2023 十大前沿科技趨勢，AIGC 將比元宇宙更具顛覆性

2022 年，科學技術持續發展：機器學習模型不斷完善，新能源格局正在重寫，晶片製造盛衰週期仍在，宇宙的知識迅速增加，公共衛生健康關注度顯著提升。

謀求和提升人類福祉是科技的責任。

工具與人共同進化。

我們捕捉了十個有望「改變現實」的趨勢，指明 2023 年科技浪潮迭起的方向。

🤖生成式 AI，急需「AI 經濟」🔭韋布望遠鏡，引領「大科學」時代💡可控核聚變，軍民兩用💻晶片製造，由盛而衰🚗自動駕駛，冰火兩重天🔋動力電池，新能源主戰場💉mRNA 疫苗，加速「治癒」💴區塊鏈，監管臨頭🌏行星防禦計畫，地球「護盾」啟動🐒古 DNA 分析，揭開遺傳之謎

很多突破性的技術，背後都蘊含著長時期的堅持和睿智的洞察，並在「合適」的機會脫穎而出，激勵人們保持「改造世界」的力量。

對歷史不說如果，對未來不說不可能。

生成式 AI，急需「AI經濟」

—— ChatGPT 上線五天，註冊人數超過一百萬

2022 年 8 月，人工智慧公司 Stability AI 推出的文生圖模型 Stable Diffusion，通過「去噪模式」，將 AI圖像生成的效率和精度提升到全新的境界。

12 月，Open AI 的「聊天」軟體 ChatGPT 通過「理解」對話者的語義，和人類進行有效、連續的反饋，幾乎達到「以假亂真」的地步。

2022年以來，一系列 AI 工具包括 Disco Diffusion、Dall-E 2、MidJourney 等「學習能力」的爆髮式進步，和較低的使用門檻——家用級 PC、互動簡單，均令消費者切身感受到生成式 AI 的魅力和挑戰。

它是技術積累和發展策略雙重「進化」的產物，也急需進入商業化軌道來達成良性循環。

對話式 AI 的場景更為基礎和廣泛，有望盡快應用於 B 端的行銷與服務環節。G 端有望將生成式 AI 使用在智慧城市、數字政務以及巨量資料平台等公共服務領域。面向 C 端消費者的商業化行動已經開展。

近日，微軟公司擬向 ChatGPT 的開發者 OpenAI 投資 100 億美元，一旦交易達成，OpenAI 的估值將達到 290 億美元。據悉，微軟可能會將 ChatGPT 整合到 Word、PowerPoint、Outlook 和其他應用程式中，以便客戶用簡單的提示自動生成文字。

此舉將改變 10 億人編寫文件、PPT和電子郵件的方式。

韋布望遠鏡，引領「大科學」時代

—— 其觀測到 138 億年前發生的大爆炸，那是宇宙的童年

2021 年年底升空，韋布望遠鏡在 2022 年 7 月發佈首批觀測圖像，包括：星系團 SMACS J0723.3-7327 所在天區的長時間曝光照片、系外行星 WASP-96b 的母恆星 WASP-96 的光變曲線與透射光譜圖、南環狀星雲圖像、5 個星系構成的「斯蒂芬五重奏」（Stephan's Quintet）圖像、船底座星雲的一片區域（NGC 3324）圖像。

能取得上述圖像，韋伯望遠鏡主要靠的是「地利」——其位於日地連線上、地球外側約 150 萬公里處的拉格朗日 L2 點，躲在一個網球場大小的遮陽罩裡，擋住日、地、月的輻射，在極度深寒裡收集遙遠的微光和熱源。

