作者 | DOMO
從來沒有哪一年,人們對科技的關注和討論像2023這樣熱情高漲, 我們正處在21世紀科技高速發展的黃金時代。
在ChatGPT 推出僅兩個月後,在今年年初月活用戶已經突破了 1 億,成為史上用戶增長速度最快的消費級應用程式;8月,華中科技大學在B站發布視頻,成功首次驗證合成了可以磁懸浮的LK-99晶體,有望更加接近真正意義上的「室溫超導」;11月,何小鵬和余承東因為「AEB」在網上隔空辯論引起全民關注,背後則是未來智能駕駛不同技術路線的討論。
科技在過去總是悄無聲息的影響著生活,但2023年一個又一個的重磅事件進入人們的視野。當每一個人真切體驗過只需要說一段話,AI就能自動幫你寫策劃、出設計,心裡都會冒出一個疑問:那些科幻電影里才有的場景是否真的要變成現實?假如這一切終將帶來,哪些技術是我們目前最應該關注的?這些技術如今發展到了什麼階段?這些技術又會帶來哪些新的機會?我們從2023科技迸發的花火中,找到未來發展的輪廓。
1.「AI+能源」正在改造汽車
20年後的汽車,和現在會有什麼不同?近期蔚來創始人、董事長、CEO李斌在參加騰訊新聞「熱問向未來」《20年20人20問》活動中發出了提問,並且他也對此發表了看法:「20年後的汽車,可以概括為三個數字,分別為『0、0和100』 ;第一個0,指的是0交通事故;第二個0,指的是0排放。100,指的是100%懂你。」而要想實現這樣的目標,離不開智能駕駛技術和能源動力兩大領域的持續發展。
隨著近些年新能源汽車行業的不斷發展,汽車的智能化水平也不斷提高,一款車的智能駕駛系統是否優秀已然成為評判該車是否優秀的重要因素,在消費端同樣如此,據相關數據統計,智能化程度已成為繼車型價格、品牌、能耗之後消費者購車第四大參考因素。2023年,中國25歲以下乘用車用戶有69.5%將座艙智能化視為重要購車參考因素, 25- 35歲乘用車用戶有65.7%將座艙智能化視為重要購車參考因素,且16.6%將座艙智能化視為購車首選。
用戶之所以願意為智能化買單,更多是因為可以提供更好的人車交互體驗,過去的交互功能只是簡單的語音助手,但隨著今年AI技術的突破進展,以ChatGPT為代表的大模型產品已經可以做到非常流暢的自然語言交互,同時AI能輔助完成的工作類型也變得十分豐富,將AI大模型引入智能駕駛已經是可以預見的趨勢。
而AI大模型還在以驚人的速度進行疊代,要將一款大型語言模型訓練至GPT-3 等級,2020年得花費近460萬美元,到了2022年驟降至45萬美元,ARK預計,到2030年之前,人工智慧的訓練成本都將繼續以70%的速度下降,而算力又在不斷增強,可以設想智能駕駛領域許多如今看來難以突破的問題,屆時通過AI加持的系統都能給出全新的解決方案,利用多模態感知與多模態交互技術,可以提供更強的通用智慧能力與學習能力,打造成類人的虛擬管家,給消費者提供全新的人機對話新體驗,車輛駕駛的安全性也會不斷提高。20年後汽車將不再是汽車,而是生活助理+工作助理,是人類的陪伴機器。
當然,陪伴不僅存在於駕車場景,隨著AI技術的加持,持數字人變得愈發智能,當下就已經應用在娛樂、情感傾訴、知識教學、智能客服等多個場景,以目前人工智慧的發展速度,可以預見未來AI數字人會變得隨處可見,用於滿足人類的各項需求。科幻作家韓松在《20年20人20問》也提到類似的觀點,「隨著人工智慧的發展,男性和女性都將獲得更大的獨立,人們從家庭里獲得的滿足,可以有多種替代方式獲得。」
