中國(guó)網(wǎng)/中國(guó)發(fā)展門戶網(wǎng)訊 未來?10—15?年，是世界經(jīng)濟(jì)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換及全球科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵時(shí)期，科技發(fā)展將呈現(xiàn)新的態(tài)勢(shì)和特征。科技進(jìn)步正以空前的力量再一次改變?nèi)祟惿a(chǎn)和生活的方式：一方面，沖擊著所有的產(chǎn)業(yè)形態(tài)并改變著全球的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)了全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的方向；另一方面，深刻改變著人自身對(duì)衣食住行等諸多方面的需求及其滿足形式，以人為本的科技進(jìn)步或?qū)⒊蔀闀r(shí)代的主旋律。這引發(fā)了各國(guó)乃至產(chǎn)業(yè)界對(duì)服務(wù)于人的技術(shù)與應(yīng)用開發(fā)的強(qiáng)烈追求。

近年來，世界主要國(guó)家和國(guó)際組織廣泛開展了科技前瞻預(yù)見活動(dòng)，描繪在科技作用下人類社會(huì)的未來發(fā)展愿景。各國(guó)大型研發(fā)企業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃也對(duì)科技創(chuàng)新的愿景和未來科技應(yīng)用的場(chǎng)景進(jìn)行前瞻描繪，愿景驅(qū)動(dòng)成為推動(dòng)企業(yè)發(fā)展的重要方式。

研究?jī)?nèi)容及方法

本研究以世界主要國(guó)家對(duì)人與社會(huì)環(huán)境發(fā)展愿景與場(chǎng)景的前瞻預(yù)見為參照，通過戰(zhàn)略掃描、案例分析、比較綜合等方法，描繪面向未來的以人為本的社會(huì)發(fā)展愿景與場(chǎng)景，進(jìn)而總結(jié)支撐愿景實(shí)現(xiàn)的未來關(guān)鍵技術(shù)群，以為相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃提供參考。其中，愿景是以人類社會(huì)需求行為理論和社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)為依據(jù)概括形成的各國(guó)期望的情景；關(guān)鍵技術(shù)群是在特定情景/場(chǎng)景下，滿足人的需求所需要的、尚未實(shí)現(xiàn)或突破的一些關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)或技術(shù)群；場(chǎng)景是一系列利用技術(shù)支持以滿足未來愿景的現(xiàn)實(shí)案例。

研究方法和過程為：

戰(zhàn)略掃描和信息遴選。在研究團(tuán)隊(duì)?10?多年來對(duì)世界主要國(guó)家和國(guó)際組織機(jī)構(gòu)科技戰(zhàn)略與政策的長(zhǎng)期跟蹤和資料積累的基礎(chǔ)上，基于內(nèi)容來源的權(quán)威性、領(lǐng)域的覆蓋面和適當(dāng)性、內(nèi)容的契合度等多方面進(jìn)行資料遴選，最終確定世界主要國(guó)家、國(guó)際組織和大型研發(fā)企業(yè)在?2010?年后發(fā)布的?30?多份相關(guān)文件和報(bào)告等作為分析素材。

愿景與場(chǎng)景知識(shí)元提取。在上述素材中提取支撐深入分析的知識(shí)元，包括發(fā)布機(jī)構(gòu)、發(fā)布時(shí)間、規(guī)劃/預(yù)測(cè)時(shí)間周期、主題等外部信息，以及在領(lǐng)域識(shí)別的基礎(chǔ)上各領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢(shì)、技術(shù)需求、愿景、場(chǎng)景、關(guān)鍵技術(shù)群等具體內(nèi)容。

基于知識(shí)元分析的趨勢(shì)與愿景總結(jié)。對(duì)趨勢(shì)和愿景知識(shí)元及相關(guān)屬性進(jìn)行對(duì)比分析，提取出達(dá)到廣泛認(rèn)同、描述清晰、對(duì)我國(guó)有參考價(jià)值的內(nèi)容進(jìn)行綜合，每個(gè)領(lǐng)域總結(jié)若干相關(guān)的趨勢(shì)、順應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)的“以人為中心”愿景描述，以及體現(xiàn)科技驅(qū)動(dòng)的代表性社會(huì)生活場(chǎng)景。

