2022年世界科技發展回顧 ? 數字技術篇

科技日報國際部

俄羅斯 Russia

搶占數字技術高地開發6G網 擬定微電子技術發展戰略

為搶占數字技術發展工業互聯網2022年新聞的制高點工業互聯網2022年新聞，2022年，俄羅斯計劃發展6G技術，正在計劃制定微電子技術發展國家戰略，也加大了對數字人才的培養力度。

俄決定繞過5G直接開發6G網絡。無線電制造科學研究所和莫斯科斯科爾科沃科學技術研究院將在2025年前獲得300多億盧布，用于開發國產6G國內通信設備的聯合項目，包括從原型到生產的設備開發、組件基礎問題以及監管框架的開發和新網絡的電磁安全研究。預計6G設備可以在2025年之前研制成功。

俄工貿部正在制定2030年前俄羅斯微電子技術發展國家政策構想。工貿部建議市場參與者通過開發具有現代標準的微電子產品，創建電子機械制造業并在電子儀器設計中放棄外國架構。到2030年將投資約3.19萬億盧布用于國產半導體生產技術、國內芯片和數據中心基礎設施開發、人才培訓等，到2022年底實現90納米國產芯片制造，2030年實現28納米國產芯片。

圖片來源工業互聯網2022年新聞：視覺中國

莫斯科電子技術學院承接了俄貿工部開發制造芯片的光刻機項目，首期投資6.7億盧布資金。該計劃使用X射線技術開發全新的EUV光刻機，不需要光掩模就能生產芯片。

為防止人才大量流失，俄政府出臺了對IT行業的支持措施，包括對IT企業3年內免繳所得稅和不高于3%的優惠貸款，對IT人才給予優惠住房按揭、延期征兵等。

日本 Japan

利用仿生技術開發機器人 單芯片數據傳輸創新紀錄

2022年，日本科學家在機器人技術、計算機元件制造、機器學習等領域取得更多成果，為該國數字技術的進一步發展奠定了堅實的基礎。

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在智能機器人方面，京都大學和名古屋大學研究人員從脊椎動物的進化中汲取靈感，開發出新的自動化方法來設計機器人，以同時改進它們的形狀、結構、運動和控制器組件。理研先鋒研究中心領導的國際團隊設計了一種遠程控制的半機械蟑螂系統，可通過太陽能電池供電，有望推動半機械昆蟲更快走進現實應用。北海道大學科學家成功開發出世界上第一個利用集群策略工作的微型機器人，首次證明分子機器人能夠通過集群策略完成貨物遞送，運輸效率是單個機器人的5倍。

在計算機技術領域，丹麥、瑞典和日本的科學家將數據分成一系列色彩包，使單個計算機芯片能通過光纖電纜，在7.9公里范圍內，每秒傳輸1.84千萬億比特（PB）數據，創下單芯片作為光源傳輸數據的新紀錄，有望催生性能更優異芯片，提升現有互聯網的性能。日本科學家制造了三維垂直場效應晶體管，可用來生產高密度數據存儲器件。

東京大學研究人員創造的垂直場效應晶體管，可用于將信息存儲在3D陣列中，這可能會帶來更快、更節能的數據存儲 。圖片來源：東京大學工業科學研究所

在機器學習方面，九州大學與東京大學合作，開發了一種嗅覺傳感器，與機器學習相結合，這種“人造鼻”能對多達20個人進行身份驗證，平均準確率超過97%。東京大學研究團隊開發的機器學習算法，將超過10萬成年人的睡眠數據轉化為16種不同的睡眠模式，有助于構建新的失眠診斷方法，開發對應的治療策略。

英國 The UK

人工智能應用于更多領域 計算機研究深入光電結合

英國科學家在人工智能（AI）領域取得多項突破，包括用AI首次控制核聚變、用AI預測蛋白質結構等。“深度思維”與瑞士洛桑聯邦理工學院合作，訓練了一種深度強化學習算法來控制核聚變反應堆內過熱的等離子體并宣告成功，有助加速無限清潔能源的到來。“深度思維”憑借“阿爾法折疊”算法，預測了迄今被編目的幾乎所有2億多個蛋白質的結構，破解了生物學領域最重大的難題之一，有助于應對抗生素耐藥性，加速藥物開發并徹底改變基礎科學。該公司研發的“DeepNash”（深度納什）學會了在“西洋陸軍棋”游戲中，使用虛張聲勢等欺騙手段來擊敗人類對手。該公司AI創建的高效數學算法能解決矩陣乘法問題。該公司AI通過模擬數十年足球比賽的情況，學會了熟練地控制數字代理足球運動員，其建模的“AI代理”可與其他人工代理溝通合作，在玩游戲時共同制定計劃。