目前汽車大體可分為燃油車和電動車兩大類,但正如北京汽車流通行業協會副秘書長王萌所說, 「純燃油汽車將被新能源汽車取而代之,但純電不是唯一發展路徑,更多的是根據全球能源和各個國家區域的差別出現的混合動力模式。」氫作為一種清潔能源,近年來在氫燃料電池方面研究取得了眾多突破進展,並已經開始初步在汽車產業中應用。 在2023進博會上,寶馬iX5氫燃料電池車正式亮相,儲氫量6kg,加氫全程只需要4分鐘左右,標稱續航504km,「喝」氫排水,完全0污染,雖然目前只是小規模測試,但據此前外媒報道,寶馬氫能項目負責人預計2030年左右量產上市,可以預想未來10年將會有更多廠家推出氫燃料電池車。
除了能源上的革新,作為一種交通工具,汽車與飛機的邊界正在變得模糊,在眾多經典的科幻電影中,汽車往往是漂浮在半空,而如今飛行汽車恰恰是目前汽車產業最前沿的探索方向之一。據統計截至2022年8月,全球已有超340個電動飛機項目正在研發,其中,中國研發項目數量接近30款。此外,國內外相關企業也紛紛完成適航驗證、首飛等,並且資本也已按捺不住熱情,自2021年9月至2022年5月,我國共有9家電動飛機初創企業獲得了近億元的投資。今年10月24日的小鵬科技日上,小鵬匯天新一代的飛行汽車亮相,分體式版本車體後半部為飛行器「機庫」,飛行體是可手動或自動飛行的2座電動垂直起降飛行器,可以全自動完成展開、收納以及進出車廂的操作。
2.通信網絡再升級:算力加持下的通信網絡
在《20年20人20問》中,高通中國區董事長孟朴、順為資本合伙人程天,提到了關於量子計算和萬物互聯發展的問題。通信和算力,這兩個領域對彼此相互都不可或缺,帶我們進入了一個前所未有的數字時代。
現代人類活動離不開通信網絡,從 2G到 5G,網絡速度在25 年間提升了 1 萬倍,但想要真正進入萬物互聯的時代,對於通信容量、通信延遲都會有全新的要求,空天地一體化網絡技術由此應運而生。
2023年8月29日,華為Mate60 Pro系列手機發布,成為全球首款支持衛星通話的大眾智慧型手機。這一里程碑事件,將衛星通訊設備直接推進到了大眾消費級智能終端,也讓更多人關注到衛星通信這一領域。
如今的衛星通信通信已經發展相當成熟,根據美國衛星產業協會(SIA)數據,2022年全球在軌衛星數達5000顆,在線衛星通信終端達到320萬套,由此產生的衛星網際網路市場規模達到2810億美元。隨著5G網絡建設的逐步完備,全球如今都在探索6G網絡,而衛星通信恰恰是6G網絡的重要組成部分。中國移動研究院院長黃宇紅也對此表示,6G將實現網絡無所不達、算力無所不在、智力無所不及!我們可以期待在2030年代實現。
不過,強大的通信能力背後意味著強大的算力,量子計算是一種遵循量子力學規律,調控量子信息單元進行計算的新型計算模式,在原理上具有超快並行計算能力,可通過特定算法產生超越經典計算機的算力。近年來量子計算持續受到全球各國重視,並先後出台相關政策鼓勵發展,隨著各國的大量研發投入,量子計算開始由最初的實驗階段進入到論證階段。
前不久,中國科學技術大學中國科學院量子信息與量子科技創新研究院研究團隊與中國科學院上海微系統與信息技術研究所、國家並行計算機工程技術研究中心合作,成功構建了255個光子的量子計算原型機「九章三號」,再度刷新了光量子信息的技術水平和量子計算優越性的世界紀錄。根據公開正式發表的最優經典精確採樣算法,「九章三號」處理高斯玻色取樣的速度比上一代「九章二號」提升一百萬倍。「九章三號」在百萬分之一秒時間內所處理的最高複雜度的樣本,需要當前最強的超級計算機「前沿」花費超過二百億年的時間。這一成果進一步鞏固了我國在光量子計算領域的國際領先地位。
