科技創(chuàng)新這一年，回顧那些帶給我們諸多驚喜的科技之變
科技創(chuàng)新這一年
時(shí)光荏苒，又值歲末。
2022年，在疫情的陰霾下，全球科技創(chuàng)新之光照亮了世界。
這一年，人工智能、超級(jí)計(jì)算、元宇宙等技術(shù)正加快應(yīng)用于人們的日常生活，推動(dòng)著人類(lèi)社會(huì)不斷向前發(fā)展。量子信息、腦接口、核聚變等前沿科技，紛紛取得突破。諸多前沿性、探索性和自主創(chuàng)新類(lèi)成果，閃耀著人類(lèi)智慧的光輝。
這一年，人類(lèi)的目光投向更遙遠(yuǎn)的宇宙。“中國(guó)天眼”發(fā)現(xiàn)首例持續(xù)活躍重復(fù)快速射電暴、首張銀河系中心黑洞照片公布、韋伯望遠(yuǎn)鏡公布了迄今為止遙遠(yuǎn)宇宙最深最清晰的紅外照片……在追求真理與奧秘的路上，人類(lèi)探索的腳步從未停止。
今天，2022年度最后一個(gè)《科技前沿》版，讓我們共同回顧，那些帶給我們諸多驚喜、更多可能的科技之變。
中國(guó)問(wèn)天之路越走越遠(yuǎn)
■張 艷 解放軍報(bào)記者 王凌碩
仰望天空，你，看到了什么？
白色尾跡，橫貫天空，火箭托舉著又一顆“星星”飛向遙遠(yuǎn)的宇宙。
回眸即將過(guò)去的2022年，中國(guó)航天走過(guò)了極不平凡的一年。在酒泉、在文昌、在西昌……火箭一次次騰空而起，將一顆顆“星星”送入太空。其中，最亮眼的莫過(guò)于中國(guó)空間站。
11月29日，長(zhǎng)征二號(hào)F遙十五運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，成功將神舟十五號(hào)航天員乘組送往中國(guó)空間站。此次發(fā)射成功，標(biāo)志著空間站關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和建造階段規(guī)劃的12次發(fā)射任務(wù)全部圓滿(mǎn)完成。后續(xù)，中國(guó)空間站將進(jìn)入到應(yīng)用發(fā)展階段。
2022年，是中國(guó)載人航天工程立項(xiàng)實(shí)施30周年，也是中國(guó)空間站的決戰(zhàn)決勝之年。這一年，中國(guó)載人航天完成了2次貨運(yùn)飛船、2次神舟飛船、2次實(shí)驗(yàn)艙在內(nèi)的6次重大發(fā)射任務(wù)，中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型組裝建造如期完成。整個(gè)過(guò)程環(huán)環(huán)相扣、一氣呵成，展現(xiàn)了中國(guó)載人航天30年發(fā)展的厚重積淀與強(qiáng)大實(shí)力，跑出了新時(shí)代中國(guó)航天發(fā)展的加速度。
2022年，我國(guó)火箭的運(yùn)載能力進(jìn)一步提高。
“力箭”出鞘、“夸父”探日、捷龍首飛……這一年，全年航天發(fā)射次數(shù)超過(guò)60次，再創(chuàng)歷史新紀(jì)錄。我們看到，越來(lái)越多的“中國(guó)星”閃耀蒼穹。
2月27日，長(zhǎng)征八號(hào)遙二運(yùn)載火箭將22顆衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道，創(chuàng)造了我國(guó)一箭多星發(fā)射的最高紀(jì)錄。與傳統(tǒng)的單星發(fā)射相比，“一箭多星”能夠更充分地利用火箭運(yùn)載能力，提高發(fā)射效率，降低發(fā)射成本。3月29日，我國(guó)新一代中型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征六號(hào)改首飛圓滿(mǎn)成功，突破了我國(guó)現(xiàn)有常規(guī)中型火箭最大運(yùn)載能力。7月27日，我國(guó)迄今最大的固體運(yùn)載火箭力箭一號(hào)運(yùn)載火箭成功首飛，標(biāo)志著我國(guó)在運(yùn)載能力、入軌精度、設(shè)計(jì)可靠性、性?xún)r(jià)比等方面邁入世界固體運(yùn)載火箭領(lǐng)域先進(jìn)行列。
在2022年中國(guó)航天大會(huì)上，龍樂(lè)豪院士表示，我國(guó)重型運(yùn)載火箭正在研制之中，它的箭體直徑達(dá)到10米級(jí)，高度110米左右，低軌道的運(yùn)載能力有望達(dá)到150噸以上，地月轉(zhuǎn)移軌道的運(yùn)載能力達(dá)到50噸以上，這將是未來(lái)運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭。