耗時 20 年，花費 100 億美元，韋布望遠鏡的「登場」比原計畫推遲 14 年，預算超 20 倍。

因為韋布的軌道高度比「哈勃」軌道高度高幾千倍。從升空到開始工作，它必須在地面工程師的遙控下執行 344 個關鍵步驟，任何一個步驟出錯都將「萬劫不復」。

韋布的成功證明了大科學（Big Science）的價值。不同的國家都在思考大項目和小項目的選擇，韋布的成功讓政府對風險高收益大的大科學項目更有信心。

未來十年，韋布獲得的資料，能夠重塑人類對太陽系內天體和太陽系形成機制的認識，加深人類對系外行星、地外生命、各類天體形成以及宇宙自身的認識。

可控核聚變，軍民兩用

—— 近十年來，雷射產生聚變能的效率提高了 6~12 倍

美國勞倫斯-利弗莫爾國家實驗室的國家點火裝置（NIF）於 12 月 5 日首次實現可控核聚變的能量增益，即輸出能量與輸入能量之比（Q 值）大於 1。

中國剛和沙特簽署了三十多項協議，涉及資訊技術、基因、礦業、氫能和製造業等領域，美國就曝光了核聚變能量已經取得淨增益的「爆炸性新聞」。

2022 年的俄烏戰爭，使傳統油氣的重要性大大提高。全球減碳目標迫在眉睫，國家之間有關清潔能源的技術路徑競爭，愈發激烈。

可控核聚變是否取得能量增益，有較大的解釋空間。

以 Q 值來看，2013 年就已經實現了「能量增益」，只是當時沒有宣傳。利用可控核聚變產生清潔能源，路途尚遠。清潔能源要看輸出/輸入能量比，即整個過程輸出的電能與輸入的總能量的比值，在電能到電能轉化中實現增益，而不是看 Q 值。

核聚變的難點在於高溫高壓下的原子會變成高速的電漿，控制電漿體的辦法有二，一是慣性約束核聚變，二是磁性約束核聚變。NIF 的辦法屬於慣性約束核聚變路線，更適合軍事用途。

而磁約束核聚變更有潛力生產清潔能源。主流裝置是 1954 年蘇聯庫爾恰托夫原子能研究所提出的「托卡馬克」，其依靠電流和環形線圈產生強磁場，將原子約束在「面包圈」式的容器裡。它的整體能量轉換效率更高。

晶片製造，由盛而衰

—— 2022 年，美國上市晶片企業總市值，蒸發了大約 1.5 萬億美元

經歷了 2021 年的「晶片荒」之後，2022 年的晶片業「暗藏殺機」。

一方面，晶片市值跌去五分之二，企業要在通貨膨脹、經濟放緩、局部封鎖和加密幣熊市的環境下，既下調收入預測，又要裁員。另一方面，美國、歐盟、韓國、日本紛紛築起「晶片圍牆」，都計畫在未來三年內給「自己的」晶片製造業補貼至少數百億美元。從市場的角度看，供大於求，已經不可避免。

2022 年 8 月，美國頒布《晶片與科學法案》，限制晶片的出口地，人為地打壓了美國晶片公司的收入「前景」。畢竟在 2021 年，進口超過 4000 億美元的中國，是晶片消費的最大市場。

晶片製造商寄希望於新市場。高通把晶片賣給汽車公司。AMD、因特爾和輝達在爭奪雲端運算資料中心。因特爾還在進軍「物聯網」。

在美國補貼的「幫助」下，台積電、韓國三星以及其他「盟友」的晶圓工廠，正於美國本土動工。亞洲晶片製造商一邊公開支援美國的「晶片圍牆」，一邊儘量控制支援的限度。從長時段看，晶片製造這一曾經最緊密的全球化業態，終將慢慢分裂。

另外，RISC-V 將打破大公司的「壟斷」。它是規定了電腦晶片指令集的設計規範，開放給公眾，任何人都可以免費用它設計晶片。之前的晶片設計所有權，被因特爾、Arm 等公司獨佔，定製費用更是高昂。

可以想見，像乙太網路、WiFI、藍牙等開放標準一樣，RISC-V 很快「無處不在」。

自動駕駛，冰火兩重天

—— 中國 L2 級乘用車滲透率超過 23%

2022 年的「自動駕駛」，能夠應用的還是高速公路和停車場兩大「相對簡單」的場景，技術的本質是高精地圖導航，外加「視覺」或雷達感知。2022 年 1~9 月，中國乘用車 L2 和 L2+等級 ADAS 裝配率達到 33.5%。

