《智能时代：大数据与智能革命重新定义未来》一书中曾写道，第一次工业革命是蒸汽机的发明，第二次工业革命是电，第三次信息革命则是计算机和半导体。

　　进入21世纪以来，随着新一轮科技革命和产业变革的持续深入发展，5G、云计算、人工智能等新一代技术及应用渗透社会的方方面面，加速推动各行业的全面数字化。过去10年里，人类社会加速进入万物感知、万物互联、万物智能的智能世界。

　　单以手机为例，从普通的功能机到智能机，手机除了可以接打电话、发送信息，还日益演进为社交娱乐、医疗教育、新闻传播、移动支付等的重要载体，甚至可以作为智能家居的入口及控制中心，在带动人类生产生活智能化发展中发挥着举足轻重的作用。

　　更不要说AI辅助医疗诊断、无人机智能巡检、无人驾驶汽车、工业互联网助力智能制造……越来越多智能技术、智能应用不断发挥新价值，催生社会生产生活新动力，推动人类智能社会不断向前发展。

　　历史的车轮从不会停歇，未来世界又会怎样？站在下一个10年的起点，我们有未知，有憧憬。

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　　智能世界新挑战

　　人类文明的演进，从某种程度而言，现在时与未来时其实存在“因”与“果”、“求”与“得”的关系。要想知道未来世界什么样，首先要弄清楚当下发展呈现哪些趋势、面临什么挑战、存在何种需求。

　　以突如其来的新冠肺炎疫情为例，受疫情影响，线下连接被迫阻断，人们的生产生活方式转向线上。去年初，我国适时推出“新基建”的发展战略，5G、物联网、云、AI等ICT技术加速成为整个社会和产业的底层基础设施，并推动数字经济表现亮眼，成为国民经济发展的新引擎，显著提升了社会数字化、智能化发展水平。

　　回到当下，经历疫情巨大挑战之后，人口与能源问题作为人类经济复苏和社会发展的两大主题，再次回到关注焦点。

　　联合国报告显示，到2030年，全球将有86亿人口，65岁以上的人超过12%，25岁以下的人口比例持续下降，人口老龄化和劳动力不足趋势加重；另外，全球能源消耗正以每年1.7%的速度增长，自18世纪以来，人类能源消耗增长了22倍，其中化石能源占比高达85%，如何开发利用可持续发展的能源，也成为摆在人类面前的难题。

　　为了解决这些问题，国际社会不断加强对人口和能源问题的关切，通过一系列经济、行政手段谋求改善。我国在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中也明确提出，要“进入创新型国家前列”，“广泛形成绿色生产生活方式”，“人民生活更加美好”，“推进能源革命，建设清洁地毯、安全高效的能源体系”等发展目标。

　　综合当前各界的发展思路，不难看出一个事实：在充分认知人类当前社会生存发展现状的基础上，低碳化、电气化、智能化是实现可持续发展的必由之路。

　　考虑到过去10年人类跃迁式发展，很大程度上离不开ICT技术及产业从量变积累向质变爆发，因此，低碳化、电气化、智能化发展也必将更加依赖ICT技术及产业这一新型基础设施。

　　华为结合各项公开趋势数据及ICT产业发展情况做过一个预测：2030年，可再生能源占比超过50%；电气出行将成为主力，电动汽车销量占比超过50%；AI将改变一切，家用智能机器人使用率超过18%。ICT 技术在未来10年内，有潜力通过赋能其他行业，帮助减排全球碳排放的20%。

　　这意味着，站在21世纪第三个10年的起点，ICT 技术及产业要想持续推动智能世界向前深入发展，必将面临新一轮的挑战，亟需新一轮突破。

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　　想象未来靠科幻，创建未来靠科技

　　未来世界到底什么样？

　　除了政府和科技界，最关心这个话题的，非文化影视界莫属。譬如小说《三体》，譬如电影《阿凡达》、《头号玩家》、《UPLOAD》（中文名《上载新生》），尤其是《UPLOAD》，影片设定了一个名为“湖景”的数字天堂，人类死亡以后可以把自我意识上传，从而获得数字化的“永生”……这些科幻作品都表达了人类对未来世界的想象。