關(guān)鍵技術(shù)群梳理。在關(guān)鍵技術(shù)知識(shí)元提取的基礎(chǔ)上，進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)知識(shí)元的分析，梳理出各國(guó)規(guī)劃/技術(shù)預(yù)測(cè)中提出的、達(dá)到廣泛共識(shí)的關(guān)鍵技術(shù)主題，并耦合滿足上述愿景、場(chǎng)景所需的技術(shù)需求，進(jìn)而總結(jié)、提煉，獲得實(shí)現(xiàn)“以人為中心”的未來社會(huì)發(fā)展需突破的關(guān)鍵技術(shù)群。

本研究遵循以人為本的理念，通過系統(tǒng)的分析，圍繞人的生活、工作、健康、信息和安全?5?個(gè)維度展現(xiàn)未來相關(guān)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)下，各方面的發(fā)展愿景、典型場(chǎng)景（表?1）、支持愿景和場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)群。

未來生活愿景

未來社會(huì)，滿足衣食住行的生產(chǎn)活動(dòng)將極大程度地實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化和智能化。人的生活行為和過程要在衣食住行實(shí)現(xiàn)巨大便利的基礎(chǔ)上，更加輕松愉悅地體驗(yàn)生活樂趣。展望人類的未來生活愿景，本部分描繪了包括購(gòu)物、交通出行、飲食、家居、能源生產(chǎn)與利用、娛樂等方面的具體場(chǎng)景。

未來發(fā)展趨勢(shì)、愿景及關(guān)鍵技術(shù)群

社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)。新技術(shù)的應(yīng)用，促使人類生活的理念和方式發(fā)生變化。人們對(duì)健康舒適的生活品質(zhì)的要求不斷提高，促使產(chǎn)品和服務(wù)不斷升級(jí)。娛樂將呈現(xiàn)多終端、多元化的趨勢(shì)，電子娛樂產(chǎn)業(yè)將迎來新一輪發(fā)展浪潮。能源需求持續(xù)增長(zhǎng)，石油和天然氣開采能力提高，可再生能源價(jià)格持續(xù)降低，核能利用持續(xù)增長(zhǎng)。物理人與虛擬人之間的同步面臨挑戰(zhàn)，其中，在技術(shù)、安全、倫理、成長(zhǎng)、學(xué)習(xí)等方面，虛擬人將以強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力對(duì)物理人構(gòu)成挑戰(zhàn)。

未來發(fā)展愿景。人類享受優(yōu)良實(shí)用、實(shí)惠、個(gè)性化的產(chǎn)品和服務(wù)，使用潔凈高效的能源，構(gòu)建美麗、親近的自然環(huán)境。人類與機(jī)器共存，營(yíng)造便捷、舒適的生活環(huán)境。

未來關(guān)鍵技術(shù)群。包括：機(jī)器人和自主系統(tǒng)技術(shù)、高效電池技術(shù)、高性能和低能耗網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、量子技術(shù)、功率和能量收集技術(shù)、混合體驗(yàn)技術(shù)、互動(dòng)技術(shù)等。

具體典型場(chǎng)景

低碳綠色和智能便利的家居生活場(chǎng)景

智能家居。家用電器不再是簡(jiǎn)單的消費(fèi)品，制造商借助傳感器及時(shí)了解機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、排除故障部件、遠(yuǎn)程安裝升級(jí)，進(jìn)一步分析消費(fèi)者的潛在需求?。智能家居與應(yīng)用程序（APP）相連，既實(shí)現(xiàn)人體作息規(guī)律與自然協(xié)調(diào)，又實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地自主控制家居電器，從而提高用戶的生活舒適度。具體場(chǎng)景如，根據(jù)日出日落自動(dòng)升降的新型百葉窗，用戶被陽光自然喚醒。家庭安裝的智能系統(tǒng)根據(jù)人的活動(dòng)路線、身體狀況隨時(shí)調(diào)整房間和用水溫度。借助可穿戴技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)居住者的心跳、血壓等情況，運(yùn)用機(jī)器人分析人的排泄物和體液情況，并將這些數(shù)據(jù)與醫(yī)院健康管理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，從而預(yù)知疾病風(fēng)險(xiǎn)、保障人體健康。人類與機(jī)器人等智能裝備共同生活。可穿戴式智能裝備消除了殘疾人與正常人之間的隔閡；服務(wù)機(jī)器人承攬了從育兒到清掃的所有家務(wù)；競(jìng)技類機(jī)器人可以與人類一起打網(wǎng)球、籃球等；借助多語種翻譯機(jī)，人們可以與世界上的任何一個(gè)人進(jìn)行無障礙溝通，進(jìn)而充分理解對(duì)方的文化。