太空探索永無(wú)止境。回眸2022，中國(guó)航天人用拼搏和汗水搭起飛天之梯，不斷刷新“中國(guó)高度”，不斷創(chuàng)造“中國(guó)奇跡”；展望2023，中國(guó)航天將踔厲奮發(fā)，持續(xù)走在創(chuàng)新發(fā)展的“快車(chē)道”上，繼續(xù)向航天強(qiáng)國(guó)不斷邁進(jìn)；放眼未來(lái)，中國(guó)愿與世界一起共同探索宇宙奧秘，推動(dòng)航天技術(shù)更好造福世界各國(guó)人民。
構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間命運(yùn)共同體
■李 姍 徐文浩
能夠用眼睛打字的眼動(dòng)輸入儀、集手機(jī)和頭盔功能于一體的智能頭盔、可應(yīng)用于城市數(shù)字治理各領(lǐng)域的多功能巡檢無(wú)人車(chē)……今年世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)烏鎮(zhèn)峰會(huì)上，從“互聯(lián)網(wǎng)之光”博覽會(huì)到15項(xiàng)世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果發(fā)布會(huì)，一個(gè)個(gè)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用驚艷亮相。
“加快構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間命運(yùn)共同體，為世界和平發(fā)展和人類(lèi)文明進(jìn)步貢獻(xiàn)智慧和力量。”習(xí)主席在向2022年世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)烏鎮(zhèn)峰會(huì)所致賀信中，深刻闡述了數(shù)字化對(duì)人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，鮮明表達(dá)了中國(guó)愿與世界各國(guó)攜手構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間命運(yùn)共同體的真誠(chéng)愿望。
當(dāng)前，世界百年未有之大變局與世紀(jì)疫情交織疊加，數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新正日益融入并深刻改變社會(huì)發(fā)展各個(gè)領(lǐng)域，呈現(xiàn)出蓬勃向上、持續(xù)向好的強(qiáng)勁勢(shì)頭。
這一年里，我們看到——
人工智能技術(shù)取得重大突破。在今年年初北京冬奧會(huì)上，人工智能技術(shù)在開(kāi)幕式、比賽項(xiàng)目、運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練等多個(gè)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，科技冬奧大放異彩。2022年，AI在創(chuàng)造力上有了巨大突破。12月16日，《科學(xué)》雜志發(fā)布2022年度科學(xué)十大突破，其中一項(xiàng)就是AIGC，即利用人工智能技術(shù)生成內(nèi)容。生成式人工智能技術(shù)的爆發(fā)，讓AI開(kāi)始進(jìn)軍藝術(shù)表達(dá)、科學(xué)發(fā)現(xiàn)等被視為“人類(lèi)獨(dú)占”的領(lǐng)域。11月30日，人工智能公司OpenAI發(fā)布全新聊天機(jī)器人模型ChatGPT，其突出的智能對(duì)話(huà)能力，更是在國(guó)際上掀起AIGC人工智能賽道熱潮。此外，AI設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)、以AlphaTensor為代表的算法設(shè)計(jì)系統(tǒng)、以AlphaCode為代表的AI編程系統(tǒng)等成果頻出，也意味著人工智能在解決問(wèn)題能力方面有了實(shí)質(zhì)性的飛躍。
