川觀新聞記者 文露敏 陳俊伶 寧寧 唐澤文 史曉露 海報 楊璐嘉

創(chuàng)新的浪潮如何掀起？回到最開始，投入科技之海的或許只是一顆小小的“石子”。我們關(guān)注這些“石子”，并期待看到它掀起的“千層浪”。

1月23日，由四川日報·川觀新聞、四川省創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展中心、四川省科技交流中心主辦，天府宇宙線研究中心、中國科學(xué)院成都文獻情報中心協(xié)辦的萬物好奇·川觀科普日啟動儀式在天府宇宙線研究中心舉行。啟動儀式上，2024年度十大科技前瞻重磅發(fā)布。

四川日報·川觀新聞聯(lián)合中國科學(xué)院文獻情報中心、四川省創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展中心和長城戰(zhàn)略咨詢，綜合各大智庫和權(quán)威媒體預(yù)測榜單，整理業(yè)界資源，采訪業(yè)內(nèi)人士，推選出2024年度十大科技前瞻，找到那顆投入科技之海的“石子”。

2024年度十大科技前瞻

1

生成式人工智能

賦能千行百業(yè)

概念解讀

生成式AI在2023年發(fā)展迅猛，2024年這一勢頭還將持續(xù)。ChatGPT的初創(chuàng)公司OpenAI預(yù)計推出下一代人工智能模型GPT-5。與醫(yī)療、教育、金融等多個領(lǐng)域相結(jié)合，生成式人工智能賦能千行百業(yè)已勢在必行。在短期內(nèi)，人工智能大模型將加速進入各類垂直行業(yè)領(lǐng)域；從中長期來看，人工智能和機器人產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展是主要趨勢，具備“身體”“小腦”和“大腦”的具身通用人工智能前景廣闊。

前瞻分析

中國科學(xué)院成都計算機應(yīng)用研究所副總工程師、研究員秦小林：

2023年，經(jīng)歷了“百模大戰(zhàn)”，生成式人工智能領(lǐng)域熱鬧非凡，科技巨頭、行業(yè)龍頭和初創(chuàng)公司紛紛加速創(chuàng)新應(yīng)用，從研究、應(yīng)用和監(jiān)管多方面合力開辟生成式人工智能的發(fā)展之路，加快了中國、歐盟和美國的監(jiān)管和立法的進程。隨著人工智能模型GPT-4的發(fā)布，標(biāo)志著生成式人工智能進入了邁向通用人工智能創(chuàng)新應(yīng)用的階段。2024年，生成式人工智能熱度未減，新一代人工智能模型GPT-5的發(fā)布讓人期待。隨著生成式人工智能大模型日益向多模態(tài)發(fā)展，或許就在不遠的將來，人工智能將與機器人產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)真正的融合。然而，目前的生成式人工智能技術(shù)也面臨邏輯推理弱等不可信、不可控、不魯棒（結(jié)果受提示詞、提問的形式影響）等挑戰(zhàn)，亟待提出新的解決方案。

四川在新一輪大模型發(fā)展中具有算力資源豐富、人才富集和應(yīng)用場景標(biāo)桿等優(yōu)勢，需要緊緊抓住生成式人工智能發(fā)展機遇，從數(shù)據(jù)、算力、算法上下功夫，加快構(gòu)建人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。

2

飛行汽車

為“天空之城”筑地基

概念解讀

在2024年巴黎夏季奧運會上，參賽者或?qū)⒛軌虺俗帮w行出租車”在城市上空移動。瞄準(zhǔn)載人、運貨、應(yīng)急救援、森林消防等應(yīng)用場景，飛行汽車將帶來城市出行的革命。去年，中國民用航空局頒發(fā)全球首張無人駕駛航空器系統(tǒng)型號合格證。以飛行汽車為代表，隨著人工智能、電氣化等發(fā)展，低空技術(shù)應(yīng)用場景或?qū)⒂瓉肀l(fā)。

前瞻分析

長城戰(zhàn)略咨詢蔡富凱：

四川有著飛行汽車賽道強勁的爆發(fā)力，比如沃飛長空等行業(yè)“明星企業(yè)”，又是全國首個開展低空空域協(xié)同管理試點省份。特別是成都較為完備的工業(yè)無人機產(chǎn)業(yè)鏈，集聚了中航無人機、縱橫股份、騰盾科技等整機制造龍頭，以及100余戶上下游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，為飛行汽車筑牢產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)。

沃飛長空CEO郭亮：

當(dāng)前飛行汽車以電動垂直起降飛行器（eVTOL）為重點發(fā)展方向，瞄準(zhǔn)在2025年前后開始商業(yè)示范應(yīng)用。依托汽車電動化的技術(shù)積累與民用航空器發(fā)展的進步，我國目前在該領(lǐng)域與歐美“并駕齊驅(qū)”，有望實現(xiàn)航空產(chǎn)業(yè)的“換道超車”，但為夯實飛行汽車商業(yè)運營的技術(shù)、法規(guī)與市場基礎(chǔ)，仍需突破適航等級飛控、低成本航電、航空“三電”、特種結(jié)構(gòu)與材料等領(lǐng)域技術(shù)并實現(xiàn)自主可控，持續(xù)開展飛行汽車自主適航審定，加強低空智聯(lián)管控為代表的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展并培育低空應(yīng)用場景。

未來，四川有望憑借完備的航空產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、深厚的試點經(jīng)驗與豐富的交通文旅應(yīng)用場景，在該產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“滬、粵、川”三足鼎立，成為低空經(jīng)濟發(fā)展重要一極。

