近年來，數字經濟為全球經濟發展持續注入新動力，更逐步成為助推中國高質量發展的新引擎。如何依托數字化技術實現新一輪產業變革，推動數字化智能化轉型，并搶占全球價值鏈制高點，已成為各國科技競爭的焦點。為直觀透視全球數字科技發展情況，阿里研究院、智譜AI近日聯合發布《2023全球數字科技發展研究報告》（以下簡稱《報告》）。《報告》基于AMiner科技情報平臺的數據，利用文獻計量方法，為數字科技研究前沿“畫像”，從而揭示各領域創新活躍程度，總結2023年全球數字科技十大趨勢，為我國數字科技發展提供參考。

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持續跟蹤核心論文

揭秘全球數字科技十大趨勢

通過對2012年—2021年數字科技領域TOP 1％核心論文的持續跟蹤，《報告》篩選出數字科技領域十大熱點前沿技術：生物大數據、生成式對抗網絡算法、沉浸式擴展現實、量子計算機、AI破解蛋白質和基因結構、移動邊緣網絡、可解釋的AI、聯邦學習、混合計算和能源區塊鏈技術。

趨勢一：生物大數據。隨著對生命系統的深入研究和各類高通量組學技術的產生和發展，生物信息學的研究范疇不斷擴大，轉錄組、蛋白質組、非編碼RNA組等各種組學數據以及生物系統層面的解讀持續擴展，生命科學從定性描述開始實現動態、精準和定量解讀。

趨勢二：生成式對抗網絡算法。作為人工智能熱門方向之一，生成式對抗網絡算法已被廣泛應用于計算機視覺、自然語言處理和信息安全等領域。未來，隨著深度學習技術的不斷迭代，AIGC領域將百花齊放，內容產出或將逼近至人類作品，令人“真偽難辨”。

趨勢三：沉浸式擴展現實。擴展現實技術是虛實融合、數實融合的關鍵基礎，隨著擴展現實產業鏈逐漸成熟、技術不斷發展、內容應用日漸繁榮，以娛樂應用為代表的擴展現實生態漸漸充盈，相關技術平臺有望迎來爆發。

趨勢四：量子原型樣機和專用處理器的研制。當前，量子計算機的研制已從以院校、研究所為主的基礎性研究階段，過渡到以創新企業為主體的“量子霸權”研究階段。隨著研制成果的不斷涌現，通用量子計算機研制問題將在未來五年內被破解，可實際使用的量子處理器將落地。

趨勢五：AI解碼蛋白質結構。2021年，Deepmind公司的蛋白質解碼預測系統AlphaFold橫空出世。與此同時，該公司還公布了約35萬種蛋白質的結構，該項成果因此入選《科學》2021年度十大科學突破。隨著AI技術的不斷發展，對具有內在無序特性的蛋白質以及通過翻譯后修飾或環境條件改變結構的蛋白質建模問題有望在將來解決。

趨勢六：移動邊緣計算網絡。隨著物聯網、5G、工業自動化、智能制造的興起，處于物理實體和工業連接之間的移動邊緣計算的作用日漸突出，并逐步實現了集中化和智能化。其低時延、大帶寬、個性化、高安全性等特性可滿足分布式服務、工業自動化的需求。

趨勢七：可解釋的AI。由于人類社會存在多元化的價值觀念和價值體系，發展可解釋性的人工智能，將加強人機之間的理解，讓人工智能技術跳出“黑箱”，從而建立可解釋、可理解、可信任的人工智能體系。

趨勢八：基于算法模型和安全隱私的聯邦學習技術。近年來，聯邦學習作為解決數據孤島問題的重要技術引起業界廣泛關注，并被廣泛應用于金融、醫療健康以及智慧城市等領域。未來，聯邦學習技術的發展將與邊緣計算、區塊鏈和網絡安全等多個領域關聯，更好發揮其隱私性、高效性和便捷性的技術特性。

趨勢九：混合計算。隨著萬物互聯的發展，“單一計算方式不能解決所有問題”逐漸成為共識。“混合計算”借鑒了“用不同的計算資源處理適合該結構的任務”這一異構計算的思想，構建出特定領域專用的高效應用組件，從而更好地滿足無線互聯、圖像識別、視頻處理、智能制造等多領域需求。

趨勢十：能源區塊鏈。區塊鏈技術能夠依靠自身的鏈式特征和獨特的區塊結構融合到能源互聯網中的各個層面。未來，創建區塊鏈一體化能源系統可有效促進清潔能源的產量提升和高效利用，提高地區能源的綜合利用率，在保證經濟性和穩定性的基礎上，實現節能環保目標。

科研實力與人才儲備

綜合對比發展現狀

除了研判十大趨勢，《報告》還對全球范圍內數字科技領域科研實力和人才儲備進行對比。

在科研實力方面，《報告》主要涵蓋論文與專利兩個維度。在論文維度上，綜合評估論文的“量與質”，中美數字科技論文整體影響力大致相當：盡管我國數字科技領域論文數量與美國相比存在4％的差距，但是平均被引量比美國多4次／篇。需要注意的是，在以“Top 1％論文”為代表的卓越研究成果上，我國“Top 1％論文”數量（7096篇）明顯少于美國（9634篇），且平均被引量也明顯落后于美國。同時，《報告》顯示，我國在當年論文總量和Top 1％論文數量上與美國的“黃金交叉”均已出現，這說明我國在數字技術前沿研究方向逐步形成對美國的優勢。

另外，值得一提的是，中國科學院的數字科技論文發表量高居全球第一。除中國科學院外，中國科學院大學也躋身前10強。平均被引量最高的是哈佛大學（50次／篇），表明該機構在數字科技領域有較強的研究和創新能力。

在專利維度上，作為數字技術專利大國，我國數字技術專利數量在全球遙遙領先，共計387989件數字技術專利，是美國的2.9倍，充分表明我國數字應用技術整體研發能力在全球首屈一指。在全球高價值專利前10強機構中，盡管華為和阿里巴巴入榜，但與三星、微軟和谷歌等國際巨頭相比，我國數字科技巨頭的專利儲備實力仍有較大追趕空間。

在人才儲備方面，《報告》描述了我國“人才基數大但高層次人才缺乏”的現狀：我國數字科技人才總量共計12.8萬人，居全球第一，占全球總量的17％，是美國的1.5倍；但數字科技高層次人才（高引用指數不小于20）只有0.7萬人，僅為美國的35％。

在國際學術合作上，作為全球最熱絡的雙邊合作，中美學者合作從2018年開始出現降溫。在數字科技領域，2012年至2021年，中美學者合作產出被引量Top 1％的論文1954篇，是全球科研產出最豐碩的雙邊合作，但從2018年開始，中美兩國學者合作論文增長率一直處于下降態勢。這對我國后續推進全球學術合作，擴大高層次人才交流提出了新的考驗。

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