元宇宙技術(shù)進(jìn)入快速探索。今年以來(lái)，元宇宙繼續(xù)成為人們研究探討的對(duì)象，兩個(gè)元宇宙技術(shù)受到重點(diǎn)關(guān)注。一個(gè)是以數(shù)字人技術(shù)為核心，幫助企業(yè)和品牌開(kāi)展?fàn)I銷(xiāo)活動(dòng)，也被稱(chēng)為“消費(fèi)元宇宙”，包括啟用或推出虛擬代言人、發(fā)布NFT數(shù)字藏品、舉辦線(xiàn)上虛擬發(fā)布會(huì)等。另一個(gè)是數(shù)字孿生，通過(guò)對(duì)原子的比特化，進(jìn)而顯示、預(yù)測(cè)和推演，提升各行各業(yè)的生產(chǎn)效率。今年6月，微軟、Meta、英偉達(dá)、高通、華為等36家公司和組織宣布成立元宇宙標(biāo)準(zhǔn)論壇，這是一個(gè)全球化的元宇宙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組織，旨在為AR/VR、地理空間和3D技術(shù)培養(yǎng)開(kāi)放、可互操作的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而為促進(jìn)構(gòu)建開(kāi)放元宇宙所需的互操作性標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展全行業(yè)合作。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)乘風(fēng)而上。在前不久結(jié)束的卡塔爾世界杯上，云端“現(xiàn)場(chǎng)觀賽”、智能助理裁判、數(shù)智手語(yǔ)主播等虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，讓人們感受到科技賦能的另類(lèi)觀賽體驗(yàn)。當(dāng)前，輕薄和輕量化已成為AR/VR光學(xué)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)追求的目標(biāo)。今年10月，Meta發(fā)布混合現(xiàn)實(shí)、眼動(dòng)追蹤和面部追蹤技術(shù)，其中混合現(xiàn)實(shí)是邁向增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備之旅的關(guān)鍵要素，而眼動(dòng)追蹤和面部追蹤是AR/VR設(shè)備充分發(fā)揮潛力所需的重要組成。有關(guān)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)即將迎來(lái)新的發(fā)展“風(fēng)口”。
如今，各種數(shù)字技術(shù)交織互動(dòng)，聯(lián)通了全球，聯(lián)動(dòng)了世界，聯(lián)結(jié)起現(xiàn)在與未來(lái)。這張共享之網(wǎng)下，一個(gè)數(shù)字與現(xiàn)實(shí)世界交相輝映、更加廣闊的人類(lèi)發(fā)展新空間正加速形成，推動(dòng)世界向著更美好的明天邁進(jìn)。
未來(lái)科技革命的曙光
■曾建偉 劉長(zhǎng)濤 李輝中
一個(gè)偉大時(shí)代的到來(lái)，往往需要很長(zhǎng)一段時(shí)間醞釀。就如20世紀(jì)初的那段日子，新發(fā)現(xiàn)、新成果不斷涌現(xiàn)，“兩朵烏云”最終釀成了一場(chǎng)足以顛覆當(dāng)時(shí)物理學(xué)理論體系框架的大風(fēng)暴。如今，也正處于這樣一個(gè)時(shí)期。雖然現(xiàn)在還未產(chǎn)生顛覆性的技術(shù)突破，但未來(lái)科技革命已經(jīng)初現(xiàn)曙光。
2022年是科技飛速發(fā)展的一年，也是科技界屢創(chuàng)新高、收獲滿(mǎn)倉(cāng)的一年。
這一年，新能源迎來(lái)突破性發(fā)展的機(jī)遇期。
今年2月，一則消息披露，歐洲聯(lián)合環(huán)狀反應(yīng)堆在5秒內(nèi)產(chǎn)生了59兆焦耳的持續(xù)能量，打破了此前該裝置所創(chuàng)4秒內(nèi)產(chǎn)生約22兆焦耳聚變能量的紀(jì)錄，創(chuàng)造了新的世界能源紀(jì)錄。無(wú)獨(dú)有偶，就在前不久美國(guó)LLNL國(guó)家實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了可控核聚變點(diǎn)火，達(dá)成了核聚變反應(yīng)凈能量增益的目標(biāo)——核聚變反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生能量大于消耗能量。兩者的突破，彰顯著人類(lèi)向“無(wú)限的清潔能源”目標(biāo)又近一步。此外，其他能源技術(shù)也競(jìng)相發(fā)展。低碳制氫技術(shù)嶄露頭角，氫能發(fā)展風(fēng)頭更勁；儲(chǔ)能技術(shù)升級(jí)重塑，應(yīng)用背景更加寬泛多元；可再生能源加速發(fā)展，研發(fā)重點(diǎn)精細(xì)布局……在這場(chǎng)事關(guān)“未來(lái)命脈”的長(zhǎng)跑中，誰(shuí)也不甘落后，新型能源的曙光已初見(jiàn)端倪。
