2023年十大数字科技前沿应用趋势

　　央广网发北京12月17日消息 当今世界正加速迈入数字文明时代。数字科技在电路的运行中诞生，伴随个人电脑和智能终端的普及而成长，随互联网飞速发展日益成熟。数字科技已成为全球经济复苏不可或缺的动力，也是我国数字经济和科技强国建设的重要驱动力和连接器。

　　面向未来创新驱动的高质量发展，我们要进一步向科技要答案、要方法。腾讯研究院联合百位内部科学家、技术专家和外部院士专家，连续3年发布《数字科技前沿应用趋势》报告观察。我们希望携手全社会的科技生态伙伴，一起洞察未来趋势，助力更多创新联合体的组建，共同推动科技趋势从方向成为现实，并通过以数强实，与大家共建更美好的真实世界。

　　数字科技的迅猛发展，正推动生产方式、生活方式和治理方式的深刻变革，成为全球创新和经济增长的新动能。

　　目前，数实融合已经上升为国家战略，这股大潮正在席卷各行各业，全真互联正是腾讯产业互联网推进数实融合的重要战略与路径。其中，视频/孪生、远程交互是全真互联的核心技术，泛在智能、可信协议、无限算力是关键支撑。

　　数字科技的加速发展，不仅让“联”更加泛在，也让“真”更为身临其境，在远程也可以达成感知和操作。报告中提出的云计算、泛在OS、量子计算、Web3等正在重塑ICT的基础设施，机器触觉的增强，将让远程感知更为真实，基于远程会议和协作文档的数字办公将走向、在场和知识共创，数字人正成为新的交互入口，安全共生为产业保驾护航，这些技术的迭代演进，将为全真的下一步发展提供坚实的助力。全真还要服务真实的场景，解决实际的问题，在城市、能源、制造、交通、教育、文旅、金融、零售等千行百业发挥更大的价值。

　　人类文明的演进，就是一部科学技术进步的历史。从火的发明到电的普及，从马力、电力到算力，从宏观宇宙到微观量子，人类科技的进步一日千里，日益成为经济社会发展的第一动力。

　　科技需要未来视角。站在明天看今天，才能更好地锚定我们的航向。科技的演进有其内在逻辑，很多性创新是源于日积月累的坚持和投入，而非一蹴而就。创新路上的点滴进步，构成了科技进步的一个个路标和信号。我们选取了部分数字科技前沿领域的信号，组成了一幅报告中展示的“科技星图”。

　　科技也需要开放视角。当今的数字科技发展，多是基于开源开放理念，全球开发者共同参与协同创新。大家不必重新发明一个个轮子，而是站在巨人的肩膀上，以云等新型基础设施为依托，用一个个微创新，去构筑更敏捷、更智能的数字科技体系。

　　科技更需要价值视角。科技创新的根本目的，是要给用户带来实实在在的价值，科技向善正在成为全社会的共识。同时，近年来，应用驱动的创新，也成为科技进步的源头活水。在全球技术变革和产业重塑的机遇期，过去由理论研究起步，到实验室研发，再到市场化尝试和产业化推广的长链条串行模式，正在变成以消费和产业需求为驱动的短链条并行模式。相信在我国超大规模的市场优势下，各行各业持续涌现的需求，必将推动中国数字科技创新取得更大的发展。

　　当今世界正在经历一场源于信息技术的快速发展和广泛应用而引发的大范围、深层次的社会经济，数字经济作为继农业经济、工业经济之后的新型经济形态应运而生，数字化转型已成为人类社会发展的必然选择。

　　数字化转型是一次根本性的变革，它带来的是一次范式变迁，信息技术正从助力社会经济发展的辅助工具转变为引领社会经济发展的核心引擎，需要我们从多学科、跨领域的视角进行全方位的探索创新。本报告提供了对IT重塑、未来网络、智能世界、数实交互四个方面新趋势的观察与思考。

　　软件是数字经济时代不可或缺的“基础设施”，同时将“重新定义”传统的物理世界基础设施和社会经济基础设施，开启人类社会、信息空间与物理世界三元融合的泛在计算时代。新的计算模式呼唤新的操作系统，泛在操作系统（UbiquitousOperatingSystem,UOS）作为支撑泛在计算新场景的核心系统软件，正成为操作系统创新发展的新方向。期待“产学研用”协同努力，共建泛在操作系统发展新生态。

