四大领域、十大趋势，数字科技化身未来的新动能

好奇心与 探索 ——人类进步的阶梯。

19世纪的最后一天，世界上所有的知名物理学家齐聚一堂，准备为经典物理画上一个完美的句号，所以当时的议题是如何消除经典物理这座漂亮大厦上的两朵乌云。这两朵乌云第一朵是经典物理中已知地球的空间中是有空气的，因为声音便是通过空气这一介质传播的，那么宇宙中又存在怎样的介质能够让阳光穿越真空照耀大地的？第二朵乌云则是人们在做实验的时候发现辐射能量很可能是不连续的。

后来的故事大家也都知道，科学家们在好奇心的驱使下提出了各种看似荒诞的理论，例如波尔提出了惊世骇俗的波尔模型、薛定谔提出了薛定谔波动方程……在一个个荒诞的理论的迭代与互补下，第一朵乌云诞生了相对论，第二朵乌云诞生了量子物理，它们共同将完美的经典物理推翻，也一手构建了现在的信息时代、数字时代。

2021年也是不平凡的一年，虽其分量远不及“两朵乌云”，但在疫情这一针猛烈的催化剂下，人工智能、云原生等数字 科技 融合多种技术、多个行业、多个产品，正前所未有地渗透到医疗、自动驾驶、安全等经济 社会 的方方面面，那么近未来有望落地的 科技 趋势是怎样的？

近期，在腾讯 科技 向善创新周发布《2022年十大数字 科技 前沿应用趋势》（后简称“报告”），通过访谈重点领域的科学 探索 奖获奖人、业界权威专家，凝练出了IT重塑、智能世界、虚实共生、网络革命四大领域，数字孪生、量子计算等十大数字 科技 前沿应用趋势。

在解析报告之前需明白一点，数字 科技 化身未来新动能的应用大爆发不是单一技术的突破，而是多种技术循序渐进式的增量与融合的结果。正如腾讯研究院院长司晓在“ 科技 向善之夜”中《离线-在线-在场》的主题演讲所言：“元宇宙等概念本身是一种技术渐进式发展的趋势，就像我们在30年前说信息高速公路，10 年前说移动互联网一样，概念本身叫什么并不重要，它只是一个巨大的技术应用和孵化的池子，任何一项技术单点的突破或炒作，都不会把我们瞬间带入到新时代。”

举个例子，在演讲中司晓表示腾讯计划在深圳大铲湾的一个半岛上，建立一个全新的未来总部——企鹅岛（非正式名称），在“企鹅岛”上，我们有可能看到腾讯在智慧城市上的种种积累和设想。

司晓介绍，“企鹅岛”的设计方案在一款沙盒 游戏 中被复制出来。这个数字孪生一方面体现出 游戏 所积累的AI 、方针等技术在建筑设计等场景的应用，另一方面，在这个虚拟仿真环境下，可以以更低成本来验证一系列交通、能源等系统的规划以及设计是否合理。

其实，刚在前文中提到的数字孪生亦是融合多种数字技术的一个概念池子，例如在数字孪生中拟出真实的智慧城市的交通控制系统，让公交和现实中的一样，等红灯、自动避让、等人上下车，所以在数字孪生城市中引入自动驾驶仿真系统，而这个系统则是基于 游戏 引擎，通过机器学习不断优化，让 游戏 里的载具去真的感知周围的环境，从而最大限度的还原现实生活场景。

也许我们已经在逐渐进入更加智慧的“在场办公”时代。在移动互联网之前，我们是离线办公，工作需要去实实在在的办公室、沟通需要面对面交流或打电话、发邮件；移动互联网普及后，办公方式再次迎来变革，特别是在疫情加速下，基于腾讯会议、Zoom、飞书等在线协作工具大家可以在线办公；而随着XR（混合现实）、感知交互、虚拟仿真等技术发展，“在场办公”未来可期。

在场时代其实并不遥远，例如Meta公司（原Facebook）前不久发布了一款VR虚拟办公室程序Horizon Workrooms，用户使用 Oculus 这样的 VR 设备便能进入这个虚拟办公室进行交互式办公，就好像是在真实的办公室办公一样。而这些随着XR等技术与触觉手套等硬件技术的发展，未来会有越来越多场景与公司从在线时代步入在场时代，即虚实共生。

司晓在演讲中还举到过一个大开脑洞的例子——火星移民。如果未来人类“火星在场”，在远程去往火星上派机器人建基地之前，我们可能会首先实现在虚拟世界中对“火星”在场，也就是给火星建一个超拟真的模型，去模拟各种可能出现的情况。

可以看到，无论是一个智慧城市概念体——企鹅岛，还是星辰大海的火星移民，其都是基于现有数字技术不断进化、融合而来，它们并不会因为某一项技术的突破便将人类带入“未来”时代，正如司晓在演讲中谈到的那样：“元宇宙这些概念本身就是一种技术渐进式发展的趋势，而这个过程需要的技术可能源自于完全不同领域的技术涌现与应用，但这两个应用方向并不必然冲突，甚至有可能是相互依存的。”

