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真正的「科幻元年」何时到来?2023或许给出了新答案
作者:特邀作者 2023-11-23

作者 | DOMO

从来没有哪一年,人们对科技的关注和讨论像2023这样热情高涨, 我们正处在21世纪科技高速发展的黄金时代。

在ChatGPT 推出仅两个月后,在今年年初月活用户已经突破了 1 亿,成为史上用户增长速度最快的消费级应用程序;8月,华中科技大学在B站发布视频,成功首次验证合成了可以磁悬浮的LK-99晶体,有望更加接近真正意义上的“室温超导”;11月,何小鹏和余承东因为“AEB”在网上隔空辩论引起全民关注,背后则是未来智能驾驶不同技术路线的讨论。

科技在过去总是悄无声息的影响着生活,但2023年一个又一个的重磅事件进入人们的视野。当每一个人真切体验过只需要说一段话,AI就能自动帮你写策划、出设计,心里都会冒出一个疑问:那些科幻电影里才有的场景是否真的要变成现实?假如这一切终将带来,哪些技术是我们目前最应该关注的?这些技术如今发展到了什么阶段?这些技术又会带来哪些新的机会?我们从2023科技迸发的花火中,找到未来发展的轮廓。



1.“AI+能源”正在改造汽车

20年后的汽车,和现在会有什么不同?近期蔚来创始人、董事长、CEO李斌在参加腾讯新闻“热问向未来”《20年20人20问》活动中发出了提问,并且他也对此发表了看法:“20年后的汽车,可以概括为三个数字,分别为‘0、0和100’ ;第一个0,指的是0交通事故;第二个0,指的是0排放。100,指的是100%懂你。”而要想实现这样的目标,离不开智能驾驶技术和能源动力两大领域的持续发展。

随着近些年新能源汽车行业的不断发展,汽车的智能化水平也不断提高,一款车的智能驾驶系统是否优秀已然成为评判该车是否优秀的重要因素,在消费端同样如此,据相关数据统计,智能化程度已成为继车型价格、品牌、能耗之后消费者购车第四大参考因素。2023年,中国25岁以下乘用车用户有69.5%将座舱智能化视为重要购车参考因素, 25- 35岁乘用车用户有65.7%将座舱智能化视为重要购车参考因素,且16.6%将座舱智能化视为购车首选。

用户之所以愿意为智能化买单,更多是因为可以提供更好的人车交互体验,过去的交互功能只是简单的语音助手,但随着今年AI技术的突破进展,以ChatGPT为代表的大模型产品已经可以做到非常流畅的自然语言交互,同时AI能辅助完成的工作类型也变得十分丰富,将AI大模型引入智能驾驶已经是可以预见的趋势。

而AI大模型还在以惊人的速度进行迭代,要将一款大型语言模型训练至GPT-3 等级,2020年得花费近460万美元,到了2022年骤降至45万美元,ARK预计,到2030年之前,人工智能的训练成本都将继续以70%的速度下降,而算力又在不断增强,可以设想智能驾驶领域许多如今看来难以突破的问题,届时通过AI加持的系统都能给出全新的解决方案,利用多模态感知与多模态交互技术,可以提供更强的通用智慧能力与学习能力,打造成类人的虚拟管家,给消费者提供全新的人机对话新体验,车辆驾驶的安全性也会不断提高。20年后汽车将不再是汽车,而是生活助理+工作助理,是人类的陪伴机器。

当然,陪伴不仅存在于驾车场景,随着AI技术的加持,持数字人变得愈发智能,当下就已经应用在娱乐、情感倾诉、知识教学、智能客服等多个场景,以目前人工智能的发展速度,可以预见未来AI数字人会变得随处可见,用于满足人类的各项需求。科幻作家韩松在《20年20人20问》也提到类似的观点,“随着人工智能的发展,男性和女性都将获得更大的独立,人们从家庭里获得的满足,可以有多种替代方式获得。”

目前汽车大体可分为燃油车和电动车两大类,但正如北京汽车流通行业协会副秘书长王萌所说, “纯燃油汽车将被新能源汽车取而代之,但纯电不是唯一发展路径,更多的是根据全球能源和各个国家区域的差别出现的混合动力模式。”氢作为一种清洁能源,近年来在氢燃料电池方面研究取得了众多突破进展,并已经开始初步在汽车产业中应用。 在2023进博会上,宝马iX5氢燃料电池车正式亮相,储氢量6kg,加氢全程只需要4分钟左右,标称续航504km,“喝”氢排水,完全0污染,虽然目前只是小规模测试,但据此前外媒报道,宝马氢能项目负责人预计2030年左右量产上市,可以预想未来10年将会有更多厂家推出氢燃料电池车。

除了能源上的革新,作为一种交通工具,汽车与飞机的边界正在变得模糊,在众多经典的科幻电影中,汽车往往是漂浮在半空,而如今飞行汽车恰恰是目前汽车产业最前沿的探索方向之一。据统计截至2022年8月,全球已有超340个电动飞机项目正在研发,其中,中国研发项目数量接近30款。此外,国内外相关企业也纷纷完成适航验证、首飞等,并且资本也已按捺不住热情,自2021年9月至2022年5月,我国共有9家电动飞机初创企业获得了近亿元的投资。今年10月24日的小鹏科技日上,小鹏汇天新一代的飞行汽车亮相,分体式版本车体后半部为飞行器“机库”,飞行体是可手动或自动飞行的2座电动垂直起降飞行器,可以全自动完成展开、收纳以及进出车厢的操作。