圖片來源：英國《新科學家》雜志網站

牛津大學研究顯示，AI能模擬條件反射進行聯想學習，比傳統機器學習算法快千倍。利茲大學科學家借助AI掃描視網膜以探知心臟病風險。

在計算機相關領域，牛津大學研究人員開發了一種使用光偏振來實現最大化信息存儲密度的設備，其計算密度比傳統電子芯片提高了幾個數量級。南安普頓大學工程師則與美國科學家攜手，設計了一種與光子芯片集成的電子芯片并創造出一種設備，能以超高速傳輸信息同時產生最少的熱量。

在機器人領域，利茲大學團隊開發了一種“磁性觸手機器人”，直徑只有2毫米，可由患者體外的磁鐵引導進入肺部狹窄的管道采樣。帝國理工學院科學家展示了一組受動物啟發的飛行機器人，可在飛行中建造3D打印結構，未來有望用于在偏遠地區建造房屋或重要基礎設施。格拉斯哥大學科學家將由砷化鎵制成的微型半導體打印到柔性塑料表面，所得設備的性能可與目前市場上最好的傳統光電探測器媲美，且能承受數百次彎曲，可用作未來機器人的智能電子皮膚。蘇格蘭科學家開發出了一種先進的壓力傳感器技術，有助于改進機器人系統，如用于機器人假肢和機械臂。

右側是磁性觸手機器人的一部分。圖片來源：英國利茲大學

德國 Germany

提出新“數字化戰略” 成立6G研發行業聯盟

2022年，德國提出了新的“數字化戰略”，同時強調人工智能的主導作用并致力于開發6G技術的潛能。

德國聯邦政府提出新的“數字化戰略”，全面建立互聯、可持續的數據文化將成為未來幾年德國科研領域的關鍵任務。具體包括：“國家研究數據基礎設施NFDI”數據庫建設工業互聯網2022年新聞；歐洲云計劃蓋亞-X和數據空間的互聯互通；加強科研領域數據資助計劃；擴大超級計算中心的數字化基礎設施，提高數據加工能力等。在大數據方面，德國正積極推動建立一個統一的歐洲出行數據空間，并將德國工程院發起的“出行數據空間”視為燈塔項目。

在人工智能領域，德國政府決定每年資助柏林學習和數據基礎研究所、慕尼黑機器學習中心等5個人工智能能力中心各5000萬歐元，以確保德國在人工智能領域的技術主權。歐洲高性能計算聯合體決定在德國于利希研究中心建造歐洲第一臺百億億級超級計算機，德國政府將為這臺超級計算機提供5億歐元的資助。

德國也成立了6G研發行業聯盟，29家企業和研究機構將研究6G技術的潛力，到2025年，德國6G研究計劃將共獲得7億歐元的資金。

美國 The US

AI預測蛋白質結構獲突破 智能機器人多領域顯身手

美國的數字經濟主要在人工智能（AI）、超級計算機以及智能機器人等領域發力：超級計算機“前沿”在全球獨占鰲頭、人工智能預測了6億多種蛋白質結構、開發出水陸兩用的毫米級折紙機器人等。

在計算機科學領域，國際超算組織宣布，位于美國橡樹嶺國家實驗室的超級計算機“前沿”在2022年國際超算Top500榜單中拔得頭籌，成為現今世界上運行速度最快的超級計算機，算力高達每秒1.1百億億次。

“前沿”超級計算機。圖片來源：英國《新科學家》雜志網站

在AI方面，元宇宙平臺公司（Meta）研究人員利用人工智能ESMFold預測了來自細菌、病毒和其他尚未被表征微生物的6億多種蛋白質的結構。加州大學圣地亞哥分校工程學院的納米工程師開發了一種AI算法，可幾乎即時地預測任何材料的結構和動態特性。麻省理工學院工程師采用類似樂高的設計，創建出一款可堆疊、可重新配置的AI芯片。

在智能機器人領域，斯坦福大學科學家開發了水陸兩用的毫米級折紙機器人。西北大學工程師開發出有史以來最小的像螃蟹一樣的遙控步行機器人。北卡羅萊納州立大學研究人員開發出迄今游泳速度最快的“蝴蝶機器人”。麻省理工學院工程師開發了一種遠程機器人系統，可幫助外科醫生對中風或動脈瘤患者進行快速遠程治療。約翰斯·霍普金斯大學研究團隊設計的智能組織自主機器人STAR在沒有人類指導的情況下，對豬的軟組織進行了腹腔鏡手術，這是向機器人最終在人體上實施全自動手術邁出的重要一步。

智能組織自主機器人可以在沒有人類幫助的情況下對豬的軟組織進行腹腔鏡手術。圖片來源：約翰斯·霍普金斯大學

法國 France

提高電子器件制造能力 加強數字規則制定工作

2022年，在數字技術領域，法國的發力點集中于提升本土電子元器件的制造能力，以及加強數字規則的制定和管理工作。

7月，法國政府發布《電子工業戰略》，旨在提高本土電子元器件制造能力。政府將投入50億歐元，重點采取三方面措施：發展法國本土電子元器件制造能力，推動創新型技術的產業化應用；支持科研機構開展顛覆性技術研究，鼓勵企業在此基礎上開拓新興市場；通過教育培訓加強人才供給，提高法國從業人員的競爭力。