前文中提到，“未来”新时代的实现过程必然是不同领域的技术涌现与应用，而在风云诡谲的2021年，我们可以看到人工智能等数字技术在医疗、自动驾驶、安全等领域的应用深入开展，沉浸式媒体、数字虚拟人、虚实集成亦打开了全真数字世界的大门，那么在2022年数字 科技 在IT重塑（云原生、量子计算、云安全）、智能世界（人工智能、复杂机器人、星地协同智能化）、虚实共生（万物孪生、扩展现实）、网络革命（云网融合、能源互联网）四个领域又会有怎样的应用趋势呢？

一、IT重塑

如果说第一次工业革命的蒸汽机把人们带入了蒸汽时代、第二次工业革命的电力应用把人们带进了电气时代，那么第三次 科技 革命IT技术则将人们带入了互联网时代，从PC互联、移动互联到如今万物互联初现雏形，IT正在被重塑。

IT架构被重塑的最直接的表现便是“云化”，随着数字化的普及和深入，海量数据实时、灵活处理的情况日益普遍，传统IT架构越来越难以适应，许多企业都会将自己的网站部署在云端（包括公有云、混合云等），这就是所谓的企业“上云”。而随着上云进程的加快，一种基于分布部署和统一运管的分布式云——云原生开始带领企业进入全云时代（云原生是以容器、微服务、DevOps等技术为基础建立的一套云技术产品体系，可使松散耦合的系统具有d性、可管理性和可观察性，能够更低成本、高效地调用各类云计算资源向业务交付应用）。

首先，无服务器计算（Serverless）兴起，正在成为云原生加速发展的新路径；其次，分布式云将有效拓展云原生业务构建的物理边界，大幅减轻用户多云管理负担；最后，异构计算将促进软硬件相互定义和融合发展，推动云原生基础设施性能持续突破瓶颈。

不过云原生涉及IT体系的整体变革仍面临不少挑战，例如云原生资源的多变性影响IT体系全链条的可观测性、实践过程中迁移和管理复杂度较高，其中数据隐私和安全风险则是影响云原生发展的关键问题。

《报告》认为，新一代网络攻击技术使攻击变得更加隐蔽、快速，攻击范围从个人向企业、基础设施蔓延，造成的攻击损失成指数增长。在此背景下，零信任将重塑云原生的安全新边界，成为远程办公时代有效地安全解决方案；面对攻击更加复杂、赎金不断增长的勒索攻击，云上安全防御将成为最优解；面对快速的网络攻击，全面覆盖网络、 端点以及云基础架构的扩展威胁检测与响应（XDR）升级，将促进更多的组织增强“主动免疫力”。

当前IT被重塑的不仅仅只有架构，还有算力。2021年是量子计算备受瞩目的一年，国际国内均有较为明显的科研成就，《报告》认为2021年量子计算已步入了NISQ(含噪声中等规模量子)时代，同时《报告》还认为2022年将是量子计算继续积蓄力量之年。

在硬件方面，主流量子计算硬件技术（如超导、离子阱、光量子等）将并行发展，两到三年内，量子计算有望突破1000量子比特，届时量子计算与经典计算相结合的混合计算体系或将成为更加有效的应用方案；而软件算法方面，预计在2023年前后，量子计算有希望开始在若干领域(例如组合优化、量子化学、机器学习等)实现具有应用价值的专用量子模拟机，如用于小规模的分子模拟和蒙特卡罗模拟（分子模拟是新药物、新材料开发的基础，蒙特卡罗模拟在金融领域有广泛应用），且量子计算产业链将随科研及应用发展逐步形成。

二、网络革命

IT被重塑的同时，得益于信息通信技术的快速发展，互联网从发端时主要聚焦在科研逐步向消费型网络发展，目前正向生产型网络不断演进，未来网络将从信息传输向产业服务转变，网络将更加智能化、便捷化，即云网融合构建“连接升维”。

在此背景下，当下感知与智能将成为网络技术演进的新趋势。具体而言，一方面，无线通信与无线感知加速融合可实现通信感知一体化，使网络具备原生感知能力，即从连接信息变成连接行为，从交互认知延伸到交互感知，通感一体正塑造全真全感互联；另一方面，新型无线AI网络架构和协议可以高效捕获信道特征、适应未知环境，带来物理层面的性能提升，AI构建智慧化网络已成为行业公认的发展趋势；此外，空天一体化组网（即天基、空基等网络与地基网络在系统层面实现地面与非地面网络的全面一体化）还将实现人联与物联、 无线与有线、广域和近域、空天和地面等的智能全连接，不仅可以在全球实现宽带和物联网通信，为用户提供泛在通信服务，还可以将增强定位导航、实时地球观测等新能力集成到网络系统中。

