探索 - 洞察科技趋势、紧抓发展先机，众研究机构发布最新科技“春消息”
人勤春来早，奋力正当时。如何把握科技“春消息”，紧抓未来发展先机？《新华日报·科技周刊》记者邀请江苏省科技发展战略研究院和苏科创新战略研究院的专家进行解读，开启科技创新的新一年的航程。
对AI寄予厚望的同时，也要“驯服”AI
2020年，由于人工智能、大数据等技术的支撑，许多行业重启向上而生的螺旋。2021年，各大研究机构在科技预测中都对AI寄予了更高期望。
从百度研究院的预测来看，AI将更加深入各产业，并成为提升效率的重要技术，同时，AI对大众生活的影响也更为具体。远程办公、在线教育、在线问诊等模式将会延续，成为未来的新常态；数字人、虚拟人将大批量出现，并在服务行业大放异彩；生命科学成为AI应用新领地，生物计算将成为新的研究热点。
阿里巴巴达摩院则认为，AI应用于汽车、消费电子、服装、钢铁、化工等信息化基础良好的行业，将实现供应链、生产、资产、物流、销售等各环节的全局智能。AI与药物、疫苗研发结合是大势所趋，新型AI算法的迭代及算力突破将解决药物分子靶点确证、药物可成药性等难题，脑机接口在医疗领域也极具研究价值。
“抓住前沿科技先机就是抓住未来发展先机。”江苏省科技发展战略研究院区域创新研究中心主任韩子睿说，与预测的趋势方向相同，全球主要发达国家和我国一些有条件的省份正在加紧部署相关前沿科技领域。
他分析道，美国2020年10月发布《关键技术和新兴技术国家战略》，重点加大人工智能、量子通信等20个关键新兴技术领域投入；上海2021年1月发布“十四五”规划，提出持续推进脑科学与类脑人工智能、纳米科学与变革性材料、合成科学与生命创制等领域研究，推动国际科技创新中心核心功能取得突破性进展；浙江聚力发展数字经济，2021年2月召开全省数字化改革大会，加快布局“产业大脑+未来工厂”“城市大脑+未来社区”等一批核心应用场景。“我们江苏2021年及‘十四五’发展也必须向科技创新要答案，要结合自身产业自主可控和高质量发展需求，分析研判重大前沿方向，把握颠覆性技术变轨和产业重构机遇，强化原始创新能力和持续技术积累，以科技创新的主动赢得区域发展的主动。”
不过，对AI寄予厚望的同时也要想办法“驯服”AI。高德纳（Gartner）的研究提醒，人工智能项目的扩展难度很大，只有53%的项目能够从人工智能（AI）原型转化为生产。高德纳指出，人工智能工程（AIEngineering）将有望解决这一问题。立足于三大核心支柱“数据运维”“模型运维”“开发运维”的人工智能工程，汇集了各种学科来驯服AI，在实施多种AI技术的组合时将提供更清晰的价值途径，从而实现人工智能投资的价值。
此外，社会对构建负责任的AI的需求也在不断上升。以人为本、公正包容、可解释性、透明性与可追溯、隐私安全等原则，已成为国际社会AI伦理和治理的基本共识。谷歌在最新预测中就强调要构建更通用、人性化且负责任的AI，例如在谷歌翻译中减少性别偏见，用TCAV技术帮助非专业人员解释机器学习结果等。
科技改变生活的同时，也要实现可持续发展
《自然》杂志预测2021年最值得关注的科学事件，第一个就跟生态有关，认为2021年是应对气候变化进入关键性的一年。
“一方面，我们研究科学技术，使人类的生活更加先进、更加便捷；另一方面，我们也需要通过科学研究让地球可持续发展下去，让人类的生活更加健康。所以资源环境的研究现在也是备受关注的一个科研方向。”苏科创新战略研究院理事长、中科院南京地理与湖泊研究所研究员陈雯说。
“种子资源”已成为重点需要突破的“卡脖子”问题，“十四五”关于农业的重点研发项目，有相当一部分是关于各类农作物的种子资源的培育、保护和发展。“在新发展格局下，如果我们的本地种都被杂交，或者种子资源被国外垄断的话，对我们的整个生物多样性以及整个生态系统的影响是非常大的。”陈雯举例道，有一些外来物种原来在水肥条件比较差的地方就能生长，到了江南水肥非常丰富的地方就会生长得更加迅速，把原生种的植物给排挤没了，导致整个生物链发生一些变化，比如说有些专食性昆虫的食物会严重匮乏，以蜜蜂，蝶类为代表的授粉昆虫种群将大幅萎缩，植物的结籽率显著下降，整个食物链可能就会出现问题，长此以往农业和生态环境都会受到很大影响。