消費(fèi)購(gòu)物。網(wǎng)上購(gòu)物體驗(yàn)更加便利、貼心，消費(fèi)者可網(wǎng)上個(gè)性化定制，借助?3D?系統(tǒng)模擬與實(shí)物大小一致的心儀產(chǎn)品，經(jīng)過虛擬技術(shù)預(yù)先體驗(yàn)之后再正式下達(dá)訂單。居民可在家中選擇“智慧農(nóng)場(chǎng)”推出的定制服務(wù)，并通過遠(yuǎn)程系統(tǒng)實(shí)時(shí)看到瓜果蔬菜的種植情況、農(nóng)藥噴灑情況等。家用機(jī)器人可根據(jù)家人口味和現(xiàn)有食材自動(dòng)做飯，并提前檢測(cè)農(nóng)藥殘余。虛擬空間里的虛擬替身可以代替用戶獨(dú)立完成購(gòu)物、銀行事務(wù)等簡(jiǎn)單的日常業(yè)務(wù)，極大增加私人閑暇時(shí)間。家居裝修通過?3D?增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)房間，允許顧客按自己的意愿設(shè)計(jì)生活區(qū)，然后進(jìn)入空間的虛擬模型，以更好地獲得其設(shè)計(jì)的直觀印象。

清潔高效的能源生產(chǎn)與使用場(chǎng)景

公用設(shè)施能源使用。新型數(shù)字技術(shù)允許公用設(shè)施和客戶之間雙向通信，融合技術(shù)將降低可再生能源的儲(chǔ)存成本；新材料將顯著提高能源使用效率，提高光伏電池和核燃料電池的安全性；智能化電網(wǎng)可以支持配電和各種不同的發(fā)電技術(shù)。每個(gè)公司或家庭都可通過自身的太陽能發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力自給自足，并將富余的電力賣給電力公司。白天用電高峰的寫字樓與夜晚用電高峰的娛樂中心可協(xié)調(diào)錯(cuò)峰用電，提高效率。

家庭能源使用。每個(gè)家庭居住空間都成為一個(gè)“能源+”的系統(tǒng)，可以根據(jù)居住者的需求管理熱能和電；電動(dòng)汽車是“能源+”的一部分，通過可控的雙向充電，在家庭電力不足時(shí)可將電動(dòng)汽車在行駛中產(chǎn)生的富余電力用于家庭用電，家庭能源系統(tǒng)也可以為汽車充電。

智能快捷的物流運(yùn)輸及交通出行場(chǎng)景

交通基礎(chǔ)設(shè)施。交通基礎(chǔ)設(shè)施將變得更加智能化，新材料和嵌入式傳感器在汽車、火車、飛機(jī)和渡船等交通工具上匯聚，并利用大數(shù)據(jù)為人們提供更更加安全、便利、快捷的出行。例如，道路系統(tǒng)將包含動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，可以在行駛過程中為電動(dòng)汽車充電。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)與全方位、無死角的道路影像預(yù)警系統(tǒng)相結(jié)合，及時(shí)發(fā)現(xiàn)諸如“行人突然進(jìn)入”等危險(xiǎn)情況并做出反應(yīng)，將道路交通事故率降到最低。自主車輛和機(jī)器智能將改變大宗運(yùn)輸和物流的形式。自主運(yùn)輸技術(shù)可以提高在城市內(nèi)和城市之間輸送乘客和產(chǎn)品的效率。

個(gè)人出行。半自動(dòng)或全自動(dòng)商用飛機(jī)、公共汽車、出租車可為人們提供更安全的出行方式，同時(shí)減少擁堵和污染。開放共享調(diào)度數(shù)據(jù)不僅有助于人們計(jì)劃行程、了解交通擁擠和延誤情況，而且交通自主性正在從交通系統(tǒng)（如碼頭、輕軌）向個(gè)人行程方面擴(kuò)展。

高度逼真和五感再現(xiàn)的娛樂體驗(yàn)場(chǎng)景

未來將出現(xiàn)基于腦機(jī)接口的神經(jīng)游戲產(chǎn)品、基于生物識(shí)別分析方法用于改變機(jī)能和心理情緒狀態(tài)的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)高度逼真、五感（視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺）再現(xiàn)的娛樂體驗(yàn)。新型用戶互動(dòng)的大型游戲平臺(tái)將持續(xù)監(jiān)測(cè)用戶的肌體能力和心理狀態(tài)，評(píng)估用戶當(dāng)前活動(dòng)的認(rèn)知情況、生理數(shù)據(jù)等信息。基于所獲得的數(shù)據(jù)，將對(duì)用戶進(jìn)行非侵入式刺激以實(shí)現(xiàn)娛樂體驗(yàn)。

