撰文｜Odin
题图｜视觉中国
大家新年快乐！一转眼大家终于撑过了艰难的 2020 年，希望 2021 年会比较好过！
前沿科技界别，也迎来了新一年。每年，阿里巴巴投资的基础科学研究院“达摩院”，也会发表一年一度的“十大科技趋势预测”，让大众了新一年科技发展的方向。
去年，我们就曾为大家简单介绍，达摩院的 2020 年十大趋势，虽然达摩院所作出的预测，并不一定正确，但大体而言算是科技界的一家之言。
到了 2021 年，达摩院也对自己的”2021 年十大科技趋势预测”，做了细化分析，并将相关预测分为三大部分：
由基础科学推动的“原子动能”；
以数据计算技术推动的“比特跃迁”；
通过各种全新技术带动的“场景变革”。
如果大家想更深入了解这些技术，大家可以稍移玉步，直接到阿里达摩院参看原文。而我们将会为大家带来相关趋势的解读，让大家更了解这些技术背后的机遇。
还未来的“未来”科技
首先，我们先来聊聊阿里达摩院的这次预测当中，真正属于“未来科技”的两个技术。
笔者所指的“未来”科技，是指这些科技将会在 2021 年得到重视，并往这个方向提速发展。在长期而言，我们可以展望这些科技将会改世界，如果大家从事科研、或是准备公司的长远规划，可能需要往这类“未来科技”的发展路线，调整自己的策略。但尽管如此，这些技术目前仍然在研发阶段，仍然远远未能落地到实际应用，在可见的未来，仍然可能是空中楼阁。
所以如果大家需要就着未来进行投资规划，就必须注意这种“未来科技概念”的投资，回报期可能长达 5~10 年、甚至以上。
“量子计算机原型进度如何？” “在“完全成功”和“还未开始”之间的阶段。” “我能观察一下吗？” “这问题很复杂。”
在“测不准原理”下，观察者影响其量子计算的结果，“观察”成了“量子计算”复杂问题。图片来源：IAS。
在这“十大科技趋势预测”当中，最值得大众关注的，相信会是早前被中央高度重视的量子计算。先前笔者在“10 分钟带你读懂量子计算”一文中就曾提到，量子力学有一句名句：如果你觉得你理解量子力学，那代表你其实不理解量子力学－－量子力学就是这么复杂和深奥，但在人类不断研究之下，Google 的 Sycamore 证实了量子计算机，的确比传统计算机优胜，这就是所谓的“量子霸权” 。
因此去年阿里达摩院就曾预测，2020 年的量子计算将会进入攻坚和产业化的阶段。但尽管相关技术也在不断加速，各国政府也愈来愈重视，但量子计算在 2020 年的唯一重大突破，仅仅就是通过中国的九章计算机，真正确认量子计算的优越性而已；结果在 2020 年，量子计算仍未全面进入产业化。
因此阿里达摩院在 2021 年调整了预测，认为本年的核心趋势在于“量子纠错”和”实用优势”。先前虎嗅提到，量子计算机虽快，但痛点在于准确率低，今年量子计算的趋势，其实只是想让它从单纯的“纸上理论”，转入“实际上可用”的最低门槛而已，但实际上可用，仍然距离“真正能用”还有不少时间。
带领九章团队的潘建伟就曾表示，要 10~15 年才能成功研发出通用量子计算原型机，至于那些量子计算概念股？天知道这些公司在 10 年后，在量子计算领域上站在什么位置了。量子计算领域的投资回报期长、风险也大，投资者务必多加注意。
图片来源：新智元。
在阿里达摩院提到的另一重要“未来”科技，是脑机接口。由于现代钢铁侠马斯克 (Elon Musk) 在 2020 年显摆了一下脑机接口，使这个本来不太受大众注意的技术，突然成为焦点所在。但先前我们提过，马斯克显摆的设备，并没有为脑机接口技术带来重大突破，也没有在破译脑波的奥秘上多走一步。
那为何阿里达摩院认定这是 2021 年的大趋势？按照他们的说法，原因是脑机接口“已经逐渐从学术界渗透到创业圈。”
