科技創(chuàng)新這一年，回顧那些帶給我們諸多驚喜的科技之變
科技創(chuàng)新這一年
時光荏苒，又值歲末。
2022年，在疫情的陰霾下，全球科技創(chuàng)新之光照亮了世界。
這一年，人工智能、超級計算、元宇宙等技術(shù)正加快應(yīng)用于人們的日常生活，推動著人類社會不斷向前發(fā)展。量子信息、腦接口、核聚變等前沿科技，紛紛取得突破。諸多前沿性、探索性和自主創(chuàng)新類成果，閃耀著人類智慧的光輝。
這一年，人類的目光投向更遙遠的宇宙。“中國天眼”發(fā)現(xiàn)首例持續(xù)活躍重復(fù)快速射電暴、首張銀河系中心黑洞照片公布、韋伯望遠鏡公布了迄今為止遙遠宇宙最深最清晰的紅外照片……在追求真理與奧秘的路上，人類探索的腳步從未停止。
今天，2022年度最后一個《科技前沿》版，讓我們共同回顧，那些帶給我們諸多驚喜、更多可能的科技之變。
中國問天之路越走越遠
■張 艷 解放軍報記者 王凌碩
仰望天空，你，看到了什么？
白色尾跡，橫貫天空，火箭托舉著又一顆“星星”飛向遙遠的宇宙。
回眸即將過去的2022年，中國航天走過了極不平凡的一年。在酒泉、在文昌、在西昌……火箭一次次騰空而起，將一顆顆“星星”送入太空。其中，最亮眼的莫過于中國空間站。
11月29日，長征二號F遙十五運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，成功將神舟十五號航天員乘組送往中國空間站。此次發(fā)射成功，標志著空間站關(guān)鍵技術(shù)驗證和建造階段規(guī)劃的12次發(fā)射任務(wù)全部圓滿完成。后續(xù)，中國空間站將進入到應(yīng)用發(fā)展階段。
2022年，是中國載人航天工程立項實施30周年，也是中國空間站的決戰(zhàn)決勝之年。這一年，中國載人航天完成了2次貨運飛船、2次神舟飛船、2次實驗艙在內(nèi)的6次重大發(fā)射任務(wù)，中國空間站“T”字基本構(gòu)型組裝建造如期完成。整個過程環(huán)環(huán)相扣、一氣呵成，展現(xiàn)了中國載人航天30年發(fā)展的厚重積淀與強大實力，跑出了新時代中國航天發(fā)展的加速度。
2022年，我國火箭的運載能力進一步提高。
“力箭”出鞘、“夸父”探日、捷龍首飛……這一年，全年航天發(fā)射次數(shù)超過60次，再創(chuàng)歷史新紀錄。我們看到，越來越多的“中國星”閃耀蒼穹。
2月27日，長征八號遙二運載火箭將22顆衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道，創(chuàng)造了我國一箭多星發(fā)射的最高紀錄。與傳統(tǒng)的單星發(fā)射相比，“一箭多星”能夠更充分地利用火箭運載能力，提高發(fā)射效率，降低發(fā)射成本。3月29日，我國新一代中型運載火箭長征六號改首飛圓滿成功，突破了我國現(xiàn)有常規(guī)中型火箭最大運載能力。7月27日，我國迄今最大的固體運載火箭力箭一號運載火箭成功首飛，標志著我國在運載能力、入軌精度、設(shè)計可靠性、性價比等方面邁入世界固體運載火箭領(lǐng)域先進行列。
在2022年中國航天大會上，龍樂豪院士表示，我國重型運載火箭正在研制之中，它的箭體直徑達到10米級，高度110米左右，低軌道的運載能力有望達到150噸以上，地月轉(zhuǎn)移軌道的運載能力達到50噸以上，這將是未來運載能力最強的火箭。
太空探索永無止境。回眸2022，中國航天人用拼搏和汗水搭起飛天之梯，不斷刷新“中國高度”，不斷創(chuàng)造“中國奇跡”；展望2023，中國航天將踔厲奮發(fā)，持續(xù)走在創(chuàng)新發(fā)展的“快車道”上，繼續(xù)向航天強國不斷邁進；放眼未來，中國愿與世界一起共同探索宇宙奧秘，推動航天技術(shù)更好造福世界各國人民。
構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間命運共同體
■李 姍 徐文浩
能夠用眼睛打字的眼動輸入儀、集手機和頭盔功能于一體的智能頭盔、可應(yīng)用于城市數(shù)字治理各領(lǐng)域的多功能巡檢無人車……今年世界互聯(lián)網(wǎng)大會烏鎮(zhèn)峰會上，從“互聯(lián)網(wǎng)之光”博覽會到15項世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果發(fā)布會，一個個新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用驚艷亮相。