混合世界與永生場(chǎng)景

未來人類將進(jìn)入混合世界（blended world），即突破物理人的生命極限，形成在物理世界和數(shù)字世界的雙重公民身份，乃至形成數(shù)字國(guó)度等。為解決物理人與虛擬人之間的矛盾，人類將利用信息通信技術(shù)（ICT）將虛擬人作為未來自然人學(xué)習(xí)、能力的延伸，而不是成為虛擬人的傀儡。

未來工作愿景

工作和生產(chǎn)是個(gè)人在社會(huì)分工中體現(xiàn)社會(huì)價(jià)值和自我價(jià)值的根本，是人們從事創(chuàng)造新知識(shí)及社會(huì)財(cái)富的活動(dòng)和過程。未來人類勞動(dòng)和工作主要集中在創(chuàng)造性領(lǐng)域，“以人為中心”集中體現(xiàn)為科技支撐人們開展創(chuàng)造性活動(dòng)。

未來趨勢(shì)、愿景及關(guān)鍵技術(shù)群

社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)。“工作”的內(nèi)涵將被重新定義，人與工作的關(guān)系將改變，自主創(chuàng)業(yè)更加便利，任務(wù)外包和自由職業(yè)者數(shù)量增加，工作環(huán)境將由低能耗、高效、高速數(shù)據(jù)處理提供支持。數(shù)字技術(shù)將支持新工業(yè)化的發(fā)展，帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)與機(jī)器人平臺(tái)的發(fā)展，為新的產(chǎn)業(yè)形式與勞動(dòng)組織形態(tài)設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。智能化和自動(dòng)化將推動(dòng)個(gè)性制造成為趨勢(shì)，超大的市場(chǎng)規(guī)模和市場(chǎng)回報(bào)密度才能提供足夠的利潤(rùn)。傳統(tǒng)的信息科學(xué)、麥克斯韋方程、牛頓力學(xué)等均是利用局域化的思路尋找高斯、線性、凸性、平穩(wěn)等局域條件下的近似解，但現(xiàn)實(shí)世界是非高斯的、非線性的、非凸的、非平穩(wěn)的，新型數(shù)字技術(shù)將推動(dòng)未來進(jìn)入全新的時(shí)代。

未來發(fā)展愿景。人的“網(wǎng)紅”化、工作的碎片化，催生了自主工作方式，以及智能、綠色、自適應(yīng)的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。

未來關(guān)鍵技術(shù)群。包括：模塊軟件開發(fā)技術(shù)、環(huán)境感知和智能規(guī)劃技術(shù)、5G?及更先進(jìn)的通訊技術(shù)、大數(shù)據(jù)和超級(jí)計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)化設(shè)備及機(jī)電一體化技術(shù)、納米和其他先進(jìn)材料技術(shù)、增材制造技術(shù)、氣象預(yù)報(bào)與綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)等。

具體典型場(chǎng)景

高性能網(wǎng)絡(luò)和海量數(shù)據(jù)背景下的工作場(chǎng)景。技術(shù)改變著個(gè)人與工作之間的關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)和協(xié)作工具使工作機(jī)會(huì)渠道增加從而更易獲得，并且自由職業(yè)者的數(shù)量將增加。伴隨新技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)和協(xié)作工具的推動(dòng)，人們可以通過居家辦公、衛(wèi)星辦公室（即分散辦公的分部、分公司）等方式提高工作效率，減少出行時(shí)間、距離消耗等工作成本，助力建設(shè)低碳社會(huì)。

機(jī)器人應(yīng)用及人機(jī)交互場(chǎng)景。隨著老齡化社會(huì)到來，勞動(dòng)力減少成為社會(huì)問題，但機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將解決這一問題。語音指令將極大替代文字輸入指令，從而使人們尤其是老年人更加便捷地使用智能設(shè)備。機(jī)器人將成為輔助人類生產(chǎn)和物流的主要工具，更多的機(jī)器人將與人類一起工作，使人類免于執(zhí)行危險(xiǎn)的工作。