　　在全球科技和产业重塑的当下，前沿科技对经济社会发展的影响比以往任何时候都更加显著，科技创新已成为国家发展的第一生产力和动力源泉。

　　未来具有不确定性，创新离不开对科技趋势的理性判断。以发展的眼光和广阔的视野，从更高的维度思考当前遇到的问题，找准发力点，才能更好地集中力量攻坚克难，化解人类生存发展面临的系列挑战。腾讯研究院从IT重塑、未来网络、数实交互和智能世界四个维度，梳理了上百个技术点，对当前主要的数字科技创新趋势给出了有价值的思考和判断。

　　以云为底座，以交互和孪生技术为支撑，以智能化、绿色化、融合化为特征的新业态和新模式持续涌现，将快速推动人类生产方式、生活方式发生深刻变化。科技的最终目的是服务于人类社会文明的进步，向善致美是科技应当秉持的价值观。不忘初心，以人为本，我们才能乘前沿科技之舟驶向更美好的未来。相信腾讯研究院的工作保持了这些理念。

　　课题组通过持续研究，遴选了数字科技前沿应用的百余个关键技术点，绘制成一幅“数字科技星图”。根据这些技术点的相关性、影响力和成熟度，我们将其以“星座”的形态，分布在IT重塑，智能世界，数实交互和未来网络四个领域。

　　IT重塑的星系，汇聚着计算、存储、架构、安全、操作系统等数字科技底层设施的重塑；智能世界的星系，表达着AI、终端、机器人、数字空间等构筑未来世界的数字元素；数实交互的星系，描绘着音视频、人机交互、XR、数字人、数字孪生等推动数实共生的技术动力；未来网络的星系，预示着5G/6G、物联网、Web3、能源互联网等未来网络形态的涌现；

　　我们愿与科技生态伙伴一起，持续校对、丰富和迭代这幅数字科技星图，共同绘制行业探索数字科技星辰大海的导航图。

　　继21年的“变量”、22年的“融合”，我们看到2023年数字科技的发展呈现出明显的“升维”特征。因此，我们将新一期的报告命名为《升维-2023年十大数字科技应用趋势》。报告从数字科技的科研突破、重大事件和创新应用等方面，对高性能计算、泛在操作系统、云计算、数字人、时空人工智能、能源互联网、Web3、机器人、数字办公、产业安全共10个热点方向进行了深入分析，洞察前沿科技的重点趋势。

　　算力，是数字经济时代一种新的生产力，广泛融入社会生产生活各个方面。高性能计算，是先进算力的代表，也是“国之重器”。高性能计算前沿技术的发展和应用，引领着整个计算领域的发展走向，甚至引发划时代的飞跃，值得产业和社会持续关注。

　　近年来，AI大模型，AIGC，自动驾驶，蛋白质结构预测等各类人工智能应用大量涌现，对高性能计算的发展产生重大的影响。2022年，是高性能计算技术发展的蓄力之年。高性能计算在架构、硬件和软件等方面的迭代和积累，将在“应用驱动”的持续塑造下，加速完成2.0的代际过渡，进入3.0新时代。

　　人类社会、信息空间、物理世界深度融合的泛在计算时代正在开启，融合“人-机-物”海量、异质、异构资源的新场景正在涌现，所需管理的资源复杂度呈指数级增加。构建一个对下管理各类泛在设施/资源、对上支撑各类场景下数字化与智能化应用的泛在操作系统已成为发展趋势。

　　云平台从计算、网络、存储等基础能力的提升，到大数据、人工智能、数字孪生、AR/VR等数字技术与云紧密耦合形成云原生服务，再到混合云、专有云、无服务器计算、分布式云等不断形成精细化的交付模型，并伴随全真互联的需求，云上融合GPU、DPU等加速形成丰富的计算服务，云计算不断向精细化、集约化和异构计算演进。

　　时空人工智能是一组数字工具、模型和方法的集合，可以增加我们对如何、在哪里以及为什么我们在城市中定位和移动的理解。它还帮助我们设计和管理未来的城市，使其变得更加可持续、公平和高效。作为人工智能的新技术，时空AI将在城市计算、分析和预测方面释放出巨大潜力。（英国皇家科学院院士MichaelBatty）

