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2月26日，“瞰見(jian)未來——2022年復旦大(da)學管理(li)學院(yuan)新年論壇”在上海舉行，來自不(bu)同(tong)領域的專(zhuan)家學者以“思想接力”的形式為大(da)家呈現(xian)了一場(chang)“全天候”的思想盛宴。中國科學院(yuan)院(yuan)士、復旦大(da)學光電研究院(yuan)院(yuan)長褚君浩圍繞第四(si)次工業革命及智能時(shi)代的技術趨勢(shi)進行了精彩分享。

第四次工業革命以智能化為特征

第一次(ci)工業革(ge)命(ming)以(yi)機(ji)械化為(wei)特(te)征(zheng)，第二次(ci)工業革(ge)命(ming)以(yi)電氣(qi)化為(wei)特(te)征(zheng)，第三(san)次(ci)工業革(ge)命(ming)以(yi)信息化為(wei)特(te)征(zheng)。那么，第四次(ci)工業革(ge)命(ming)以(yi)何(he)為(wei)特(te)征(zheng)？又有哪些驅動力(li)？

在(zai)褚君浩看來，“我們現在(zai)處于第三次工業革命(ming)高度發展的(de)時(shi)候，也是(shi)第四次工業革命(ming)正在(zai)醞(yun)釀(niang)，智能(neng)時(shi)代開啟(qi)的(de)時(shi)候。智能(neng)時(shi)代的(de)特(te)點(dian)就是(shi)智慧融入物理實體系統(tong)之中，總的(de)趨勢就是(shi)智能(neng)化。”

褚君浩指出(chu)，“我們的信息基礎是互聯網、傳感器、物聯網、大數(shu)據、云(yun)計算以及最新出(chu)現(xian)的元(yuan)宇宙，體現(xian)出(chu)明顯(xian)的數(shu)字化、智能化的特征。”

在談到背后的(de)驅動(dong)力時，褚君浩表示，首先來自(zi)能源和環境問題(ti)。“比如，2021諾貝(bei)爾物(wu)理獎得主的(de)研(yan)究(jiu)就聚焦地球(qiu)(qiu)氣(qi)候(hou)，闡明了大氣(qi)中二氧化碳含(han)量的(de)增加如何導致(zhi)地球(qiu)(qiu)表面溫度升高以(yi)及地球(qiu)(qiu)氣(qi)候(hou)要如何變化。這迫使人類尋求科學與技術上的(de)突破。”

第二個驅動力來(lai)自于人類對更加美好生活(huo)的不斷追(zhui)求。譬如我們從傳統的電(dian)視、到液(ye)晶(jing)大屏電(dian)視，未來(lai)可能是裸眼(yan)立(li)體電(dian)視。

第(di)三則是信(xin)息(xi)科(ke)(ke)學技術的高度發(fa)(fa)展為工(gong)業革命(ming)創(chuang)造了條件(jian)。“我們(men)基于(yu)物質科(ke)(ke)學新發(fa)(fa)現(xian)和微納米器件(jian)制造新技術，基于(yu)腦科(ke)(ke)學和認(ren)知(zhi)科(ke)(ke)學發(fa)(fa)展促進了高度智(zhi)能化，信(xin)息(xi)技術在(zai)不(bu)斷地發(fa)(fa)展，數字、物理和認(ren)知(zhi)網絡(luo)將(jiang)(jiang)實現(xian)高度融(rong)合，人類將(jiang)(jiang)處于(yu)無所不(bu)在(zai)的網絡(luo)之中。”

智能時代有五大技術趨勢

在談到智(zhi)(zhi)(zhi)能化時(shi)代(dai)的技術趨勢時(shi)，褚君(jun)浩認(ren)為(wei)(wei)存在五個方(fang)面的技術態勢：以(yi)(yi)能源(yuan)互聯網(wang)、分(fen)布式能源(yuan)系統為(wei)(wei)代(dai)表(biao)的智(zhi)(zhi)(zhi)能化低(di)碳技術；以(yi)(yi)人(ren)工智(zhi)(zhi)(zhi)能、智(zhi)(zhi)(zhi)慧城市為(wei)(wei)代(dai)表(biao)的智(zhi)(zhi)(zhi)能化復雜體系；以(yi)(yi)先進材料、極端制(zhi)造(zao)為(wei)(wei)代(dai)表(biao)的智(zhi)(zhi)(zhi)能化制(zhi)造(zao)技術；以(yi)(yi)修復技術、智(zhi)(zhi)(zhi)慧醫療(liao)為(wei)(wei)代(dai)表(biao)的智(zhi)(zhi)(zhi)能化診斷技術以(yi)(yi)及傳統工業的智(zhi)(zhi)(zhi)能化升級。