先進(jìn)功能材料廣泛運(yùn)用的場(chǎng)景。多功能納米材料的開發(fā)，使得人在極端環(huán)境中穿著簡(jiǎn)單的衣物開展工作變?yōu)榭赡堋Ｓ捕却笥阡撹F但輕巧的制造材料和建筑材料，使超級(jí)隧道與建筑、超快速車輛和超強(qiáng)設(shè)備有望實(shí)現(xiàn)。常溫超導(dǎo)材料和柔性材料將使磁懸浮列車和可折疊手機(jī)、電腦進(jìn)入實(shí)用化階段，智能材料使汽車可以自我檢測(cè)并修復(fù)損傷。

遠(yuǎn)程、自動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)化辦公場(chǎng)景。居家辦公、網(wǎng)絡(luò)辦公等方式減少了人們的出行，以服務(wù)低碳社會(huì)。人們可以遠(yuǎn)程操作機(jī)器人和自動(dòng)化裝置，完成辦公事務(wù)，綠色印刷系統(tǒng)也將極大減少辦公資源消耗?。工作將通過類似“滴滴呼叫”的方式進(jìn)行分配、篩選、成交、支付等，甚至未來將會(huì)出現(xiàn)“滴滴打工”的平臺(tái)，精準(zhǔn)匹配碎片化工作需求和擁有大量閑暇時(shí)間的勞動(dòng)人口。

綠色農(nóng)業(yè)和水資源管理場(chǎng)景。通過綠色種植、新型農(nóng)業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)糧食和農(nóng)畜產(chǎn)品完全自給。普及高層建筑形式的垂直農(nóng)場(chǎng)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)與管理農(nóng)作物的日照量、溫度等。在城市中心及建筑物周邊栽培運(yùn)用生物質(zhì)能的水生植物，由智能系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)配水資源。

未來人類健康愿景

健康是促進(jìn)人的全面發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)條件，當(dāng)前健康領(lǐng)域面臨著人口老齡化，以及各類疾病、生態(tài)環(huán)境與生活方式不斷變化等帶來的新挑戰(zhàn)。未來，人們有望通過無所不在的身體狀況監(jiān)測(cè)和護(hù)理，使得疾病的預(yù)防、控制和救治體系都能得到最及時(shí)、最有效的管理。

未來趨勢(shì)、愿景及關(guān)鍵技術(shù)群

社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)。人口老齡化速度加快，導(dǎo)致慢性和流行性疾病患者越來越多，突發(fā)性傳染疾病出現(xiàn)的頻率增高。社會(huì)衛(wèi)生護(hù)理需求的大幅增加，為健康醫(yī)療服務(wù)業(yè)的發(fā)展帶來新機(jī)遇。醫(yī)學(xué)技術(shù)進(jìn)展將有助于建立新的健康體系和提升生活質(zhì)量，生命健康成為未來主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的跡象愈發(fā)明顯。

未來發(fā)展愿景。人類預(yù)期壽命延長(zhǎng)，先進(jìn)的醫(yī)療體系可最大限度地提高老年人健康生活的獨(dú)立性。醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，構(gòu)建起精準(zhǔn)的疑難疾病治療體系和傳染疾病預(yù)防體系，以及智慧型的人類健康管理體系。

未來關(guān)鍵技術(shù)群。包括：再生醫(yī)學(xué)技術(shù)、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和治療設(shè)備、克隆和基因編輯技術(shù)、預(yù)測(cè)/預(yù)防/應(yīng)對(duì)新型傳染病與大型氣候?yàn)?zāi)難的技術(shù)、個(gè)性化治療技術(shù)、人體能力恢復(fù)和增強(qiáng)技術(shù)、合成生物學(xué)技術(shù)等。

具體典型場(chǎng)景

針對(duì)疑難雜癥的新型醫(yī)療技術(shù)高度發(fā)達(dá)的場(chǎng)景。盡管老齡化社會(huì)不可避免地到來，但得益于醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，老年人也能夠享受更高質(zhì)量的生活。隨著醫(yī)用機(jī)器人進(jìn)入實(shí)用化階段，清潔血管、輔助肌肉運(yùn)動(dòng)、癌細(xì)胞靶向治療等新技術(shù)使部分疑難雜癥的治療成為可能。隨著腦認(rèn)知功能的完全揭示，大腦神經(jīng)細(xì)胞修復(fù)技術(shù)得以開發(fā)，這使得阿爾茨海默病和帕金森病等的治療成為可能。人工血液的開發(fā)使得獻(xiàn)血的必要性逐漸消失，同時(shí)隨著干細(xì)胞器官再生技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，可逐漸替代衰老和生病的人體器官。通過使用無線藥物管理器、電子包裝和數(shù)字藥物等工具來改進(jìn)依從性監(jiān)測(cè)，也可以與基于手機(jī)等智能穿戴設(shè)備相結(jié)合來提供更好的實(shí)時(shí)健康管理。