连接升维除了体现在互联网上，还体现在能源互联网身上，双碳目标正倒逼能源互联网加快发展。随着“碳达峰、碳中和”的提出，我国能源相关产业迎来了从量变到质变突破的发展元年，首先，清洁能源大规模、高比例地接入电网成为必然趋势；其次，大规模储能技术正成为新能源推广和能源革命的基础；最后，分布式能源与储能技术的变革影响着负荷侧的身份转变。

源、荷、储三端的快速变化，带来了对“网”端一体化、数字化的改造、优化需求，这些变化 将给能源互联网发展带来重大变革：在能量层，建设多能互补的综合能源系统以匹配多变的能源供需；在信息层，通过建设电力-交通耦合网络、电力-算力耦合网络等，实现智慧的能源管理和控制；在价值层，能源互联网的建设需要 探索 能源共享经济，引导全民参与，实现共建共享共赢。

三、虚实共生

经济基础决定上层建筑，底层基础技术的重塑与变革也必然会带来了应用层技术的升级与落地，在行业数字化变革进程中，数字孪生作为理解和优化物理实体的中间件，通过融合行业知识和新兴技术，从设备、产线到工厂，从街道、区域到城市，从细胞、器官到人体，正多路径并行演进推动万物孪生。

《报告》认为，研究人员、工程人员、管理人员通过数字孪生，实现对工业设备、城市街道、人体器官等的理解、优化将成为必然趋势。一方面，行业建模工具通过融合多类技术，正向实时化、显性化和友好交互方向演进；另一方面， 游戏 引擎逐步融合行业知识和前沿技术来提升数字孪生的应用能力，凭借其模拟逼真、渲染实时、开发便捷的特点，为行业数字孪生构建提供新型路径。

不过，当前虽然数字孪生应用需求处于爆发期，但其开发应用依赖行业知识沉淀、不同工具的融合协同、以及计算和网络支撑等多类技术条件，对高精度、多尺度、低时延等大场景的支持能力仍较为薄弱，发展仍处于初级阶段，未来还需要多项技术能力的突破和整合去推动数字孪生进一步发展。

当然，作为虚实共生时代双子星（分别为数字孪生与扩展（XR）现实）的扩展现实，在硬件迭代的驱动下也迎来了产业的拐点。在VR领域，随着VR光学、显示、定位和交互等硬件技术发展方向和思路的明确，超短焦的光学设计、Micro-LED、更轻便的交互控制器成为未来趋势；在AR领域，由于光学模组算力、电池限制等硬件限制，短时间内多种技术路线将会并存；值得注意的是，《报告》显示以手机为显示终端的VR 360或全景视频发展迅速，其生态已初具雏形。

总之，扩展现实已跨过了产业拐点。目前，VR在培训、教育、文旅，AR在安防巡检、工业生产等领域已经成为行业标配。《报告》认为，VR和AR作为新一代交互和计算的终端和下一代互联网的硬件入口，将带来新一轮的信息浪潮和产业链格局的重塑。

四、智能世界

IT重塑、网络革命、虚实共生，任数字 科技 与产业如何发生化学反应，人类最终的目的是打造一个智能世界，显然，我们当前正迈入这样一个世界。

首先在赋予世界“智慧”的人工智能上，人工智能已经在一些特定的任务上超越了人的能力，但在大规模应用上仍存在瓶颈，限制了产业的进一步发展。《报告》认为，未来多种人工智能技术将加速演进，且人工智能将与更多的行业深度融合，向更加普适化和工业化的方向迈进。

其一是超大模型，短期内，模型的规模会进一步提升，大模型中的数据类型将不断丰富，由目前文本为主向图像、视觉等多模态方向丰富，进而推动模型准确性和泛化能力的提升；其二是小样本学习技术，通过多任务分割网络和迁移学习，可以实现对大量异质公开数据集的利用，将学习到的知识和特征用于生成目标领域的模型，从而实现知识在不同领域之间的迁移；最后是一站式机器学习平台，通过为开发者提供从数据标注、数据预处理、模型构建、模型训练、模型评估到模型服务的全流程开发支持，可以帮助开发者更快完成业务模型的搭建，大幅降低机器学习的进入门槛，有望成为人工智能研发基础设施，推动模型工业化。

其次，多模态融合将驱动复杂任务服务机器人深入家庭生活。在感知方面，触觉传感技术突破，以及多模态感知融合技术迭代，将提升机械臂工作的精度和准确率，实现对不同材质、形状和软硬性状物品的抓握推举；理解方面，基于计算机视觉和NLP技术的进步，机器人对复杂服务任务和家庭环境的理解将进一步深入；控制方面，柔性、仿生机器人本体技术的持续进展，将显著提升人机互动的体验和安全性。

随着NLP、先进传感器等底层技术实现商用化，叠加新冠疫情加速家庭消费升级，服务机器人智能化程度不断提升，并下探至更为广阔的家用消费级市场，《报告》认为，未来3-5年，家庭服务机器人有望实现更自然的人机交互、完成更复杂的 *** 作任务，逐步成为家政、 娱乐 、教育、陪伴等细分场景的生活助手。