　　“未来城市将涌现出城市的信息空间，打破物理空间与社会空间之间的隔阂，并交织重组。未来城市实际上是物理空间、社会空间和信息空间的融合体。”（清华大学城市规划系主任武廷海）基于数字技术实现设施与服务的高效供需匹配，是数字技术背景下未来城市的核心特征。而实现这种基于动态时空的资源供需匹配所需要的核心技术之一，就是时空人工智能。

　　软件定义能源网络（SDEN）通过综合运用相关数字技术，支撑业务应用远程部署，组织方式和运行模式灵活调整，按需定制能源网络的运行状态和功能，从而实现软件定义能源系统，从而实现灵活组网的技术手段。

　　随着新能源市场发展，当下是软件定义能源网络（SDEN）的重要发展契机。在新能源转型的背景下，电网波动性加剧，无法单纯凭借电气装置达到平衡，需要依靠数字化手段进行调节，数字技术从原本的降本增效转向，成为实现电网平衡的刚需。因此，软件定义能源网络是未来数字化能源系统基础设施的一个核心，代表了未来能源电力系统，尤其新型电力系统的发展方向。

　　2021年，Web3的概念受到广泛关注。随着NFT市场的火热，区块链应用层被进一步打开。2021年被业界认为是web3飞速发展的元年，web3产业层面的发展刚刚拉开序幕。

　　目前，业界就Web3的概念形成的初步共识是：Web3是区块链技术出现后，基于web技术框架产生的概念，是一个由用户和建设者共同拥有的互联网，具有资产上链及可编程、可组合的特点。

　　触觉感知是目前机器人感知补全领域的攻关重点。作为五个知觉形式之一，触觉在机器人理解作业环境（压力、滑动、接触等），获取接触对象特征（形态、质地、光滑程度、温湿度等）并与之交互等关键环节发挥着无可替代的作用。尽管触觉获取的信息仅占所有模态的1.5%，但对于机器人实现智能感知和人机交互，执行家庭等非结构化场景的复杂真实任务至关重要。

　　触觉感知体系分为传感器和执行器。受益于柔性材料的突破性进展，触觉传感技术在科研界屡有代表性成果发布，已在机器人手、触觉手套、健康检测设备、智能座舱等领域研发测试。触觉执行器复杂性更高，在个人穿戴设备场景向市场化走的较远，利用机械制动的力反馈手套迈入个人消费品时代；此外，利用微流体技术研发的触觉手套已经在CES年展亮相。

　　未来1-3年，随着柔性电子技术和机器学习算法的进步，触觉传感器的空间分辨率和精度有望大幅提升。对于提高机器人灵巧操作水平、带来人机交互体验升维意义重大，从而进一步拓展智能机器人应用空间和服务能级。包括工业机器人遥操作、医疗手术机器人、仿真培训、空天探索、智能座舱等场景将更多补足触觉感知，将向虚拟现实下一代交互终端、末端假肢器等场景扩展。

　　目前数字人产业正处于快速发展期间：离线渲染、非交互类型的数字人仍是主流，在数字化营销、文娱等领域应用广泛；而AI驱动的数字人在行业服务领域以及虚拟分身数字人在虚拟空间的应用都处于爆发前期。

　　近年光场扫描、AI等技术不断推动数字人提高制作效能，并让数字人“大脑”更加智慧，伴随全真互联时代的到来，数字人将会成为其重要的元素和新入口。

　　数字办公协同正风靡全球，据远程工作空间提供商IWG估计，全球70%的员工每周至少远程工作一次；此外，IDC数据显示至2023年，全球2000家企业或组织中，70%将采用远程或混合办公优先的工作模式。

　　云平台、音视频处理、数字协同、数据操作、人工智能、表达渲染基本构建了数字办公技术栈。同时知识数字化、数字协同工具的广泛应用也进一步推动数字办公协同的发展，使得未来数字办公日益走向“多模态”（包括文本、图像、视频、音频等信息）与“大协同”（包含设计、研发、生产、管理等环节），并引发知识共创的范式革新。

　　随着“数实融合”的深入发展，数字技术的在各行业中广泛应用，引发了潜在的新型基础设施安全、数据安全、数字产业链安全、网络安全等一系列安全问题，面对挑战，一体化防护和一站式数据治理、零信任安全体系、威胁情报、AI、大数据、隐私技术等技术及理念驱动解决新型安全问题的新思路、新方法和新路径。

　　高性能计算前沿技术的发展和应用，引领着整个计算领域的发展走向，甚至引发划时代的飞跃，值得产业和社会持续关注。