　　但科幻终究是一种幻想。“想象未来靠科幻，创建未来靠科技”，华为董事、战略研究院院长徐文伟说。

　　举例来说，我们希望摆脱身体的限制，提升感知能力，就需要制造出更强大的摄像头；我们希望超越生物的智慧，就必须发展新型计算；我们希望跨越空间的障碍，就需要发展更快、更低时延的网络，支撑真人级全息通信；我们希望拓展认知的极限，就必须开发更先进的介观器件……

　　需要强调的是，所有这些科技的发展，首先都离不开基础技术创新。科技部基础研究司司长叶玉江指出，基础研究的水平决定了一个国家科技创新的底蕴和后劲，强大的基础研究是中国实现科技自立自强的前提和根基。

　　经过这些年的发展，特别是党的十八大以来，我国的基础研究取得了长足进步，总体已经迈入从量的积累向质的飞跃、点的突破向系统能力提升的新阶段。比如，12个学科的SCI论文被引次数达到全球第二，高被引科学家人数已经连续两年全球第二，物质科学、量子科学、纳米科学、生命科学等方面也都取得了一批有国际影响的重大原创成果。

　　但这并不足够。日前，叶玉江在接受媒体采访时表示，科技部将根据中央要求制定《基础研究十年行动方案（2021—2030）》，这个方案将对未来10年我国基础研究的发展作出系统的部署和安排。据了解，该方案初步考虑从四大方面入手：

　　第一，未来要进一步优化学科布局和研发布局，支持新兴学科、冷门学科和薄弱学科的发展，特别是要推动学科交叉融合和跨学科研究。在前沿领域，要布局建设一批基础学科研究中心。

　　其二，要制定实施战略性科学计划和科学工程，强化应用导向的基础研究，完善共性基础技术供给体系。

　　第三，要加快组建国家实验室，重组国家重点实验室体系，打造体系化的战略科技力量。

　　第四，还要改革完善基础研究的体制机制，进一步加大基础研究投入，特别是要建立以学术贡献和创新价值为核心的评价导向，支持广大科研人员勇闯创新“无人区”。

　　“基础研究是整个科学技术的源头，是所有技术问题的总机关”，叶玉江强调说。

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　　迈向智能世界2030

　　在夯实科技创造未来的发展路径上，除了政府统筹谋划科技创新尤其是基础技术创新，产业界也积极作出了思考与探索。

　　作为ICT行业的主要领导者，华为一直的愿景与使命就是把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织，构建万物互联的智能世界。站在二十一世纪第三个10年的起点，华为认为，下一个10年，联接数量将达到千亿级，宽带速度每人将达到10Gbps，算力实现100倍提升、存储能力实现100倍提升，可再生能源的使用将超过50%。围绕信息和能量的产生、传送、处理和使用，技术需要不断演进。