“加快構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間命運共同體，為世界和平發(fā)展和人類文明進步貢獻智慧和力量。”習主席在向2022年世界互聯(lián)網(wǎng)大會烏鎮(zhèn)峰會所致賀信中，深刻闡述了數(shù)字化對人類社會帶來的機遇和挑戰(zhàn)，鮮明表達了中國愿與世界各國攜手構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間命運共同體的真誠愿望。
當前，世界百年未有之大變局與世紀疫情交織疊加，數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新正日益融入并深刻改變社會發(fā)展各個領(lǐng)域，呈現(xiàn)出蓬勃向上、持續(xù)向好的強勁勢頭。
這一年里，我們看到——
人工智能技術(shù)取得重大突破。在今年年初北京冬奧會上，人工智能技術(shù)在開幕式、比賽項目、運動員訓(xùn)練等多個場景實現(xiàn)應(yīng)用，科技冬奧大放異彩。2022年，AI在創(chuàng)造力上有了巨大突破。12月16日，《科學(xué)》雜志發(fā)布2022年度科學(xué)十大突破，其中一項就是AIGC，即利用人工智能技術(shù)生成內(nèi)容。生成式人工智能技術(shù)的爆發(fā)，讓AI開始進軍藝術(shù)表達、科學(xué)發(fā)現(xiàn)等被視為“人類獨占”的領(lǐng)域。11月30日，人工智能公司OpenAI發(fā)布全新聊天機器人模型ChatGPT，其突出的智能對話能力，更是在國際上掀起AIGC人工智能賽道熱潮。此外，AI設(shè)計蛋白質(zhì)、以AlphaTensor為代表的算法設(shè)計系統(tǒng)、以AlphaCode為代表的AI編程系統(tǒng)等成果頻出，也意味著人工智能在解決問題能力方面有了實質(zhì)性的飛躍。
元宇宙技術(shù)進入快速探索。今年以來，元宇宙繼續(xù)成為人們研究探討的對象，兩個元宇宙技術(shù)受到重點關(guān)注。一個是以數(shù)字人技術(shù)為核心，幫助企業(yè)和品牌開展營銷活動，也被稱為“消費元宇宙”，包括啟用或推出虛擬代言人、發(fā)布NFT數(shù)字藏品、舉辦線上虛擬發(fā)布會等。另一個是數(shù)字孿生，通過對原子的比特化，進而顯示、預(yù)測和推演，提升各行各業(yè)的生產(chǎn)效率。今年6月，微軟、Meta、英偉達、高通、華為等36家公司和組織宣布成立元宇宙標準論壇，這是一個全球化的元宇宙技術(shù)標準組織，旨在為AR/VR、地理空間和3D技術(shù)培養(yǎng)開放、可互操作的標準，進而為促進構(gòu)建開放元宇宙所需的互操作性標準開展全行業(yè)合作。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)乘風而上。在前不久結(jié)束的卡塔爾世界杯上，云端“現(xiàn)場觀賽”、智能助理裁判、數(shù)智手語主播等虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，讓人們感受到科技賦能的另類觀賽體驗。當前，輕薄和輕量化已成為AR/VR光學(xué)產(chǎn)品開發(fā)追求的目標。今年10月，Meta發(fā)布混合現(xiàn)實、眼動追蹤和面部追蹤技術(shù)，其中混合現(xiàn)實是邁向增強現(xiàn)實設(shè)備之旅的關(guān)鍵要素，而眼動追蹤和面部追蹤是AR/VR設(shè)備充分發(fā)揮潛力所需的重要組成。有關(guān)專家預(yù)測，虛擬現(xiàn)實技術(shù)即將迎來新的發(fā)展“風口”。
如今，各種數(shù)字技術(shù)交織互動，聯(lián)通了全球，聯(lián)動了世界，聯(lián)結(jié)起現(xiàn)在與未來。這張共享之網(wǎng)下，一個數(shù)字與現(xiàn)實世界交相輝映、更加廣闊的人類發(fā)展新空間正加速形成，推動世界向著更美好的明天邁進。