褚(chu)君(jun)浩強調，其中非常重要的一個方面是低(di)碳技(ji)術(shu)。“發展低(di)碳技(ji)術(shu)，實(shi)現雙碳目標，解(jie)決(jue)能(neng)源環境(jing)問題(ti)，實(shi)現人類可持續發展。這(zhe)點至關重要。”

“目前，化石能(neng)源越來越少，而我們全球太陽(yang)能(neng)資源還是(shi)非常豐(feng)富的。籠(long)統(tong)計算(suan)，假如(ru)太陽(yang)能(neng)利用率15%，則只需要(yao)將13萬平方公(gong)里土地（大約等于我國10%的荒(huang)漠區）的太陽(yang)能(neng)轉(zhuan)化，就(jiu)可以滿(man)足全國一年的能(neng)源需求(qiu)，”褚(chu)君浩表(biao)示。

褚君(jun)浩建議，現在不僅要發展(zhan)太陽能技(ji)術(shu)，包括(kuo)光(guang)(guang)(guang)伏、光(guang)(guang)(guang)熱、光(guang)(guang)(guang)化(hua)學、光(guang)(guang)(guang)生物，要發展(zhan)智能化(hua)分布式(shi)能源(yuan)系統(tong)和能源(yuan)互聯網技(ji)術(shu)，還要進一(yi)步因地(di)制宜地(di)推廣(guang)太陽能技(ji)術(shu)廣(guang)泛應用。

褚君浩認(ren)為，第二個重(zhong)要(yao)(yao)的關(guan)注點應該是(shi)人工智能與智慧(hui)城市。這里面(mian)有兩(liang)個非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)(yao)的核心技術，一(yi)個是(shi)實時感知，一(yi)個是(shi)智慧(hui)分析。

實時感(gan)知，主要依靠傳(chuan)感(gan)器和(he)芯片，比如我(wo)們對(dui)地(di)(di)觀(guan)測和(he)探空探測，都是(shi)依靠實時感(gan)知的(de)傳(chuan)感(gan)器。“此前，西昌(chang)衛(wei)星(xing)發(fa)射中(zhong)心成功發(fa)射的(de)FY4號(hao)氣象衛(wei)星(xing)，在國際上首次實現(xian)地(di)(di)球靜止(zhi)軌道的(de)大氣高(gao)光譜(pu)垂直探測，可(ke)在3萬6千公(gong)里對(dui)大氣實現(xian)高(gao)精度溫度、濕度參數的(de)垂直結構觀(guan)測，相當于對(dui)大氣進行(xing)CT掃描(miao)，”褚君浩介紹(shao)到。

實時感知(zhi)之后，就是(shi)如何智(zhi)慧分(fen)(fen)析(xi)。“我們處在波(bo)動(dong)世界的(de)大(da)數(shu)據中(zhong)，有機械(xie)波(bo)、電磁波(bo)、引力波(bo)，它們有頻率、強度、位相、偏振(zhen)等特征，對大(da)數(shu)據的(de)分(fen)(fen)析(xi)是(shi)非常重要的(de)，這需要智(zhi)慧分(fen)(fen)析(xi)。而智(zhi)慧分(fen)(fen)析(xi)主要依(yi)靠模(mo)型分(fen)(fen)析(xi)和(he)大(da)數(shu)據分(fen)(fen)析(xi)以及智(zhi)能芯(xin)片，”褚(chu)君(jun)浩表示。

褚(chu)君浩指(zhi)出，比(bi)(bi)如(ru)某個(ge)地方的水稻產(chan)量分析，可以(yi)用無人機收集(ji)水稻的光譜，把這個(ge)光譜與數據(ju)庫(ku)比(bi)(bi)對，就(jiu)可以(yi)知道水稻畝產(chan)是多少了(le)；又比(bi)(bi)如(ru)需要探測某個(ge)地方有(you)沒有(you)鈾(you)礦(kuang)，將這個(ge)地方的波(bo)譜搜集(ji)起來，和(he)數據(ju)庫(ku)進行對比(bi)(bi)，就(jiu)可以(yi)定(ding)位(wei)到可能有(you)鈾(you)礦(kuang)的位(wei)置(zhi)。