英特爾中國研究院院長宋繼強曾表示,實現量子實用性是讓量子計算能規模化商用的前提條件,早期小規模的研究和商用將在特定領域先行進行。而根據光子盒發布的數據顯示,全球量子計算產業規模在2022年達到13億美元,預計到2025年超過50億美元,到2028年突破300億美元,未來十幾年的復合增長率將達到60%。在可見的將來,量子計算將進入商業化試應用階段。
3. 能源危機可以被解決
2022年12月13日,美國能源部召開新聞發布會,正式公布勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)關於「可控核聚變」實驗的歷史性突破進展,實現核聚變反應凈能量增益,讓所有人看到實現真正的可控核聚變的曙光。
核聚變,是指將兩個較輕的原子,在極高溫、高壓下讓兩個原子核能夠互相吸引而碰撞到一起,發生原子核互相聚合作用,生成一個較重的核和一個極輕的核(或粒子)。在此過程中,一部分聚變的原子核的物質被轉化為光子(能量)。這是太陽以及其他恆星內部源源不斷產生能量的方式。最早的人工核聚變技術在氫彈上得到體現,但是不受控制的。上世紀50年代,人類開始研究用於民用目的的可控核聚變。由於其產生巨大的清潔能量,也被譽為「人類能源的聖杯」。
儘管人類對核聚變的研究已超過70年,但一直以來的困擾是,以現有技術加熱並控制等離子體需要巨大能量,大到入不敷出,即輸入的能量總是大於產生的能量。科學家們以Q值衡量核聚變反應的能效比,大於1意味著核聚變產生的能量多於它用掉的。從2012年到2021年,人們每次核聚變實驗輸入的能量都在2.05 兆焦耳 (MJ) 左右,輸出的能量雖然每年都有提高,但直到2022年12月5日,美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室 (LLNL) 歷史性的輸出了3.15兆焦耳,是輸入的1.5倍,實現了凈能量增益!
不過,1.5倍的能量增益仍舊離真正的實用相差太遠,國際上公認的Q值需要達到30,核聚變發電才具有競爭力,樂觀估計至少還需要30~40年。
除了可控核聚變外,根據中文版《氫能平價之路》研究報告表明,在規模經濟的作用下,氫氣的成本下降幅度和速度將遠超預期,預計到2030年氫能產業鏈整體成本將下降50%,成本的下降會進一步加速氫產量的增長;此外在光伏領域,中國光伏踏入新周期。「雙碳」目標被提出,歐洲能源危機持續,中國與歐洲光伏雙市場開啟,光伏新一輪擴產潮已經到來。根據甲子光年研究,光伏電池技術此前已經歷過三次疊代,而目前最新的疊層電池技術,理論轉化效率超43%,當前中試線的效率近30%,已成為當前光伏企業重點研發路線選擇。通過多種能源多種路線的發展,在未來或許有徹底解決能源問題的希望。
結語
在人類歷史上,人們的生活總是伴隨著科技的發展而變化,有些變化是喜悅,「可控核聚變有望實現」、「晶片算力不斷提升」,有些變化則會帶來擔憂,「AI是否將會取代人類工作?」、「大模型訓練是否會造成更多的數據泄露?」劉慈欣近期在騰訊新聞20周年特別策劃「熱問向未來」中提問道:「在未來20年,對人類生活做出最大改變的技術可能是什麼?」也許這個問題並沒有標準答案,唯一能肯定就是,真正的「科幻元年」似乎已經到來,20年後我們的日常生活一定會跟今天完全不一樣。