未來科技革命的曙光
■曾建偉 劉長濤 李輝中
一個偉大時代的到來，往往需要很長一段時間醞釀。就如20世紀初的那段日子，新發(fā)現(xiàn)、新成果不斷涌現(xiàn)，“兩朵烏云”最終釀成了一場足以顛覆當時物理學(xué)理論體系框架的大風暴。如今，也正處于這樣一個時期。雖然現(xiàn)在還未產(chǎn)生顛覆性的技術(shù)突破，但未來科技革命已經(jīng)初現(xiàn)曙光。
2022年是科技飛速發(fā)展的一年，也是科技界屢創(chuàng)新高、收獲滿倉的一年。
這一年，新能源迎來突破性發(fā)展的機遇期。
今年2月，一則消息披露，歐洲聯(lián)合環(huán)狀反應(yīng)堆在5秒內(nèi)產(chǎn)生了59兆焦耳的持續(xù)能量，打破了此前該裝置所創(chuàng)4秒內(nèi)產(chǎn)生約22兆焦耳聚變能量的紀錄，創(chuàng)造了新的世界能源紀錄。無獨有偶，就在前不久美國LLNL國家實驗室實現(xiàn)了可控核聚變點火，達成了核聚變反應(yīng)凈能量增益的目標——核聚變反應(yīng)過程中產(chǎn)生能量大于消耗能量。兩者的突破，彰顯著人類向“無限的清潔能源”目標又近一步。此外，其他能源技術(shù)也競相發(fā)展。低碳制氫技術(shù)嶄露頭角，氫能發(fā)展風頭更勁；儲能技術(shù)升級重塑，應(yīng)用背景更加寬泛多元；可再生能源加速發(fā)展，研發(fā)重點精細布局……在這場事關(guān)“未來命脈”的長跑中，誰也不甘落后，新型能源的曙光已初見端倪。
這一年，量子科技進入碩果累累的豐收季。
2022年諾貝爾物理學(xué)獎授予了3位研究量子糾纏的科學(xué)家，以表彰他們在“糾纏光子實驗、確立對貝爾不等式的違反和開創(chuàng)性的量子信息科學(xué)”方面的成就。諾貝爾獎委員會的專家認為，他們的研究結(jié)果為基于量子信息的新技術(shù)掃清了道路，為量子技術(shù)的新時代奠定了基礎(chǔ)。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團隊完成的實數(shù)量子力學(xué)檢驗系列實驗，成功入圍2022國際物理學(xué)領(lǐng)域十項重大進展，為未來量子信息技術(shù)的探索提供了新啟示。
這一年，生物科學(xué)步入蒸蒸日上的加速期。
我國科研人員通過電催化結(jié)合生物合成的方式，將二氧化碳和水高效合成高純度乙酸，并進一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸。這一研究不僅為人工和半人工合成“糧食”提供了新技術(shù)，也為進一步發(fā)展基于電力驅(qū)動的新型農(nóng)業(yè)與生物制造業(yè)提供了新范例。以色列魏茨曼科學(xué)研究所利用干細胞創(chuàng)造了合成小鼠胚胎，使其成功地在子宮外生長。這個“特殊的生命”僅存活了8天半，卻生長出了尾巴、心臟，甚至出現(xiàn)了大腦雛形。這是科學(xué)界的又一次驚人突破，但也面臨著法律和倫理的拷問：如果有一天，一個用人體干細胞合成的胚胎誕生在實驗室，且擁有大腦和心跳，它是否合法？
量變積累到一定程度，終會引發(fā)質(zhì)變。新能源、量子科技、生物科學(xué)以及其他科技領(lǐng)域齊頭并進、多點突破，為科技創(chuàng)新注入強勁動力，必將掀起未來新一輪科技革命的熱潮。
盤點2022年全球軍事科技熱點
■國防大學(xué) 趙 輝 張一成
軍事智能技術(shù)
軍事智能技術(shù)已成為改變戰(zhàn)爭形態(tài)和作戰(zhàn)規(guī)則的顛覆性技術(shù)，目前世界各國都在努力搶占這一新的制高點。美國國防部首席數(shù)字和人工智能辦公室（CDAO）于今年6月形成完全運行能力，成為五角大樓數(shù)據(jù)分析和人工智能的監(jiān)督者和推動者。俄羅斯成立人工智能技術(shù)發(fā)展部門，致力于開發(fā)人工智能武器，加強人工智能技術(shù)在軍用武器和特種裝備模型制造方面的應(yīng)用。今年7月，英國成立國防人工智能研究中心，以支持國防部6月發(fā)布的《國防人工智能戰(zhàn)略》，加速人工智能的軍事應(yīng)用。
無人自主技術(shù)