所有銷售車型的「自動駕駛」功能，都具有同質化、標籤膨脹化的特徵，靠價格戰而不是技術創新搶奪使用者，終究不是長久之計。

包括特斯拉在內，很多車企的自動駕駛技術依然原地打轉。馬斯克多次談到「汽車自動駕駛比想像中難。」

難就難在無法建立一個精準的向量空間，汽車周圍的一切都需要形成數字訊號，對應到向量空間之中。Google、輝達、AWS 已經發起「數字地球」等數字孿生項目，未來會成為自動駕駛的重要基礎設施。

指望消費者採用「訂閱制」為自動駕駛買單，自動駕駛需要發揮最核心的「用處」——安全的效率工具，安全和效率缺一不可。

2023 年開始，L2 和 L2+等級的公司將進入全面競爭階段，主機廠自研、傳統 Tier1、市場風向和晶片週期，都是難以預計的變數。

自動駕駛核心單元是晶片，而每一個等級的自動駕駛，對算力到底需求多少？新一年也許會有更加理性的答案。

不同的車企組態不同，其中不乏「卷」和「高溢價」的成分。「造車新勢力」認為 L2+車輛算力需求最低 200Tops，其採用 254Tops 算力的輝達 Orin 晶片，價格超過 500 美元；然而也有車企用兩顆 TDA4 晶片實現 L2+，其算力 16Tops，單顆成本 50 美元。

市場火熱，技術停滯，自動駕駛需要「正本清源」。

動力電池，新能源主戰場

—— 2022 年上半年，全球動力電池裝機量同比大漲 76%

新能源汽車的競爭，很大程度體現在動力電池的競爭。

2021 年以來，動力電池市場最大的變化，就是磷酸鐵鋰電池裝車比例超過三元鋰電池。沿著磷酸鐵鋰技術路線，主要電池廠商都在 2022 年研發新產品磷酸錳鐵鋰電池。寧德時代、欣旺達、億緯鋰能和比亞迪旗下的弗迪電池，均已投入生產。

能量密度高，續航里程長。磷酸錳鐵鋰電池理論能量密度極值可達 230Wh/kg，比磷酸鐵鋰電池高出 15%~20%，而材料成本沒有差異。

磷酸錳鐵鋰不算新技術，比亞迪在 2013 年就曾進行過測試，當時試驗品循環壽命很低，2016 年終止開發。

目前的技術則是在磷酸錳鐵鋰中混入三元鋰來解決壽命低、內阻大的問題。馬斯克表示看好電池中加入錳元素這一技術路線。

動力電池行業判斷，磷酸錳鐵鋰電池是磷酸鐵鋰路線下商業潛力最大的產品。

mRNA疫苗，加速「治癒」

—— 新冠病毒疫苗研發僅耗時 2 年，過去一款疫苗研發的平均時間為 48 年

疫苗開發的黃金時代正在開啟。mRNA 疫苗成功投入使用，它是一種利用信使 RNA（mRNA）的分子副本產生免疫反應的疫苗。

過去，疫苗研發的過程很緩慢，據全球發展中心的資料，從發現致病微生物到疫苗研發的平均時間跨度約為 48 年（不包括天花和新冠病毒），且成功率不超過 39.6% 。

如今，新冠病毒疫苗研發僅耗時 2 年，且將 mRNA技術付諸實踐；針對瘧疾、流感和 HIV 等疾病的疫苗也取得了重大突破。

在不久的未來，許多致命公共衛生挑戰的突破點將從治療轉向預防。

德國 BioNTech 開發的瘧疾、結核病和生殖器皰疹等多種 mRNA 疫苗，預計將在未來數週內進行首次人體試驗。該公司還正在和美國輝瑞公司合作，試驗一款旨在降低帶狀皰疹發病率的 mRNA 候選疫苗。針對生殖器皰疹病毒和帶狀皰疹病毒，美國 Moderna 公司開發了多種 mRNA 候選疫苗。

BioNTech 和輝瑞聯合開發的 COVID-19 和流感二聯 mRNA 疫苗，於 2022 年 11 月開始了第一階段試驗。該疫苗所含 mRNA 株編入了針對 SARS-CoV-2 病毒、奧密克戎病毒 BA.4/BA.5 變異株和 4 種流感病毒變異株的結合蛋白。