他们认为，“虽然离实用化还有很长的路要走，但毫无疑问，人类朝着大脑与机器融合的伟大目标，向前踏出了一大步。”因此，笔者估计在 2021 年，将会有更多企业受马斯克影响，而选择投资脑机接口，加速相关的技术研究。
诚然，根据阿里达摩院的想法，脑机接口是一个交叉学科技术，里面涉及太多跨学科范畴。因此，“脑机接口”的技术路线远比量子计算复杂，也比量子计算更难在短期内出现重大突破。至于投资脑机技术、甚至投资脑机概念股？请谨慎行事。
将会出现的未来机遇
这次，阿里达摩院除了提出两个仍然属于“未来”的技术之外，也预测一些开始进入应用阶段的技术。尽管这些技术在短期之内，不一定能见到这些产品进入市场，但在中期而言将会对科技产业，带来各种新机遇，当中就包括了“第三代半导体”以及碳基技术。虽然它们虽然属于未成熟的新技术，但业界早已有相当的积累，大规模商用化仅仅是时间问题而已。
根据阿里达摩院的说法，第三代半导体以氮化镓 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 为代表，受工艺、成本等因素限制，多年来仅限于小范围应用。但近年来随着材料生长、器件制备等技术的不断突破，第三代半导体的性价比优势逐渐显现，并正在打开应用市场。同样地，碳基材料的技术突破为柔性电子提供了更好的材料选择，其质量已可满足大规模集成电路的制备要求，将会带来一场全新的电子技术革命。
但说到半导体，也许不少人就会 High 起来，特别是早前我们也曾提到，北京大学团队首次证明碳基芯片性能将有望超越传统硅基芯片，让不少人以为中国可以换道超车了。事实上，这些新物料的确是为科技界带来了“新赛道”，但绝不如我们所想的让中国“换道超车”。
第一代半导体材料硅 (Si)、与第三代氮化镓 (GaN) 与碳化硅 (SiC) 的比较。图片来源：祥峰投资。
多年来，我们仍然沿用所谓“第一代半导体”硅 (Si) 作为芯片的主要材料，即使在 1980年代已出现砷化镓 (GaAs) 第二代半导体，但无论在成本和技术上仍然无法取代硅。即使早前我们提到，北大团队已证实碳基芯片比硅基芯片更为优胜，但这并不代表中国半导体行业就能换道超车，不再被卡脖子。
因为“第三代半导体”一名，一定程度上是一种误导。
有说法指出，目前所的“第三代半导体”技术，仍然不足以取代硅作为芯片的主力材料，只能在特定场景拥有超越硅的能力，所以对于目前的半导体行业来说，“第三代半导体”不是换道“超车”，而是刚开设了全新的赛道而已。更何况目前的相关赛道也被外国所把持，就以碳化硅为例，美国的 Cree 公司在 2018 年控制了 62％ 的产能。相比之下，中国相关产业仅仅是后来之秀，短期内仍无法抗衡。
但尽管如此，这些新的材这仍然为我们带来巨大的机遇，因为它们毕竟就是一条全新的赛道，也是一个全新的市场。阿里达摩院的报告就指出，预计工业充电、5G 高频器件、可再生能源和储能领域、特别是在高频高压应用中，将竞争性取代原有的硅器件；笔者先前也就曾提过，氮化镓 (GaN) 技术让本来陷于劣币驱逐良币的充电器市场，获得重生。
此外，今天的科技世界目前仍以 “硬材质”为主导，柔性电子技术才刚刚起步，厂商扎堆推出折叠屏手机，但我们就曾提到，拆叠屏手机遇上各种技术硬伤，因而无法普及。但据阿里达摩院的说法，碳基材料为柔性电子提供了更好的选择，带来全新的电子技术革命，并会将在发光显示、能源装置、电子标签、电子皮肤等方面改变人类的生活方式。
图片来源：方正证券 via 面包芯语。
而且，随着这些新物料而出现的新赛道，也仅仅只发展了几年而已，目前相关技术仍在发展当中，市场远远未达饱和，中国企业如果愿意沉下心来发展，换了道也不是没有“超车”的可能性。因此，尽管我们在短期内未必感受到新物料带来的变化，但大家仍然值得多留意他们带来的新市场。