隨著無人化武器裝備在戰(zhàn)場上大量使用，各國對無人自主技術(shù)的研究和應(yīng)用進入快速發(fā)展階段。今年4月，英國陸軍宣布計劃在2025年之前組建第一個機器人自主系統(tǒng)（RAS）增強旅。8月，法國海軍投入400萬歐元，用于開展高級無人潛航器（HUGIN）的海上航行，提升探測能力及深海工作能力。今年年底，美國宣布，將自主系統(tǒng)與無人機、彈藥相結(jié)合的“天空博格人”和“金帳汗國”項目已成功完成多輪試驗，將于2023年正式納入采辦序列。
高超聲速技術(shù)
高超聲速技術(shù)通常是指可使飛行器的飛行速度超過5倍聲速的技術(shù)，其在導(dǎo)彈、飛機上應(yīng)用，被視為未來大國博弈的重要領(lǐng)域。1月，朝鮮兩次成功試射高超聲速導(dǎo)彈，相關(guān)技術(shù)取得突破。8月，日本成功發(fā)射一枚小型火箭，測試了一款由日本自主研發(fā)高超聲速導(dǎo)彈發(fā)動機原型機。9月，印度成功試飛了自主研制的高超聲速試驗演示驗證飛行器，標志著印度高超聲速武器研發(fā)計劃已進入關(guān)鍵階段。
反導(dǎo)技術(shù)
隨著探測、識別、攔截技術(shù)的發(fā)展，各國軍隊的先進反導(dǎo)系統(tǒng)日趨成熟。1月，以色列成功完成“箭-3”導(dǎo)彈防御系統(tǒng)對大氣層外導(dǎo)彈攔截試驗。12月，俄空天軍成功試射一款新型反導(dǎo)導(dǎo)彈，以超過3千米/秒的速度，精確摧毀了假想目標。同時，各國對支撐反導(dǎo)的預(yù)警能力高度重視。8月，俄羅斯軍工企業(yè)發(fā)布消息稱，將建成最新型的“沃羅涅日”導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)，分別部署在俄南部、北部、遠東和西北四個方向。
定向能技術(shù)
被稱為“未來戰(zhàn)爭撒手锏”的定向能武器成為各國競相發(fā)展運用的重點，并向?qū)崙?zhàn)化發(fā)展，融入作戰(zhàn)體系。當今世界已有超30個國家擁有定向能武器。10月，英國開展了首次“龍火”遠程高能激光定向能武器（LDEW）測試，提高英國在高能激光武器及其相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)儲備。俄媒報道，俄羅斯新一代激光武器“尋釁者”已研制成功并服役部署，其可以迅速鎖定和摧毀敵方無人機等，與現(xiàn)有“佩雷斯維特”激光武器系統(tǒng)高低搭配。
指揮控制技術(shù)
指揮控制是現(xiàn)代戰(zhàn)爭軍事力量體系的核心和大腦，其核心內(nèi)容包括信息獲取、計算分析、指揮決策、算法能力等。3月，美國國防部簽署《聯(lián)合全域指揮與控制（JADC2）》戰(zhàn)略實施計劃。該技術(shù)以云計算、戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)、人工智能等先進技術(shù)為關(guān)鍵支撐，將戰(zhàn)場傳感器、武器平臺連接到同一網(wǎng)絡(luò)，旨在推動數(shù)據(jù)實時共享，使軍兵種之間以及美軍與盟軍之間，能夠無縫通信，實現(xiàn)“從傳感器到射手”的OODA殺傷鏈。
增材制造技術(shù)
增材制造技術(shù)是通過材料的逐層累加形成零件的技術(shù)，可實現(xiàn)特定零件的按需快速生產(chǎn)，有效減少部隊對供應(yīng)保障體系的依賴。7月，美國海軍將施樂液態(tài)金屬3D打印機安裝在黃蜂級兩棲攻擊艦第2號艦上，這是美國海軍艦艇上部署的第一臺金屬3D打印設(shè)備，是美海軍使用增材制造提高艦隊戰(zhàn)備狀態(tài)戰(zhàn)略的最新一步。
低軌星座通信技術(shù)
由于低軌星座通信具有全球覆蓋、高速度、大容量和低時延等特點，這一技術(shù)已成為當前全球爭奪空間戰(zhàn)略資源的“新戰(zhàn)場”。比較著名的有美國的“星鏈”、英國的OneWeb等。10月22日，俄羅斯“球體”衛(wèi)星星座的首顆實驗衛(wèi)星“斯基泰人-D”成功入軌。該星座由超過600顆衛(wèi)星組成，具備衛(wèi)星通信服務(wù)、對地觀測等不同功能，一旦部署成功，將使俄羅斯擁有“最現(xiàn)代化的太空通信和監(jiān)控系統(tǒng)”。