最后，星地协同智能化将开启“大航天”时代。当前，航天业最大的变化便是其发展模式正由国家主导向国家和企业共同推进演化，而造成这一显著变化的核心原因在于航天智能化水平快速提升，这也将成为技术创新与突破的新契机。

《报告》认为，星地智能化协同，一方面将提升卫星海量数据智能化处理能力，通过卫星与地面站协同推理，数据计算精度可快速提升，同时卫星回传数据量大幅减少；另一方面，人工智能技术将助力卫星遥感数据融入千行百业，例如在农业领域，AI算法+卫星数据深度挖掘协助农民开展保险核保、产量预测，有望成为环境、 社会 与公司治理投资的风险预警工具；此外，航天智能化将打开航天商业化的大众服务窗口，太空旅行、空间站商业化、太空拍摄逐步向大众市场普及，亚轨道旅行、卫星影像私人订制、时空信息数字化等新物种也将加速涌现。

面对疫情和全球产业格局调整带来的不确定性风险，我们更需要加强 科技 预判，瞄准世界 科技 前沿，引领 科技 发展方向。透过报告我们看到数字 科技 正从四大方向、十个领域推动我们进入“新时代”，并正在转化为未来的新动能，推动我国经济与人民生活更高质量发展，正如腾讯研究院院长司晓所言：“ 科技 的发展没有终点，让 科技 融入实体经济促其高质量发展，让生活更便捷、让 社会 更美好才是永恒的趋势。”

新时空天基物联（集团），服务领域据了解：业务领域包括低轨卫星系统运营、低轨卫星研制总装、天基物联智能终端研发制造、特殊资产全程监管、全球集装箱运营服务、危化品监管等，致力于为交通运输、石油输送、资产监管、环境监控等全球行业客户提供领先的物联网终端产品、信息服务以及应用平台的综合整体解决方案。
简单的说，天基物联=卫星物联，目前，天基物联相对在国内比较少见吧，是高科技产业，天基物联网也是未来所需，例如，它的应用领域也很广泛，工业物联、汽车运输、海洋运输，以及各行业类监测、数据传输等等。

据介绍，作为国内目前唯一开展多星组网数据运营的低轨物联网 星座 ，自从2018年部署第一颗卫星以来，天启 星座 已经在我国物联网建设和运行中发挥了重要作用，在电力物联网、矿山水文监测、海洋牧场、智能集装箱、生态环境监测、森林防火、绿色矿山和智慧农业等领域积极开展、并不断拓展新应用、新模式，成绩斐然。特别是在具有保障国家综合性安全的农业、电力等领域，天启 星座 体现出了广阔的应用前景。

在海南崖州国家育种基地，由于地势偏远，很大一部分农田并没有覆盖地面通信网络。国电高科在此布置了一批物联网监测设备，采集到的数据通过天启 星座 回传，这些数据与国电高科运营的智慧农业平台上的如遥感等其他数据结合，经过分析后，能够精确监测当地的地表温度、土壤酸碱度和湿度、降水量、空气、风力、水质和灌溉情况等，不但为农业 科技 人员开展农作物精细化管理提供了精准的数据，也能为金融保险机构提供决策数据，为智能化、数字化的精准农业提供了数据通道服务。

而这样的业务模式正准备在山东等农业大省复制推广，将为农民提供种植决策支持及风险预警、农产品品质管控，保障国家粮食安全，振兴乡村经济，有效助力农业农村现代化进程。

在广东、浙江等地，国电高科为大量山区小型水电站提供了数据终端，实现了高频率的数据采集和 健康 状态监控，免去了电力职工定期跋山涉水抄表的需求，实现了可靠的无人值守，为绿色能源事业做出了重要贡献。

国电高科积极推动卫星物联网与山、水、林、田、湖、草等生态环境监测保护，以及与森林防火、地震、泥石流等自然灾害预警应急领域的应用融合，守护绿水青山。在河南，国电高科积极支持河长制的落实，解决远程水体中的传感器数据传输问题，使智能化监测不留死角。在森林防火方面，国电高科提出了利用天启物联网 星座 系统加新概念传感器的预警解决方案，确保森林火灾能有效地早发现、早干预。

通过过去几年的时间，国电高科和天启 星座 不但在市场上站稳了脚跟，也对自己的定位有了新的认识。作为一种具有引领性的全球化天基信息基础设施，天启 星座 能够为国家 科技 创新和经济全球化提供重要的通信保障。特别是能够为中国物联网产业的全球化保驾护航。

国电高科董事长吕强表示，国电高科正在积极配合主管部门制定政策和规范市场，加速推进我国低轨卫星物联网产业快速发展，抢占全球低轨卫星物联网技术创新和产业发展战略高地。