进入大规模商用化的技术
阿里达摩院在 2021 年，除了提出了的量子计算机与脑波接口这两个仍然遥远的未来技术趋势，以及第三代半导体材料以及碳基柔性电子物料等快将来到的新技术之外；剩下来的均属相对成熟的“现代科技趋势”，而且它们均不约而同地，往着大规模商用化的方向直奔而去。
这六个趋势如下：
AI 提升药物及疫苗研发效率；
数据处理实现“自治”和“自我进化”；
云原生重塑 IT 技术体系；
农业迈入数据智能时代；
工业互联网从单点智能走向全局智能；
智慧运营中心成为未来城市标配。
但只要细心留意，大家都会发现这些技术，均建基于近年火得一塌胡涂的各种核心新技术，包括：
人工智能
大数据
物联网
云计算
以“AI 提升药物及疫苗研发效率”，就是把人工智能在医学上的实际应用，而“数据处理实现自治和“自我进化”，也是将人工智能应用于大数据处理。云原生技术正好是今天最热门的云计算趋势，而农业、工业互联网以至城市的智慧运营中心，也是多年来物联网的核心愿景。
更重要的是，它们虽然尚未正式“大规模”商用化，但的确已经有不少公司引入相关技术，进入实际的商用操作阶段。根据达摩院的预测，笔者估计这些应用将会在 2021 年开始普及化。
使用全局物联网信息，工厂就能在庞大流程里，快速找出并解决问题。图片来源：N3N。
虎嗅先前就曾提过，制药公司 BenevolentAI 借助 AI 算法，发现巴瑞替尼可以用来治疗新冠肺炎；也曾提过联想通过人工智能，自我管理海量的生产数据。虎嗅也曾提过，就连苹果也要开始进入云原生；也曾提过德国西门子就部署了全局的工业互联网，也曾提过腾讯近年推出了智慧农业方案，当然，更不少得全球多国已陆续推进其智慧城市计划了。
准确来说，达摩院提出的这这六个趋势，甚至已经不能算是“趋势”，而是在 2021 年各大公司的新战场。毕竟科技已经成为现今社会的核心生产力，各大公司也不得不引入各种新技术增加竞争力。毕竟，BenevolentAI 引入新技术来强化研发能力，联想借助新技术实现更柔性的供应链、苹果也引入新技术，来提高 iCloud 的质量；西门子也引入新技术，改善了生产效率。
图片来源：Gartner。
但更重要的战场，是这些技术的背后也需要海量数据，只要这些技术需要海量数据，那就少不了云计算平台的支持。农业迈入数据时代，所以互联网公司腾讯，就推出了智慧农业方案。苹果推出 iCloud 多年，但背后仍然要依赖互联网公司 Amazon 和 Google 的云计算平台协助。即使是作出这样预测的阿里达摩院，其母公司阿里巴巴也有阿里云，而阿里云也是全中国最大的云计算平台之一。
换言之，上述的各种新应用、新趋势，都是结合了人工智能、物联网、大数据的全新形态的云计算平台，在 2021 年的科技世界上扩张势力的企图而已。
云计算将会是核心战场
当然我们没有理由相信，阿里达摩院为了帮阿里云招徕生意，才连续推出六条与云计算有莫大关系的趋势预测。因为即使达摩院不说，谁都知道云的重要性与日俱增，只有傻子才觉得云计算不是未来。
但这也证明无论哪种新技术、新趋势也好，最后还得要云计算。公司要不就是自己架站、要不就是找来各种 SaaS 或 IaaS 等云计算平台，最终也会带动新一波的云计算以及其背后的硬件市场。
与此同时，阿里巴巴、腾讯、华为、英特尔、英伟达等巨头，早就磨拳擦腿准备好分享这个庞大的新市场。但他们也要进入这个市场，也必须要把自己的芯片、服务器硬件以至云平台进一步智能化，让企业真正能通过他们的服务器，实现上述的愿景。
智能化的云计算，才是 2021 年的真正决胜的核心战场所在。
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