2.通信网络再升级:算力加持下的通信网络

在《20年20人20问》中,高通中国区董事长孟樸、顺为资本合伙人程天,提到了关于量子计算和万物互联发展的问题。通信和算力这两个领域对彼此相互都不可或缺,带我们进入了一个前所未有的数字时代。

现代人类活动离不开通信网络,从 2G到 5G,网络速度在25 年间提升了 1 万倍,但想要真正进入万物互联的时代,对于通信容量、通信延迟都会有全新的要求,空天地一体化网络技术由此应运而生。

2023年8月29日,华为Mate60 Pro系列手机发布,成为全球首款支持卫星通话的大众智能手机。这一里程碑事件,将卫星通讯设备直接推进到了大众消费级智能终端,也让更多人关注到卫星通信这一领域。

如今的卫星通信通信已经发展相当成熟,根据美国卫星产业协会(SIA)数据,2022年全球在轨卫星数达5000颗,在线卫星通信终端达到320万套,由此产生的卫星互联网市场规模达到2810亿美元。随着5G网络建设的逐步完备,全球如今都在探索6G网络,而卫星通信恰恰是6G网络的重要组成部分。中国移动研究院院长黄宇红也对此表示,6G将实现网络无所不达、算力无所不在、智力无所不及!我们可以期待在2030年代实现。

不过,强大的通信能力背后意味着强大的算力,量子计算是一种遵循量子力学规律,调控量子信息单元进行计算的新型计算模式,在原理上具有超快并行计算能力,可通过特定算法产生超越经典计算机的算力。近年来量子计算持续受到全球各国重视,并先后出台相关政策鼓励发展,随着各国的大量研发投入,量子计算开始由最初的实验阶段进入到论证阶段。

前不久,中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子科技创新研究院研究团队与中国科学院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,成功构建了255个光子的量子计算原型机“九章三号”,再度刷新了光量子信息的技术水平和量子计算优越性的世界纪录。根据公开正式发表的最优经典精确采样算法,“九章三号”处理高斯玻色取样的速度比上一代“九章二号”提升一百万倍。“九章三号”在百万分之一秒时间内所处理的最高复杂度的样本,需要当前最强的超级计算机“前沿”花费超过二百亿年的时间。这一成果进一步巩固了我国在光量子计算领域的国际领先地位。

英特尔中国研究院院长宋继强曾表示,实现量子实用性是让量子计算能规模化商用的前提条件,早期小规模的研究和商用将在特定领域先行进行。而根据光子盒发布的数据显示,全球量子计算产业规模在2022年达到13亿美元,预计到2025年超过50亿美元,到2028年突破300亿美元,未来十几年的复合增长率将达到60%。在可见的将来,量子计算将进入商业化试应用阶段。

3. 能源危机可以被解决

2022年12月13日,美国能源部召开新闻发布会,正式公布劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)关于“可控核聚变”实验的历史性突破进展,实现核聚变反应净能量增益,让所有人看到实现真正的可控核聚变的曙光。

核聚变,是指将两个较轻的原子,在极高温、高压下让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用,生成一个较重的核和一个极轻的核(或粒子)。在此过程中,一部分聚变的原子核的物质被转化为光子(能量)。这是太阳以及其他恒星内部源源不断产生能量的方式。最早的人工核聚变技术在氢弹上得到体现,但是不受控制的。上世纪50年代,人类开始研究用于民用目的的可控核聚变。由于其产生巨大的清洁能量,也被誉为“人类能源的圣杯”。

尽管人类对核聚变的研究已超过70年,但一直以来的困扰是,以现有技术加热并控制等离子体需要巨大能量,大到入不敷出,即输入的能量总是大于产生的能量。科学家们以Q值衡量核聚变反应的能效比,大于1意味着核聚变产生的能量多于它用掉的。从2012年到2021年,人们每次核聚变实验输入的能量都在2.05 兆焦耳 (MJ) 左右,输出的能量虽然每年都有提高,但直到2022年12月5日,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 历史性的输出了3.15兆焦耳,是输入的1.5倍,实现了净能量增益!

不过,1.5倍的能量增益仍旧离真正的实用相差太远,国际上公认的Q值需要达到30,核聚变发电才具有竞争力,乐观估计至少还需要30~40年。

除了可控核聚变外,根据中文版《氢能平价之路》研究报告表明,在规模经济的作用下,氢气的成本下降幅度和速度将远超预期,预计到2030年氢能产业链整体成本将下降50%,成本的下降会进一步加速氢产量的增长;此外在光伏领域,中国光伏踏入新周期。“双碳”目标被提出,欧洲能源危机持续,中国与欧洲光伏双市场开启,光伏新一轮扩产潮已经到来。根据甲子光年研究,光伏电池技术此前已经历过三次迭代,而目前最新的叠层电池技术,理论转化效率超43%,当前中试线的效率近30%,已成为当前光伏企业重点研发路线选择。通过多种能源多种路线的发展,在未来或许有彻底解决能源问题的希望。


结语

在人类历史上,人们的生活总是伴随着科技的发展而变化,有些变化是喜悦,“可控核聚变有望实现”、“芯片算力不断提升”,有些变化则会带来担忧,“AI是否将会取代人类工作?”、“大模型训练是否会造成更多的数据泄露?”刘慈欣近期在腾讯新闻20周年特别策划“热问向未来”中提问道:“在未来20年,对人类生活做出最大改变的技术可能是什么?”也许这个问题并没有标准答案,唯一能肯定就是,真正的「科幻元年」似乎已经到来,20年后我们的日常生活一定会跟今天完全不一样。


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