国电高科正在集成卫星物联网、遥感、5G、北斗等新一代信息技术，加大关键核心技术攻关，形成针对不同行业应用的卫星物联网+遥感+5G的万物互联系统综合解决方案，培育新的增长点，加快形成规模效应，着力培育壮大新增长点、增长极。为推动产业结构转型升级、促进新旧动能转换做出贡献，在我国实现自主可控、信息安全、智慧海洋和军民融合等重大国家战略中发挥重要作用。

当前全球面临的许多巨大挑战：气候变化、能源枯竭、粮食生产、生命 健康 等，世界经济论坛评选的2021年“十大新兴技术”中主要围绕当前全球面临的主要问题展开，这十项技术都有望深刻改变人类的未来。

国际 社会 为应对全球气候变化作出的全面承诺将进一步催生新技术。二氧化碳作为温室效应的罪魁祸首，各个国家和行业一直在为减少碳排放作出积极的努力。美国、英国、欧盟等主要发达国家以及中国、印度等发展中大国向国际 社会 作出承诺，实现到2030年碳排放总量大幅下降。

同时，农业及食品领域还将进一步发展人造肉（Impossible Burger、Beyond Meat）等蛋白质替代品的市场供应。通过物联网连接的传感器数据将越来越多地支持土地、作物、肥料、灌溉用水等智能化管理，这些都将有助于进一步减少碳排放。

磷肥 为世界粮食作为的主要肥料， 磷肥的制备 很大程度上依赖于含氮工业肥料的使用。据联合国粮食及农业组织称，全球每年需要约11亿吨氮来维持全球作物生产。而氮肥通常是通过将空气中的氮转化为氨来生产的，含氨肥料维持了全球大约 50% 的粮食生产，而制备含氨肥料的过程将消耗世界主要能源需求的1%，工业化过程排放的二氧化碳占全球碳排放量的 1% 到 2%。

为了降低这部分的碳排放量， 研究人员正在通过自然方法中获取制造氮肥的解决方案。例如，玉米、谷物等主要粮食作物依赖土壤中的无机氮，豆科植物的根与土壤细菌相互作用，形成根瘤，通过细菌固氮的能力将大气中的氮转化为氨，这些自然固氮方法给了研究人员很大的启发。

目前，发达国家政府和 社会 资本的投入为工程固氮领域的研究和开发提供了强有力的支持， 未来利用自然共生力量的作物可能很快就会成为更可持续粮食生产的关键要素。

新技术将推动人体呼气的检测方式进行疾病诊断，这种采样方式远比抽血要节省时间。 采用新技术进行生物检测类似于警察查酒驾的酒精呼吸分析仪，未来疾病诊断也可以采取这样的方式。

人体的呼吸中含有 800 多种化合物，最近的研究表明人体呼出的气体含有的不同化合物浓度与疾病之间存在很强的相关性。例如，丙酮浓度升高是糖尿病的强烈迹象，一氧化氮浓度升高 可以作为呼吸系统疾病的生物检测标识；各种醛类指标升高说明患有肺癌的概率极大。

而且采用呼吸检测的方式将会大幅减少检测等待时间，通常仅需几分钟呼吸检测 传感器的数据通过外部计算机分析就可以生成检测报告。

除了比抽血更快地出具结果之外，呼吸传感器采取的是非侵入的检测方式，在医疗资源有限的国家，它的易用性、便携性和成本效益将提供更好的医疗保障。呼吸检测还有助于减轻社区的病毒传播，其方式类似于在进入超市或餐馆等公共空间之前对个人进行体温检查的方式。

2020 年3 月，以色列的科研人员已经完成了 探索 性临床应用，采用呼吸检测的方式检测新冠病毒（COVID）检测结果达到95% 准确度和100%灵敏度。目前该项技术正在进行广泛的临床试验，但距离全面普及尚需技术进一步成熟。

如果您去药房时，药剂师不是通过预制药物的方式来填写您的处方，而是按照您的诊断情况 采用量身定制的方式配制最符合您体征的药物，这听起来是不是很神奇？

由于药品的特殊性，传统上药物生产都集中在具备资质的厂商，通过大批量生产的方式完成。药物的成分和剂量都是标准化的，不可能为个人定制成分和剂量不同的药物。然而微流体和按需药物制造的最新技术有望使这一想法成为现实。

按需药品制造，也称为连续流程药品制造，可以一次性完成药品生产。它的工作原理是将药品成分通过流体方式输入小型合成设备，由合成设备按照要求调配成分，可以实现为患者量身定制所需药品。

而这项技术更大的意义是，可以在偏远地区或野战医院进行部署，随时根据需求生产药品。这也意味着储存和运输药物所需的资源更少，而且剂量可以针对个别患者量身定制。

2016 年，美国麻省理工与国防高级研究计划局（DARPA），已经成功研发了一台冰箱大小的药品合成设备，并在24 小时内制备了1000剂常用药物：盐酸苯海拉明，用于缓解过敏症状；地西泮，用于治疗焦虑和肌肉痉挛；抗抑郁药盐酸氟西汀；局部麻醉剂盐酸利多卡因。

