识到这样的趋势,纷纷成立企业实验室,聚焦前沿领域研究和基础理论的突破,比如腾讯、华为等。数据科学也需要数字技术的支撑才能实现科学的数字化,即科技数字化。也就是说数据科学本身必须依赖数字技术的支撑才能形成和不断完善,实现学科融合和知识自动化,并且随着数字技术的升级,数据科学也将不断形成新的量级和挖掘出新的数字世界运行规律。在这个过程中,学科将不断融合,形成“融合科学”新范式。从全球主要国家和龙头企业的数字科技创新实践来看,数字科技也已逐步成为各国新的创新和竞争角逐热点。一方面,各大数字科技巨头聚焦数字技术和数字科技化,如谷歌的AI、量子计算、知识自动化引擎技术;微软和亚马逊的云计算和AI;达索、PTC、西门子、ESI等公司的数字孪生突破;苹果基于处理器创新的封闭数字科技生态。另一方面,数字科技巨头的创新又离不开数据科学和科技数字化,比如谷歌Waymo无人驾驶,需要不断将数字科技与汽车的相关学科、技术、产业进行不断融合,实现从数据到领域知识的价值实现。

  重塑全球经济和产业格局

  数字科技的发展所带来的不仅是数字技术,更重要是通过数据科学改造生产力、创新模式,改变全球经济竞争格局,推动数字经济发展进入新阶段。数字科技改造生产力三要素,最终驱动人类社会的转型升级。借助数字科技,未来世界将呈现物理世界和数字世界两个“平行世界”的特点,物理世界是原型和基础,数字世界为物理世界提供质效优化的数字解决方案。具体来看,数字科技将劳动者由人变成了“人+机器”,劳动者可以呈现指数增长;将生产资料变成了“工农业用品+数据”,数据从有形到无形,且没有数量限制;将劳动资料变成了“工农业设备+计算力驱动的数字科技设备”,呈现指数增长,生产力得到了空前的解放,人类社会快速进入数字时代。可以说,数字科技从近期看指向数字经济,从远期看指向知识文明。数字科技驱动网络协同创新模式。工业时代,创新过程就是从基础研究到应用研究再到产业发展“链式创新”的单向线性过程。数字科技需要面向物理世界和数字世界的互动融合,一方面需要解决实际应用、面向用户需求、开发全新市场的场景式研发与创新,从用户需求出发对科学研究形成逆向牵引,另一方面各类基础学科、基础技术领域的各项基础和应用创新寻求突破。每个创新主体都是庞大网络体系中的节点之一,都会参与到新科学新技术新产品的开发应用全过程,创新产业化周期大大缩短。网络式生态化的协同式创新正在释放更多的活力,即从基础研究到应用开发的中间环节,呈现出网络式的研究特点,多主体参与,创新模式发生了质变。从创新周期来看,创新节奏加快、周期缩短、快速迭代、持续改进、及时反馈以及敏捷管理的创新,正在引领这一轮的数字科技创新,并不断驱动其他长周期的创新领域。在生产要素和创新模式改变的作用下,数字科技最终将重塑全球经济竞争格局。数字科技作为第四次工业革命的主导力量,对传统产业的改造已经进入到新的阶段和更深层次。在数字经济发展初期,数字化引发的是服务业进入到更复杂的工业、能源和交通等传统领域,但随着数字科技的发展,现在更多的是通过数据处理、仿真建模、机器学习等改变从数据-信息-知识的整个流程,并推动进入知识自动化阶段,使得数据进入到价值创造的体系中。这种力量决定了数字科技将会重塑全球经济和产业格局,也必然是大国和企业竞争的战略制高点。

  发展重点应后端需求出发

  当前,美国、德国、日本、韩国等全球先进国家围绕数字科技创新和竞争力,不断加大国家战略引领和投入,拥有一批具有全球竞争力的龙头企业,并从创新体系、产业生态等维度不断完善发展环境,不断形成了基于各自基础的特色优势。面对未来竞争制高点和全球布局,我国发展数字科技需要搭建一套从顶层统筹-创新体系-产业生态的整体系统。在战略布局层面,制定数字科技国家战略。在顶层设计上,更加强调凸显数字科技对新一轮产业革命和培育国家竞争优势的支撑作用,在关于数字科技的科研活动布局上,要有意识、有规划地部署面向前沿科学与技术创新的基础和应用研究。特别是在有关数字科技发展的关键核心技术攻关方面,要体现资源布局的战略性、前瞻性。在创新体系层面,以学科建设、基础研究等前端布局带动数字技术升级、数字产业发展和产业数字化转型,并从内部驱动数字科技的发展。创新体系需注重官产学研资中用的紧密结合,推进不同学科和领域的深度融合,以会聚科学和融合科学的思路推进数字科技的知识创新。其中更加强调企业在创新中的主体地位,通过国家战略和政策部署撬动和激励数字科技企业的创新实力,培育我国在数字科技领域参与国际竞争的主导力量。在产业生态层面,重点从数字经济和重大应用场景等后端需求出发,推动数字产业发展和产业数字化转型,并从外部拉动数字科技的发展,形成正反馈循环螺旋式进步。未来要提升面向数字科技的新型基础设施建设水平,搭建服务垂直行业的新型数字平台和数字科技共性研发平台,解决数字科技产业化应用的数据与技术问题,并面向重点产业应用,培育典型的数字科技产业生态,带动我国数字科技的整体发展。

  作者吴静、王晓明、吕佳龄,中国科学院科技战略咨询研究院

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