“虽然现在的生态环境有些被破坏得比较严重，但还是有一些生态环境相对比较好的地方，还是有一些原生种会保留下来。所以当务之急是要通过调查把这些原生种保护起来，同时进行培育和发展。”陈雯告诉记者，国外有的自然农法专家认为，如果让一些现在的种子在具有本土微生物的自然农法田地里生长出来，然后收集种子再不断地去培育，可能3—4年后它就会回到原生种；而英国也有专家在研究，能不能从沉积物里去找出50年前、100年前，甚至更早以前的孢子，再培育出当年的原生种的植物。“这些都可能是未来非常重要的科学方向。”
陈雯近期的重点工作，就是带团队在太湖金庭（西山）岛，即太湖生态岛做一个整体的调查和规划。“我一直想研究和解决一个问题，即什么是生态系统的完整性，因此团队里有各方面的科学家，做水生态环境的、水资源的，做微生物的，做沉积物的，做植物的，做动物的，我们一起去研究怎样重构一个比较健康的生态系统，怎样做好真正的‘零碳村’或者生态乡村。”
大自然还有很多内在的关系，需要科学家不断去探索和发现。她和团队希望通过一个一个的案例去分析水、气、环境跟生物之间的关系，以及跟人的活动的关系。“如果能把这样的一个关系揭示出来，我们就可以给大家提供一些警示和参考，我觉得这是一个非常重要的基础研究。”此外，她认为，江苏在资源环境领域有南京大学、中科院南京地理与湖泊研究所、中科院土壤所、水科院、环科院、江苏省农科院等优势科研力量，应集聚这些力量集中突破和攻关，为全国的生态环境保护及可持续发展贡献江苏力量。
参与前沿科技竞争，加强“国字号”力量储备
在科学技术的发展中，国际竞争与合作不可避免。韩子睿认为，深度参与前沿科技竞争是一个国家和地区未来发展必须紧紧抓住的重大机遇。
有观点认为，2020年为后“量子霸权”元年，世界对量子计算的投入持续上涨，技术和生态蓬勃发展，这一潮流将在2021年继续涌动。
“量子科技创新的重要性和紧迫性将被社会各界广泛认可，这将进一步推动量子计算相关软硬件产业呈现快速发展。”百度研究院认为，2021年，伴随着量子生态雏形逐渐形成，越来越多的政府机构、高等院校以及科技公司将开启在量子计算领域的战略谋划和系统布局，以便做好充分准备以迎接量子计算时代。达摩院则提醒，量子计算还属于科学和工程并重的研究阶段，各个地区的科学家需要继续开放性研究，相濡以沫，携手合作。
材料是一切科技发展的基础，新材料能突破传统材料物理极限，但我国在新材料的研发上仍有一些“卡脖子”技术亟待攻克。达摩院预测，未来几年，以氮化镓和碳化硅为代表的第三代半导体材料将实现突破，并应用于5G基站、新能源汽车、特高压、数据中心等新基建场景，大幅降低整体能耗。同时，碳基材料将走出实验室并制备可随意伸缩、弯曲的柔性电子设备。
“江苏应参与前沿科技竞争，以科技创新的主动赢得区域发展的主动，这需要我们加强前沿应用基础研究‘国字号’力量储备。”韩子睿建议，围绕国家战略实施和江苏产业需求，在生物医药、人工智能、量子科技、区块链、新材料等领域实施一批具有前瞻性、战略性的重大科技创新项目，积极承担国家重大科研任务，取得更多“从0到1”的应用基础研究成果。目前，江苏正以国家实验室标准，加快建设紫金山实验室、姑苏实验室、太湖实验室等标志性科技创新平台。
此外，还应培育集成创新能力强的“高能级”领军企业。发挥企业技术创新主体作用和市场在资源配置中的决定性作用，支持我省龙头企业牵头组建创新联合体，整合高校、科研院所资源攻坚关键核心技术、新兴技术。出台支持创新型平台型企业发展扶持政策，促进各类创新要素向企业集聚，推动产业链上中下游、大中小企业融通创新。
“打造人才与资本密集的‘硅谷式’创新生态也很重要。”韩子睿说，如实行国际通行、符合创新规律的人才汇聚机制，建立有全球竞争力的人才培养和引进政策体系，打造世界级科创人才高地。完善金融支持创新体系，在南京大学、中科院麒麟基地等新兴技术策源集聚区布局发展类似硅谷“沙丘路”的“风险投资一条街”，引导投资机构从“商贸圈”向“大学城”“科学城”集聚。