與此同時，法國正式啟動“電子2030”計劃，旨在保持法國電子工業的領先地位，應對從上游研究到下游應用以及整個產業鏈當前和未來面臨的挑戰。法國政府將在2022年至2026年為意法半導體和另外14家參與“歐洲共同利益重點項目之微電子和通信技術”（IPCEI ME/CT）項目的主要法國企業提供財政支持。在先進制程方面，意法半導體重啟10納米工藝節點的研發進程。

在數字規則方面，法國作為歐盟輪值主席國，推動歐盟層面在2022年先后出臺《數字權利和原則宣言》《數字服務法案》和《數字市場法案》，修訂《網絡和信息系統安全指令》。法國則在成員國層面就如何實現率先對數字稅實施征管進行了具體部署。

韓國 South Korea

提升AI產業競爭力 加強數字危機管控

韓國希望從數字時代的追擊者躍升為數字時代的先導國家，致力于提升本國在人工智能（AI）產業的競爭力，同時加強對數字危機的管理和控制。

韓國總統尹錫悅表示，將把韓國AI產業競爭力提升至全球第三，并把數據市場規模擴大一倍，達到50萬億韓元（約合人民幣2513億元）以上。韓國政府面向數字經濟時代的主要構想在于從數字時代的追擊者躍升為數字時代的先導國家，具體包括：打造全球頂級水平的數字力量；擴大數字經濟的覆蓋范圍；提升數字經濟的包容性；構建政府數字平臺；推動數字文化創新。

韓國科學技術信息通信部召開網絡服務安全檢查會議時表示，將以信息技術領先企業Kakao服務癱瘓事件為契機，新設“數字危機管控本部”，同時加速開發衛星互聯網技術和火災危險性較小的電池技術以應對災難發生。韓國kakao服務因火災中斷服務為全球信息技術企業敲響警鐘，發展數字經濟的同時必須將基礎設施安全擺在重要位置。

以色列 Israel

推行軍事智能戰略 AI民用百花齊放

2022年，以色列的人工智能技術在民用和軍用領域的應用百花齊放。

1月，以色列特拉維夫大學和伊奇洛夫醫院聯合開發了一個人工智能程序，用于處理血液感染患者的電子病歷，通過患者檢測數據和病史，判斷其病情是否會進一步惡化為嚴重疾病。

SightBit公司宣布其正在使用人工智能技術處理海灘監控攝像頭數據，以自動判斷水中游泳人員是否存在危險，該技術已經在以色列城市阿什杜德測試超過1年。Biolojic設計公司使用人工智能技術設計的抗體“AU-007”已在澳大利亞開展臨床試驗，成為人類首個由計算機設計并進入臨床試驗階段的抗體，結果顯示，“AU-007”在包括19只小鼠的動物實驗中完全消除其中10只的腫瘤組織，并顯著抑制了其他9只的腫瘤發展。

在軍事領域，以色列國防軍宣布，采取一項新戰略，在武裝部隊的各個分支機構中整合和使用人工智能，融合處理從空中、地面或海上收集的相關數據，為武裝部隊創建一個通用的作戰圖。

巴西 Brazil

電子商務普及如火如荼 數字農業發展方興未艾

巴西政府正大力推動信息通信技術建設，積極向數字服務轉型，未來將著力研究網絡安全與國家物聯網計劃，同時培訓相關領域的科研人員，重點打造智慧城市、現代醫療、綠色農業和高端制造等核心產業。

巴西國家地理研究所公布的數據顯示，預計到2060年，巴西65歲以上人口的比例會超過1/4。為此，巴西開設了一些針對老年人的數字技術學習項目，取得了良好的效果。例如，該國實施的“在最好的年紀暢游互聯網”計劃，通過舉辦免費課程，發掘老年人使用互聯網的潛力。

新冠疫情使巴西民眾的消費觀念發生巨大變化，首次嘗試網購的人數迅速增長，帶動了電子商務的發展。今年上半年巴西電子商務銷售額同比增長31%。

巴西數字農業發展方興未艾。傳感器、無人機、應用程序、軟件和管理系統、衛星圖像、噴霧器和自動收割機在農村地區已經成為了現實。如巴西東北部皮奧伊州大拜沙杜里貝羅市迎來該國首個采用5G技術的農場，農場主可以實時監測動物健康狀況，并利用無人機拍攝和傳輸的高清圖像提高田間日常工作效率。農場還配備有能夠自主作出智能決策的機器人，包括拖拉機、收割機等在內的農業機器獲得了更大自主性，農場的生產效益預計可提升20%至30%。

來源：科技日報（記者 董映璧 張夢然 劉霞 李山 李宏策 薛嚴 胡定坤 鄧國慶 實習記者 張佳欣 ）

編輯：張琦琪 王程玥

審核：岳靚