針對(duì)疾病與傳染病構(gòu)建新型預(yù)防和治療體系的場(chǎng)景。新型疾病不斷出現(xiàn)，其擴(kuò)散速度也日趨加快。因此，未來的新型疾病防控體系應(yīng)更加完善，并創(chuàng)設(shè)傳染病“安全地帶”。通過人工智能技術(shù)搭建計(jì)算機(jī)模型，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)傳染病的傳播軌跡和暴發(fā)的高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)，指導(dǎo)政府的傳染病防控工作。通過迅速準(zhǔn)確的基因檢測(cè)技術(shù)對(duì)多種疾病進(jìn)行診斷及治療，并快速、低成本地開發(fā)定制型的疫苗和制劑，惠及普通民眾。利用毒性基因組學(xué)等生物技術(shù)，探究環(huán)境激素等化學(xué)物質(zhì)所含的毒性與環(huán)境疾病之間的關(guān)系。

電子醫(yī)療與健康管理場(chǎng)景。借助可穿戴設(shè)備采集的數(shù)據(jù)并結(jié)合相關(guān)軟件進(jìn)行分析，幫助用戶詳細(xì)了解健康狀況。運(yùn)用傳感器遠(yuǎn)程監(jiān)控患者的健康狀況，進(jìn)行診斷甚至治療、護(hù)理。政府建立跨學(xué)科衛(wèi)生中心，設(shè)立數(shù)字化專線。患者通過自動(dòng)診斷系統(tǒng)先分析自己的測(cè)試結(jié)果，并且可以在手機(jī)和家庭監(jiān)測(cè)設(shè)備上進(jìn)行智能癥狀檢查，然后再聯(lián)系健康中心。通過高性能網(wǎng)絡(luò)可支持不同健康任務(wù)的實(shí)施開展，如支持患者與全科醫(yī)生的視頻對(duì)話，以及通過數(shù)字個(gè)人助理幫助患者跟蹤控制自身健康。

失能和老年人群輔助及看護(hù)場(chǎng)景。由于老年人、失能人群行動(dòng)不便，不能獨(dú)立完成如廁、沐浴等活動(dòng)，針對(duì)該類人群設(shè)計(jì)出一系列的自動(dòng)化設(shè)備，如：自動(dòng)衛(wèi)生設(shè)備，確保安全、有規(guī)律的沐浴保持皮膚健康；自動(dòng)潔齒設(shè)備，維護(hù)口腔健康。借助自動(dòng)監(jiān)測(cè)和治療系統(tǒng)，為慢性病老年患者定時(shí)提供在家測(cè)量和簡(jiǎn)單常規(guī)治療等上門服務(wù)。通過智能門禁，醫(yī)院判斷存在相應(yīng)情況時(shí)立即通知送藥和急救人員提供上門幫助和搶救。智能娛樂和看護(hù)類機(jī)器人或自動(dòng)裝置可與老人對(duì)話、嬉戲，減少單獨(dú)相處的寂寞，還能協(xié)助保姆、護(hù)工從事重體力的看護(hù)工作，同時(shí)記錄看護(hù)對(duì)象的各項(xiàng)生理數(shù)據(jù)，為醫(yī)生修改治療方案提供參考?。

未來信息獲取利用愿景

人類的信息行為包括信息獲取、信息檢索、信息利用、信息擴(kuò)散等。在智能信息環(huán)境下，人類的信息行為和社交形式將發(fā)生很大改變，體現(xiàn)在更豐富的內(nèi)容、習(xí)得知識(shí)和技能、即時(shí)感知和互動(dòng)。

未來趨勢(shì)、愿景及關(guān)鍵技術(shù)群

社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)。大量設(shè)備連接互聯(lián)網(wǎng)并產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)信息，人類進(jìn)入萬物互連和普適計(jì)算的時(shí)代，區(qū)塊鏈技術(shù)將使互聯(lián)網(wǎng)更加公開、透明。科技發(fā)展將突破人類生物極限，人類的認(rèn)知、分析能力不斷提升，促使教育的內(nèi)容、途徑和形式不斷更新。學(xué)習(xí)不再成為生存需要，老師與學(xué)生的角色邊界逐漸模糊，知識(shí)學(xué)習(xí)的場(chǎng)所日益泛化。社交媒體持續(xù)改變?nèi)藗兊男畔@取與社會(huì)交往方式，模糊生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的區(qū)別。