目前用于按需药物制造的便携式设备成本在数百万美元，阻碍了广泛推广。而且还需要新的质量保证和质量控制标准来规范配方的个性化和单人药品制备。但是，随着成本的下降和监管框架的完善，未来药物按需制造将会为药品行业带来颠覆性的变革。

如今构成物联网 (IoT) 无线设备已经成为网络世界的支柱。物联网无线设备被部署为家庭中的生活工具、生物医学的可穿戴设备以及危险和难以到达区域的传感器。随着物联网的发展，它将更广泛应用于农业节水灌溉和农药喷洒、智能电网、桥梁或混凝土基础设施缺陷监测、泥石流和地震等灾害的预警。

预计到2025年，全球将有400亿台物联网设备上线，为这些设备提供便捷的按需供电是一项新挑战。5G 无线信号比4G传输会发射更多的辐射能量，这就预示着许多低功耗无线设备将永远不需要插入的方式供电。

目前科研人员成功采集从Wi-Fi路由器以及微波射频设备的辐射能量为低功耗物联网设备供电，这项新兴技术将把辐射能量收集提升到一个新的水平，为物联网设备大量部署提供了能源解决方案。

未来生命科学将更加专注于增加“ 健康 寿命”，而不仅仅是寿命。

据世界卫生组织的数据，2015 年至 2050 年间，全球 60 岁以上人口的比例将从 12% 增加到 22%。老年痴呆、癌症、糖尿病、动脉硬化等慢性疾病对老年人的 健康 和 社会 发展构成了巨大挑战，逆转衰老或寻找“青春之泉”一直是人类的愿望。

科研人员通过 基因组编码技术 ，量化所有基因活性、细胞中蛋白质和代谢物的浓度，结合遗传学研究，已经越加清晰人类衰老的关键机制，科研人员已经发现人体的生物学年龄的标识符是人体疾病和死亡风险的关键预测指标。

最近科研人员通过对人体衰老机制的不断理解，积极推动了靶向治疗的发展。例如，最近的一项初步临床研究表明，服用包括人类生长激素在内的药物混合物一年，可使人体“生物钟”倒转15 年。科学家们还发现将年轻人类血液中的蛋白质注入老年小白鼠时，可以改善与年龄相关的大脑功能障碍。结果表明，通过科学的方式可以逆转人类与年龄相关的认知能力下降等疾病。

目前通过 基因工程的方法来分析和设计，加之政府和医疗资本的大力推动下，全球已有100 多家公司研发的药物进入临床前阶段或早期临床试验阶段。这项新技术让人类越发的有希望对抗衰老，甚至挑战“生命的终极课题---死亡”。

工业规模合成氨可以说是 20 世纪最重要的发明之一。氨用于生产肥料，为全球 50% 的粮食生产提供燃料，使其成为全球粮食安全的关键。然而，氨合成是一种能源密集型化学过程，需要催化剂来用氢气固定氮。

氢气必须合成生产，目前使用化石燃料、天然气、煤或石油在高温下蒸馏以产生氢气。问题是，这个过程会产生大量的二氧化碳，占全球总排放量的 1% 到 2%。

使用可再生能源分解水产生的绿色氢气有望改变这种状况。除了消除制氢过程中的碳排放外，该方式还能制备更纯净氢气，且不含使用化石燃料时掺入的化学物质，例如含有硫和砷的化合物，这些化合物会“毒化”催化剂，从而降低反应效率。

更清洁的氢气也意味着可以开发出更优质的催化剂，而且不再需要忍受化石燃料中的有毒化学物质。目前，丹麦的公司已经宣布开发出用于绿色氨生产的新型催化剂。

目前绿色氢气制造的主要障碍是高成本。为了解决这个问题欧洲能源企业启动了 科技 创新研发，旨在2030年之前以每公斤15欧元的价格提供绿色氢气。

对慢性病的连续、无创监测，一直是医学界的期望。好消息是无线、便携式和可穿戴监测传感器将很快得到临床应用。监测器使用多种方法来检测汗液、眼泪、尿液或血液中的生物标志物，可穿戴监测传感器使用光或低功率电磁辐射（类似于手机或智能手表）监测慢性疾病。

例如，电子隐形眼镜可以通过眼泪，获取癌症生物标志物或血糖水平以进行糖尿病监测；具有射频识别技术的护齿器唾液传感器可以监测唾液生物标志物对口腔溃疡、呼吸系统炎症、HIV、肠道感染、癌症和COVID进行预警。

根据联合国的估计，使用 3D 打印机建造房屋可以帮助解决 全球16亿人 住房不足的挑战。

3D 打印房的概念并不新鲜，灵感来源于火星移民的项目，因为火星没有建造房屋所需的大 部分材料。将混凝土、沙子、塑料、粘合剂等混合物通过大型 3D 打印机打印，可以作为一种相对简单和低成本的建造方法，似乎非常适合缓解偏远贫困地区的住房问题。