這一年，量子科技進(jìn)入碩果累累的豐收季。
2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了3位研究量子糾纏的科學(xué)家，以表彰他們?cè)?ldquo;糾纏光子實(shí)驗(yàn)、確立對(duì)貝爾不等式的違反和開(kāi)創(chuàng)性的量子信息科學(xué)”方面的成就。諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)的專(zhuān)家認(rèn)為，他們的研究結(jié)果為基于量子信息的新技術(shù)掃清了道路，為量子技術(shù)的新時(shí)代奠定了基礎(chǔ)。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)完成的實(shí)數(shù)量子力學(xué)檢驗(yàn)系列實(shí)驗(yàn)，成功入圍2022國(guó)際物理學(xué)領(lǐng)域十項(xiàng)重大進(jìn)展，為未來(lái)量子信息技術(shù)的探索提供了新啟示。
這一年，生物科學(xué)步入蒸蒸日上的加速期。
我國(guó)科研人員通過(guò)電催化結(jié)合生物合成的方式，將二氧化碳和水高效合成高純度乙酸，并進(jìn)一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸。這一研究不僅為人工和半人工合成“糧食”提供了新技術(shù)，也為進(jìn)一步發(fā)展基于電力驅(qū)動(dòng)的新型農(nóng)業(yè)與生物制造業(yè)提供了新范例。以色列魏茨曼科學(xué)研究所利用干細(xì)胞創(chuàng)造了合成小鼠胚胎，使其成功地在子宮外生長(zhǎng)。這個(gè)“特殊的生命”僅存活了8天半，卻生長(zhǎng)出了尾巴、心臟，甚至出現(xiàn)了大腦雛形。這是科學(xué)界的又一次驚人突破，但也面臨著法律和倫理的拷問(wèn)：如果有一天，一個(gè)用人體干細(xì)胞合成的胚胎誕生在實(shí)驗(yàn)室，且擁有大腦和心跳，它是否合法？
量變積累到一定程度，終會(huì)引發(fā)質(zhì)變。新能源、量子科技、生物科學(xué)以及其他科技領(lǐng)域齊頭并進(jìn)、多點(diǎn)突破，為科技創(chuàng)新注入強(qiáng)勁動(dòng)力，必將掀起未來(lái)新一輪科技革命的熱潮。
盤(pán)點(diǎn)2022年全球軍事科技熱點(diǎn)
■國(guó)防大學(xué) 趙 輝 張一成
軍事智能技術(shù)
軍事智能技術(shù)已成為改變戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)和作戰(zhàn)規(guī)則的顛覆性技術(shù)，目前世界各國(guó)都在努力搶占這一新的制高點(diǎn)。美國(guó)國(guó)防部首席數(shù)字和人工智能辦公室（CDAO）于今年6月形成完全運(yùn)行能力，成為五角大樓數(shù)據(jù)分析和人工智能的監(jiān)督者和推動(dòng)者。俄羅斯成立人工智能技術(shù)發(fā)展部門(mén)，致力于開(kāi)發(fā)人工智能武器，加強(qiáng)人工智能技術(shù)在軍用武器和特種裝備模型制造方面的應(yīng)用。今年7月，英國(guó)成立國(guó)防人工智能研究中心，以支持國(guó)防部6月發(fā)布的《國(guó)防人工智能戰(zhàn)略》，加速人工智能的軍事應(yīng)用。
無(wú)人自主技術(shù)
隨著無(wú)人化武器裝備在戰(zhàn)場(chǎng)上大量使用，各國(guó)對(duì)無(wú)人自主技術(shù)的研究和應(yīng)用進(jìn)入快速發(fā)展階段。今年4月，英國(guó)陸軍宣布計(jì)劃在2025年之前組建第一個(gè)機(jī)器人自主系統(tǒng)（RAS）增強(qiáng)旅。8月，法國(guó)海軍投入400萬(wàn)歐元，用于開(kāi)展高級(jí)無(wú)人潛航器（HUGIN）的海上航行，提升探測(cè)能力及深海工作能力。今年年底，美國(guó)宣布，將自主系統(tǒng)與無(wú)人機(jī)、彈藥相結(jié)合的“天空博格人”和“金帳汗國(guó)”項(xiàng)目已成功完成多輪試驗(yàn)，將于2023年正式納入采辦序列。
高超聲速技術(shù)