未來發(fā)展愿景。人類可以泛在、無縫、智能地獲取和處理信息，并利用數(shù)據(jù)來支撐敏捷、明智的決策；在輕松、愉悅的過程中增長(zhǎng)見識(shí)、提高技能；人們?cè)陧槙车亟涣骱捅磉_(dá)思想的同時(shí)，也能確保個(gè)人隱私不被泄露。

未來關(guān)鍵技術(shù)群。包括：人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、傳感器和控制系統(tǒng)、自然語言處理、人機(jī)交互和腦機(jī)接口、區(qū)塊鏈、身份與信譽(yù)管理等。

具體典型場(chǎng)景

萬物相連、普適計(jì)算的信息獲取與處理場(chǎng)景。大量設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)，包括移動(dòng)和可穿戴設(shè)備、家用電器、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)探測(cè)器、監(jiān)控?cái)z像頭、汽車、服裝等，這些設(shè)備產(chǎn)生和共享大量數(shù)據(jù)并具有極高的分析利用價(jià)值。新型傳感器將所有物體與空間都通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，人們能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)以任何方式進(jìn)行信息獲取與處理。通過生物信息與內(nèi)置芯片，人們可以在購(gòu)買物品時(shí)快捷結(jié)算，并獲取定制型信息服務(wù)。實(shí)時(shí)分析周邊的信息，為用戶提供恰當(dāng)?shù)姆?wù)，讓普適計(jì)算的服務(wù)惠及范圍更廣?。

物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)背景下的信息利用與保護(hù)場(chǎng)景。物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析和人工智能這三大技術(shù)的結(jié)合將會(huì)在全世界創(chuàng)造一個(gè)巨大的智能網(wǎng)絡(luò)，在不需要人力過多干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)巨量的商業(yè)交易。保險(xiǎn)服務(wù)被重新定義，傳感器能對(duì)個(gè)人行為進(jìn)行詳細(xì)而持續(xù)地跟蹤，被保險(xiǎn)人將要求實(shí)現(xiàn)個(gè)性化定制的保險(xiǎn)服務(wù)，或者被保險(xiǎn)人通過自我評(píng)估而與保險(xiǎn)公司共同商定應(yīng)有的保險(xiǎn)利率。隱私保護(hù)成為新型服務(wù)并擁有廣闊市場(chǎng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的應(yīng)用，人們?cè)诖蟊娒媲坝印巴该鳌保谑侨藗儗⒂l(fā)關(guān)注隱私保護(hù)問題，希望擁有“下網(wǎng)”空間，使個(gè)人的生活、出行信息遠(yuǎn)離各類傳感器。

新技術(shù)背景下的信息擴(kuò)散與社交場(chǎng)景。運(yùn)用?3D?遠(yuǎn)程交流系統(tǒng)和情感交流機(jī)器人，使遠(yuǎn)隔千里的家人能夠隨時(shí)互動(dòng)交流，并且模擬對(duì)話時(shí)的表情神態(tài)和肢體動(dòng)作，通過五感再現(xiàn)的方式使對(duì)方能更加真實(shí)地傳遞感情。社交技術(shù)給人們帶來能夠塑造個(gè)人微型文化圈的力量，以技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)世界將對(duì)傳統(tǒng)的權(quán)利結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響甚至帶來挑戰(zhàn)。企業(yè)可以通過社交渠道的新技術(shù)直接接觸到消費(fèi)者，消費(fèi)者也可以利用社交平臺(tái)突破營(yíng)銷干擾，使企業(yè)對(duì)其產(chǎn)品和行為負(fù)責(zé)。

數(shù)據(jù)廣泛利用和人類功能增強(qiáng)背景下的知識(shí)學(xué)習(xí)場(chǎng)景。通過可穿戴設(shè)備把相關(guān)信息傳遞給人類感官。隱形眼鏡和永久植入的嵌入傳感器和計(jì)算器給人們帶來穿墻的聽力、天然的夜視，以及可以嵌入虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的能力；智力增強(qiáng)藥物將會(huì)擴(kuò)展人類認(rèn)知能力，改變知識(shí)學(xué)習(xí)方式。虛實(shí)交融的泛在學(xué)習(xí)成為學(xué)校教育常態(tài)。每所學(xué)校都是虛擬學(xué)校的組成部分，虛擬學(xué)校與實(shí)體學(xué)校無縫融合，滿足人人、時(shí)時(shí)、處處可學(xué)的需求。創(chuàng)建基于神經(jīng)認(rèn)知機(jī)制規(guī)律并利用該機(jī)制獲取新知識(shí)、學(xué)習(xí)和記憶的教育系統(tǒng)。借助于個(gè)體傾向性和大腦可塑性數(shù)據(jù)、神經(jīng)計(jì)算機(jī)界面、虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)元素，混合智能為人們提供新型教學(xué)場(chǎng)所和教育方式。