如今，至少有 100 亿个有源设备构成了物联网 (IoT)，预计未来 10 年这一数字将翻一番。 为了最大限度地发挥物联网在通信和自动化方面的优势，需要将设备分布在全球范围内，收集数据。数据在云数据中心被处理，使用人工智能来识别数据异常从而为人类提供预警。例如气候异常和自然灾害。但问题是：地面蜂窝网络覆盖的面积不到全球的一半，在连接方面留下了巨大的空隙。

天基物联网系统可以使用距离地球数百公里的低成本、低重量（不到 10 公斤）纳米卫星网络弥补这些空隙。1998年发射第一颗纳米卫星到今天，大约有 2000 颗纳米卫星用作轨道监视。SpaceX Starlink、OneWeb、Amazon 和 Telesat 等公司已将纳米卫星用于提供全球互联网覆盖。

太空物联网建设仍然面临着众多挑战。例如，纳米卫星的寿命相对较短，约为两年，必须得到昂贵的地面基础设施支持。为了应对轨道太空垃圾日益严重的问题，国际航天机构正在计划在卫星功能寿命结束时自动脱离轨道或使用其他航天器收集它们。

都有自己的独特优势， 不过，天基物联的原理是卫星来传输信息网络，而物联网靠的互联网是核心。 天基物联网在有些地方比较突出：有个独特的优势，你可以了解下，具体如下：

通信网络覆盖地域广，可实现全球覆盖，传感器的布设几乎不受空间限制。

几乎不受天气、气候影响，全天时全天候工作。

系统抗毁性强，自然灾害、突发事件等应急情况下依旧能够正常工作。

以上三点就是天基物联网的一些独特优势， 目前，做天基物联的公司还是比较少的。主要是门槛高。

另外，得知 深圳新时空天基物联（集团）有，  关于天基物联你可以知道的更多呦。

一箭双星技术，这是一个国家航空技术发展到一定阶段的标志性进展，这个代表着这个国家具备了大规模向太空发射各类卫星的能力，一箭多星技术更是代表着这个国家航空技术的突破性进展。

发射一颗卫星，成本很高的，虽然现在发射卫星也不是什么特别困难的事情了，基本上像放炮仗一样。我国发射了那么多的卫星，实现一箭双星的比较少，大部分是一个火箭一个卫星，然后那种实现一箭多星的更少，因为那难度太大了，风险也比较高，一颗火箭发射，一颗卫星，他成功的可能性很大，失败的可能性很小。但是一箭双星这个难度就是成倍提升的，因为它成本的下降也是成倍的呀。

能实现这种技术，意味着以后我们在向太空大规模发射探测器，发射卫星的时候更加具备优势，别人耗费同样的时间和精力，它只能发射一颗，我们可以发射两颗，甚至我们现在已经掌握了一箭多星技术，可以同时发射好几颗，这成本竟然下降了好多啊。因为发射一次火箭成本很高的，一次可以带多颗卫星上太空，就大大降低了它的发射成本，也让我们探索外太空的时候有了更大的优势。

可以说未来50年到100年太空的探索将成为顶级大国之间较量的新战场，因为地球上能探索的地方有很多，但是大家通过卫星基本上有了一个大概的了解。而外太空是茫茫宇宙，存在着很多的未知，但凡有一个国家在外太空发现了一点点有用的东西，那所带来的意义都是划时代的，可能对人类现有的科技体系是一个巨大的冲击。这一切的前提都建立在这个国家拥有足够强大的能力去探索外太空，首先就是需要这个企业探测卫星。

2021年对中国通信产业而言是个标志性的年份。随着同年8月工信部宣布我国5G基站数与终端连接数占全球比重均超过70%，中国已建成全球规模最大的地面通信网络。而新的目标，正在向空间通信进发。

值得注意的是，将低轨卫星通信需使用的非地面波（NTN）技术纳入5G范畴，正是全球通信标准制定组织3GPP正在努力的目标。2021年9月，3GPP公布5G技术标准的R17版本将于2022年冻结发布，标准将首度引入非地面波技术，以作为5G标准的一部分。业内广泛认为，这对于移动与卫星通信产业而言，将是一座重要里程碑。

TrendForce研报预估，截至2022年全球卫星市场产值将有望达2950亿美元，年增长率达33%。尤其是在我国，受物联网需求与有限轨道资源驱动。预计2021 2035年我国卫星互联网总产值或可达93377亿美元。

标准先行 与5G互补融合

卫星互联网的提出由来已久，早在上世纪80年代末，摩托罗拉便提出了“铱星”计划，但在地面网络尚未完善的彼时，该计划也因实现成本过高而终告流产。直至近年来伴随5G网络的演进，卫星通信的优势才重新显现，并获得重视。