區塊鏈，監管臨頭

—— 2022 年投資家向加密幣和區塊鏈項目投資超 300 億美元，僅次於 2021 年的 310 億美元

2022 年，美聯儲持續加息，全球流動性緊縮，加密行業進入深熊。

Crypto 資產總市值縮水超過 2.2 萬億美元，CEFI 類機構業務規模下降約 71.4%。行業在連續經歷 Terra 崩盤、3AC 和 FTX 破產事件後受到重創，包括 BlockFi、Genesis 等大型機構遭遇破產或清算危機。

同時，行業的建設並沒有停止：一級市場的投融資總額超過 277 億美元；以太坊開啟了 PoS 新時代，Layer2 快速發展；X2E 喚醒了 GameFi 新業務模式等。

以太坊合併是該系列中的第二次網路升級，它將生態中現有的兩條獨立區塊鏈以太坊主網與信標鏈相結合，在保留原有執行智能合約的功能和完整的歷史資料及使用者狀態的同時，實現共識機制的切換。

以太坊合併是對加密貨幣市場具有里程碑意義的重大事件，未來 ETH 極可能進入通縮。對行業來說，合併意味著大規模顯示卡挖礦時代結束，礦工不得不湧向替代鏈或就此退出。隨著以太坊慢慢補齊性能短板，未來勢必擠壓其它 PoS 公鏈生態。

合併也是以太坊響應全球減少碳足跡號召的重要改變。過渡為權益證明後，每年的全球能源消耗將因此減少約 0.4%。

2022 年，美國和歐盟先後頒布了有關「數位資產管理」的措施和法案，率先建立起統一的加密監管體系，既提升自己管轄區內的監管效率和執法力度，也可以為其他國家監管提供樣板。

行星防禦計畫，地球「護盾」啟動

—— 過去的 20 多年裡，行星監測已識別了 98%以上對人類有滅絕威脅的小行星

2022 年 9 月，DART 計畫的成功，是人類向行星防禦邁出的關鍵第一步。

美國宇航局（NASA）成功用一艘宇宙飛船（Double Asteroid Redirection Test，DART）撞擊了一顆直徑 160 米的小天體 Dimorphos，並將其軌道縮短了 1%。

哈勃、韋伯等天基望遠鏡也集中觀察了這一事件。

在過去的 20 多年裡，行星監測已識別了 98%以上對人類有滅絕威脅的小行星。DART 是首個成功的偏轉實驗，是人類具有抵禦生存性風險能力的一次重要進展。

根據 NASA 的研究，大約有 40%的大型小行星，直徑達到 140 米以上，這些行星可能對地球構成威脅。

如果在預期撞擊前五年或十年發現具有潛在危險的小行星，「動能撞擊」的方法就能有效保護地球。

古DNA分析，揭開遺傳之謎

—— 不需要牙齒或骨骼，在尼安德塔人尿過的泥土中就能分析他們的DNA微觀痕跡

2022 年，馬克斯·普朗克進化人類學研究所的遺傳學家斯萬特·帕博（Svante Pääbo）因其相關的基礎性研究工作獲得了諾貝爾獎。

通過古 DNA 分析，我們發現了兩種已滅絕的人種「呂宋人（Homo luzonensis）」和「丹尼索瓦人（Denisovans）」，還知道了現代人類攜帶大量丹尼索瓦人和尼安德塔人的 DNA。

人類所知的、擁有全基因組資料的古代人類個體的數量迅速增加，從 2010 年的 5 個增加到了 2020 年的 5550個。新技術表明印度人的祖先是多種多樣的，種姓制度的「合理性」受到衝擊。西西里島一個有 2500 年歷史的戰場中的 DNA 顯示，古希臘軍隊成員比歷史學家認為的更為多樣化。

古老的樣本也可以解開現代健康之謎。2021 年，科學家們發現一個基因的單一突變，該突變使人們在黑死病中存活的可能性提高了 40%，但它也可能導致克羅恩病等自身免疫疾病。

本文來自微信公眾號“愛范兒”（ID：ifanr），作者：榮智慧，36氪經授權發佈。

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