未來安全愿景

未來的安全需求不局限于人身和環(huán)境安全，還包括了泛在網(wǎng)絡(luò)和人工智能環(huán)境下的數(shù)字安全和隱私安全。生物科技發(fā)展帶來各方面便利的同時(shí)引發(fā)了生物安全威脅，未來只有實(shí)現(xiàn)全方位的安全保障，人們才能在輕松愉悅地體驗(yàn)生活樂趣時(shí)保證安全。

未來趨勢(shì)、愿景及關(guān)鍵技術(shù)群

社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)。未來，安全環(huán)境將是整體安全系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的博弈；無人系統(tǒng)將被用于收集更多信息和實(shí)質(zhì)性任務(wù)執(zhí)行工作，以保障物理系統(tǒng)的安全。在安全領(lǐng)域?qū)㈤_始大量試用人工智能和自動(dòng)化技術(shù)，快速獲得支持決策和行動(dòng)針對(duì)性與靈活性，人和社會(huì)在網(wǎng)絡(luò)化大環(huán)境中的安全問題凸顯。

未來發(fā)展愿景。人、機(jī)、物融合的安全系統(tǒng)，以及快速感知、響應(yīng)和應(yīng)對(duì)的社會(huì)安全生態(tài)。

未來關(guān)鍵技術(shù)群。包括：新能源動(dòng)力行動(dòng)及控制技術(shù)、消防和警用機(jī)器人、監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、航天技術(shù)、用戶身份驗(yàn)證和下一代加密技術(shù)等。

具體典型場(chǎng)景

對(duì)犯罪與恐怖主義有效監(jiān)控及預(yù)防場(chǎng)景。建設(shè)城市公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)打擊犯罪、治安防范、社會(huì)管理、服務(wù)民生等功能。對(duì)城市公共區(qū)域內(nèi)人員的活動(dòng)情況進(jìn)行記錄。發(fā)展身份識(shí)別和比對(duì)技術(shù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、專項(xiàng)提取、綜合分析技術(shù)，對(duì)罪犯和嫌疑人群進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤，提高犯罪預(yù)防效果和事后破案率，強(qiáng)化震懾效果，從而實(shí)現(xiàn)構(gòu)建安全社會(huì)的目標(biāo)。

網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)場(chǎng)景。通過信息安全技術(shù)和輿情監(jiān)測(cè)技術(shù)的開發(fā)，主動(dòng)搜索和處理釣魚網(wǎng)站、身份識(shí)別、惡意竊聽和竊密、假冒熱點(diǎn)、電信詐騙、網(wǎng)絡(luò)攻擊、勒索軟件等安全缺陷熱點(diǎn)問題，使網(wǎng)絡(luò)不法行為及恐怖主義得到防治，使虛擬空間的安全性大幅提升。

生物安全防護(hù)場(chǎng)景。通過信息監(jiān)測(cè)技術(shù)和緊急生物防護(hù)與殺滅技術(shù)的開發(fā)，主動(dòng)檢測(cè)和及時(shí)應(yīng)對(duì)外來生物入侵、新型人畜傳染病、疫病暴發(fā)等生物安全問題，加強(qiáng)檢測(cè)及防護(hù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與應(yīng)對(duì)機(jī)制設(shè)計(jì)、防護(hù)工具及恢復(fù)機(jī)制等方面的研究，積極面對(duì)未來可能大面積出現(xiàn)的生物安全及其社會(huì)影響問題。

（作者：冷伏海，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院；李宏，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院；王建芳，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院；惠仲陽，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院；張秋菊，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院；陳曉怡，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院；葛春雷，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院；劉棟，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院；葉京，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院；賈曉琪，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院；李超，中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院；艾超，華為技術(shù)有限公司；曹華俊，華為技術(shù)有限公司。《中國(guó)科學(xué)院院刊》供稿）。

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