中国信科集团副总经理陈山枝博士此前接受采访时曾表示，低轨卫星通信的定位应该是与5G实现差异化互补，到6G时代，陆地移动通信和低轨卫星通信则将实现有机融合，包括架构融合、空口融合及终端融合等层面。

更为重要的是，对于目前的5G网络而言，支撑各垂直行业的物联网应用连接则是更为紧迫的任务，据中国互联网协会今年7月发布的最新报告显示，到2025年，我国移动物联网连接数将高达801亿个，年复合增长率达141%；全球则预计将有309亿台物联联网设备接入。

天风证券研报指出，低轨卫星互联网将成为2022年电子行业的关键趋势之一。预计在相关企业推动下，低轨卫星服务与相关零部件出货量将在2022年显著成长，低轨道卫星服务供应商将优先受益。

企业探路 卫星发射迈入活跃期

与任何产业的崛起路径类似，企业的先行 探索 也成为我国低轨卫星市场寻求突破的重要特征与趋势。

供应链拆解信息显示，卫星产业生态链包括卫星制造、卫星发射、卫星地面站、卫星服务四大领域，目前产业阶段以卫星制造与发射为主，在国内，领衔这一环节的为两大央企巨头——中国航天 科技 和中国航天科工。

公开信息显示，在星链计划诞生的2015年同年，中国航天 科技 和中国航天科工便同时公布了各自的低轨卫星项目——“鸿雁”和“虹云”，两者计划各自发射300颗和156颗低轨通信卫星，并将于2023年建设完成，其中，两大系统的首颗实验星都已于2018年底试射成功。

值得注意的是，在“鸿雁”和“虹云”两大工程完工前，我国还于2018年部署了首个低轨卫星物联网系统工程“天启 星座 ”。官方信息显示，这一系统由38颗低轨卫星组成，目前已成功发射15颗，并计划于2022年部署完成，届时能够解决70%以上陆地、全部的海洋及空中物联网数据通信覆盖盲区问题。

同时，中国航天科工也牵头推出了天基物联网 星座 “行云工程”，中国航天三江集团所属航天行云 科技 有限公司董事长钱微表示，目前项目第一阶段建设任务已圆满完成。计划在2022年完成第二阶段共12颗卫星的发射任务，并完成小规模组网。据其透露，届时该工程将会在集装箱运输监管、地质灾害监测、电网传输安全监管、油气勘探以及水利水务监管等诸多领域发挥作用。

而在央企之外，民营卫星发射企业也开始站上舞台中央。以银河航天为例，继今年5月与中国信通院成功合作开展一系列低轨卫星 星座 体制技术试验后，该公司又于今年10月与北京邮电大学合作，初步完成了5G卫星接入组网通信测试。

“随着国家队与民营航天企业同时在低轨卫星发射上发力，预计2022年国内卫星发射次数有至少2倍的倍数级增长。”张毅预计。

领航产业 政策加速落地

为了护佑引领低轨卫星产业的 健康 发展，我国中央与地方层面近年来也出台了多条产业政策。

国家层面，2020年4月，我国首次提出“新基建”计划，卫星互联网被纳入其中的通信网络基础设施范畴。2021年3月，我国“十四五”规划出炉，明确提出将建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施，打造全球覆盖、高效运行的通信、导航、遥感空间基础设施体系，建设商业航天发射场。

2021年11月，工信部对外发布《“十四五”信息通信行业发展规划》（以下简称“《规划》”），进一步在“十四五”规划总体目标基础上细化，提出包括全面部署5G、千兆光纤网络、IPv6、移动物联网、卫星通信网络等新一代通信网络基础设施5项重点任务。

《规划》指出，加快布局卫星通信，加强卫星通信顶层设计和统筹布局，推动高轨卫星与中低轨卫星协调发展；推进卫星通信系统与地面信息通信系统深度融合，初步形成覆盖全球、天地一体的信息网络，为陆海空天各类用户提供全球信息网络服务；积极参与卫星通信国际标准制定；鼓励卫星通信应用创新，促进北斗卫星导航系统在信息通信领域规模化应用，在航空、航海、公共安全和应急、交通能源等领域推广应用。

《北京市关于加快建设全球数字经济标杆城市的实施方案》则指出，超前布局6G网络，支持发展下一代信息通信网络、通信感知一体化、通信与人工智能融合、星地一体融合组网、通信网络内生安全等通信融合技术，协同开展6G相关的高端芯片、核心器件、仿真验证平台等攻关研制。

对于各地的政策加持，张毅分析称，卫星的发射需要极高的技术积累与资源调配能力，短期内在政策利好背景下诞生的企业很难具备航天发射需要的能力，而从地方政策的内容指向看，也更多会是材料、遥感、无线、芯片等产业链配套企业，后者在2022年会有明显的数量增长。

此外，张毅认为，中央与地方产业政策的密集出台，反映了卫星产业建设将在各地加速落地。随着商业卫星发射在2022年进入活跃阶段，2022年低轨卫星市场规模也将迎来进一步的增长。

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