高超聲速技術(shù)通常是指可使飛行器的飛行速度超過(guò)5倍聲速的技術(shù)，其在導(dǎo)彈、飛機(jī)上應(yīng)用，被視為未來(lái)大國(guó)博弈的重要領(lǐng)域。1月，朝鮮兩次成功試射高超聲速導(dǎo)彈，相關(guān)技術(shù)取得突破。8月，日本成功發(fā)射一枚小型火箭，測(cè)試了一款由日本自主研發(fā)高超聲速導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)原型機(jī)。9月，印度成功試飛了自主研制的高超聲速試驗(yàn)演示驗(yàn)證飛行器，標(biāo)志著印度高超聲速武器研發(fā)計(jì)劃已進(jìn)入關(guān)鍵階段。
反導(dǎo)技術(shù)
隨著探測(cè)、識(shí)別、攔截技術(shù)的發(fā)展，各國(guó)軍隊(duì)的先進(jìn)反導(dǎo)系統(tǒng)日趨成熟。1月，以色列成功完成“箭-3”導(dǎo)彈防御系統(tǒng)對(duì)大氣層外導(dǎo)彈攔截試驗(yàn)。12月，俄空天軍成功試射一款新型反導(dǎo)導(dǎo)彈，以超過(guò)3千米/秒的速度，精確摧毀了假想目標(biāo)。同時(shí)，各國(guó)對(duì)支撐反導(dǎo)的預(yù)警能力高度重視。8月，俄羅斯軍工企業(yè)發(fā)布消息稱(chēng)，將建成最新型的“沃羅涅日”導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)，分別部署在俄南部、北部、遠(yuǎn)東和西北四個(gè)方向。
定向能技術(shù)
被稱(chēng)為“未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)撒手锏”的定向能武器成為各國(guó)競(jìng)相發(fā)展運(yùn)用的重點(diǎn)，并向?qū)崙?zhàn)化發(fā)展，融入作戰(zhàn)體系。當(dāng)今世界已有超30個(gè)國(guó)家擁有定向能武器。10月，英國(guó)開(kāi)展了首次“龍火”遠(yuǎn)程高能激光定向能武器（LDEW）測(cè)試，提高英國(guó)在高能激光武器及其相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備。俄媒報(bào)道，俄羅斯新一代激光武器“尋釁者”已研制成功并服役部署，其可以迅速鎖定和摧毀敵方無(wú)人機(jī)等，與現(xiàn)有“佩雷斯維特”激光武器系統(tǒng)高低搭配。
指揮控制技術(shù)
指揮控制是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)軍事力量體系的核心和大腦，其核心內(nèi)容包括信息獲取、計(jì)算分析、指揮決策、算法能力等。3月，美國(guó)國(guó)防部簽署《聯(lián)合全域指揮與控制（JADC2）》戰(zhàn)略實(shí)施計(jì)劃。該技術(shù)以云計(jì)算、戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)為關(guān)鍵支撐，將戰(zhàn)場(chǎng)傳感器、武器平臺(tái)連接到同一網(wǎng)絡(luò)，旨在推動(dòng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享，使軍兵種之間以及美軍與盟軍之間，能夠無(wú)縫通信，實(shí)現(xiàn)“從傳感器到射手”的OODA殺傷鏈。
增材制造技術(shù)
增材制造技術(shù)是通過(guò)材料的逐層累加形成零件的技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)特定零件的按需快速生產(chǎn)，有效減少部隊(duì)對(duì)供應(yīng)保障體系的依賴(lài)。7月，美國(guó)海軍將施樂(lè)液態(tài)金屬3D打印機(jī)安裝在黃蜂級(jí)兩棲攻擊艦第2號(hào)艦上，這是美國(guó)海軍艦艇上部署的第一臺(tái)金屬3D打印設(shè)備，是美海軍使用增材制造提高艦隊(duì)?wèi)?zhàn)備狀態(tài)戰(zhàn)略的最新一步。
低軌星座通信技術(shù)
由于低軌星座通信具有全球覆蓋、高速度、大容量和低時(shí)延等特點(diǎn)，這一技術(shù)已成為當(dāng)前全球爭(zhēng)奪空間戰(zhàn)略資源的“新戰(zhàn)場(chǎng)”。比較著名的有美國(guó)的“星鏈”、英國(guó)的OneWeb等。10月22日，俄羅斯“球體”衛(wèi)星星座的首顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“斯基泰人-D”成功入軌。該星座由超過(guò)600顆衛(wèi)星組成，具備衛(wèi)星通信服務(wù)、對(duì)地觀測(cè)等不同功能，一旦部署成功，將使俄羅斯擁有“最現(xiàn)代化的太空通信和監(jiān)控系統(tǒng)”。