　　基于这些预测与假设，华为在2021华为全球分析师大会上，首次提出了未来10年的九大挑战和研究方向：

　　一、定义5.5G，支撑未来千亿规模的多样性联接；

　　二、在纳米尺度上驾驭光、实现光纤容量指数级增长；

　　三、走向产业互联，网络协议必须优化；

　　四、通用算力远远跟不上智能世界的需求，必须打造超级算力；

　　五、从海量多模态的数据中高效地进行知识提取，实现行业AI的关键突破；

　　六、突破冯诺依曼限制，构建百倍密度增长的新型存储；

　　七、将计算与感知结合，实现多模交互的超现实体验；

　　八、通过连续性的健康监测实现主动健康管理；

　　九、构建智慧能源互联网，实现绿色发电、绿色储电和绿色用电。

　　不难看出，华为提到的这些挑战和发展方向，基本都是从ICT产业角度出发制定的，而且深入到了基础技术创新的“无人区”。

　　比如，要“构建智慧能源互联网，实现绿色发电、绿色储电和绿色用电”，涉及几个关键技术的基础创新：

　　第一，管理技术。大数据、AI、云等ICT技术与能源互联网融合，通过能源云+能源网，实现比特管理瓦特；

　　第二，控制技术。通过电力电子能源路由器，实现能量双向流动和功率智能分配，构建能源网络的智能控制器；

　　第三，储能技术。发展新型储能技术，如新型电化学、氢能等，满足不同场景的能量存储需求；

　　第四，电力电子基础技术。新型化合物功率半导体，包括面向中高压的SiC/金刚石和面向中低压的GaN技术，实现能源部件进一步高效和小型化。

　　“提出的这九大技术挑战与研究方向，也是我们对智能世界2030的期待，我们希望实现联接更强、计算更快、能源更绿。”徐文伟说。

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　　整合起来，协同创新！

　　2008年，土耳其一位名叫Erdal Arikan的教授公开发表了一篇数学论文，首次提出了Polar码（5G极化码），开拓了信道编码的新方向，被业界认可为世界上第一类能够逼近香农信道容量极限的编码方案，一举解决香农信息论领域尘封近60年的难题。

　　2010年，华为识别出极化码作为优秀信道编码技术的潜力，在Erdal Arikan研究基础上开展进一步研究，经过数年长期努力，在极化码的核心原创技术上取得了多项突破，并促成其从学术研究到产业应用的转变，推动其成为了5G信道编码标准。

　　2018年7月26日，华为在深圳总部为Erdal Arikan教授颁发特别奖项时，Erdal Arikan感慨：“真没想到，我提出的Polar码能发展到如今的水平！”

　　试想一下，如果没有Arikan教授的那篇数学论文，如果没有华为在此基础上数千人的投入，Polar码不会有现在的成功，5G的发展可能也不会像现在这样快，也没有如今这般的智能世界。

　　这说明一个道理——工业界和高校、科研机构必须紧密合作，在迈向智能世界2030的过程中，更应如此。

　　结合当前人类社会存在的需求和挑战，从智能世界的长远发展来看，其涉及的产业链条之长、环节之多、领域之广，仅靠一家企业、一个领域，根本无法形成一个健康、可持续的发展闭环。

　　“为了满足人类发展的需求以及解决所面临的问题，我们需要汇集全人类的智慧和创新能力，必须以开放包容、协同创新的机制，跨越挑战。”徐文伟说。

　　考虑到已有发展经验，要构建未来更高水平的智能世界，可以从产、学、研、用四个方面入手，加强基础技术创新发展：

　　其一，在政府引导下，在行业组织的协调下，以产业联盟等形式联合产业各相关领域链条，营造紧密团结、合作共赢的发展环境。

　　其二，借助产业、企业资源，设立高校创新实验室，培养高素质的基础研究人才和展业人才，满足社会智能化发展的多样需求；

　　其三，用工业界的挑战和世界级难题牵引科学研究方向。借助社会企业的良好平台及资源，以高质量研究项目为牵引，以科学家、院士、专家为引领，支持具有发展潜力的中青年科学家开展探索性、原创性基础研究，拓展我国在基础技术研究创新领域的国际化空间和影响力；

　　其四，发现并培育市场需求，以龙头企业为依托，设立行业标杆典型场景研发与应用试点，建立“应用-需求-供给”的循环牵引。

　　总体而言，既要加强基础技术研究创新，又要注意促进研发平台、孵化平台和产业化基地的建设，推动政策链、产业链、技术链、人才链、资本链的深度融合。

　　正如徐文伟说，“必须把工业界的问题、学术界的思想、风险资本的信念，整合起来，协同创新，共同打造智能世界2030。”

　　上世纪90年代，曾有人预言2012年将有世界末日降临，但我们的世界依旧照常运转如今；2017年8月，物理学家霍金预言，2030年太阳休眠，地球将进入小冰河期，是世界末日到来的前兆。

　　未来世界到底会怎样？未来10年，世界会是什么样？一切尚未知。

　　但可以确定的是，当下主动拥抱历史的洪流，推动产、学、研、用合力加强基础技术研究与创新，一定能聚集起“灯塔”一般的光亮，让人类迈向智能世界的脚步更加快速。

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