3

基因編輯療法

成為疾病治療“突破者”

概念解讀

2023年，基因編輯技術(shù)走出實驗室，全球首個CRISPR基因編輯療法獲批應(yīng)用，帶來了鐮狀細胞病的治療方法。全球還有多款CRISPR基因編輯療法已經(jīng)進入臨床試驗階段，其中包含中國公司開發(fā)的產(chǎn)品。基因編輯的應(yīng)用范圍正在從治療遺傳性疾病擴展到慢性疾病，如心血管疾病、HIV感染等。更簡單、更便宜的CRISPR方法有望在將來展現(xiàn)出更廣泛的應(yīng)用前景。

前瞻分析

長城戰(zhàn)略咨詢童隆杰：

首個基因編輯療法的獲批應(yīng)用，不僅拉開了基因治療的新序幕，也揭示出基因編輯技術(shù)的無限可能。

基因治療作為一種復(fù)雜療法，要想應(yīng)用至臨床來治療更多更廣泛的遺傳性罕見病，仍然面臨改善整合基因載體和脫靶效應(yīng)帶來的遺傳毒性、控制靶基因體內(nèi)的表達量維持在有效治療疾病水平、在不降低其活性的基礎(chǔ)上延長半衰期、解決倫理問題和高昂的治療費用等問題。

未來，隨著新型基因編輯工具出現(xiàn)、監(jiān)管政策的日趨完善，基因編輯技術(shù)的發(fā)展也將推動相關(guān)領(lǐng)域如細胞療法、再生醫(yī)學(xué)等的進步，加速商業(yè)化應(yīng)用過程。

就四川來看，依托成都天府國際生物城、成都醫(yī)學(xué)城，集聚轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施（四川）等重大科技創(chuàng)新載體和威斯克生物、至善唯新等一批生物科技企業(yè)，未來在基因編輯療法領(lǐng)域?qū)碛芯薮鬂摿Α?/p>

4

增強型地?zé)嵯到y(tǒng)

挖掘地下的超級熱能

概念解讀

地?zé)豳Y源是一種清潔能源，與傳統(tǒng)的化石能源相比擁有儲量大、利用效率高、穩(wěn)定性強等優(yōu)勢。為挖掘“腳下的能量”，人們一直致力于開發(fā)增強型地?zé)嵯到y(tǒng)。2023年，在美國內(nèi)華達州，F(xiàn)ervo Energy公司開發(fā)的增強型地?zé)嵯到y(tǒng)成功運行。隨著技術(shù)的突破，人們可以在更多地方獲取地?zé)?，地?zé)崮軐⒂瓉泶笠?guī)模發(fā)展。

前瞻分析

西南石油大學(xué)副校長、西南石油大學(xué)地?zé)崮苎芯恐行闹魅?span id="aa02aa0" class="candidate-entity-word" data-gid="7709513196533953473">祝效華：

增強型地?zé)嵯到y(tǒng)（簡稱EGS），是采用人工形成地?zé)醿拥姆椒ǎ瑥?span id="a0aaaaa" class="candidate-entity-word" data-gid="3514754">干熱巖低滲透巖體中經(jīng)濟地采出深層地?zé)崮艿牡責(zé)嵯到y(tǒng)，其最先由美國提出并實現(xiàn)地?zé)岚l(fā)電，英國、法國、日本、德國和澳大利亞等國家也均開展了EGS研究，并建立了一批示范工程。

目前全球范圍內(nèi)已陸續(xù)開展了60余項示范項目，仍運行和在建的近30個，但整體尚處于起步階段，未實現(xiàn)規(guī)?；?、商業(yè)化運行，主要原因是受技術(shù)和成本限制，如深部地層鉆井成本高、可控人工造縫調(diào)控技術(shù)難度大、地下多場耦合機理認識不明確、井筒熱介質(zhì)高效提取技術(shù)缺乏、地面配套裝備發(fā)電效率低等。

四川省在深部地?zé)釋娱_發(fā)利用領(lǐng)域技術(shù)儲備較強，已建成4個省級地?zé)峥蒲衅脚_，如西南石油大學(xué)等在高溫地?zé)徙@頭、干熱巖壓裂、高效換熱方向研究行業(yè)領(lǐng)先并參與國內(nèi)外多個重大工程，東方汽輪機自主研制了300kW等級ORC地?zé)岚l(fā)電機組。我國深層地?zé)崮軡摿薮?，通過EGS核心技術(shù)攻關(guān)將釋放中深部地?zé)豳Y源潛力，助力清潔能源發(fā)展。

5

探月訪星

探索地球之外的空間

概念解讀

2023年，中國載人航天工程辦公室公布中國載人登月初步方案，計劃2030年前實現(xiàn)登月開展科學(xué)探索。2024年上半年，嫦娥六號計劃實施發(fā)射，將首次開展月球背面取樣。此外，自20世紀(jì)70年代以來，美國宇航局再次啟動載人登月任務(wù)，阿爾忒彌斯二號最早可能于今年11月發(fā)射，將進行為期10天的繞月飛行。月球之外，木星衛(wèi)星、火星衛(wèi)星也是人類在2024年的目的地，越來越多的地外空間正在等待探索。

前瞻分析

中國電子科技集團公司第十研究所項目總師楊海峰：

2023年，我國多個航天員乘組進駐“天宮”，開展豐富的空間科學(xué)實驗并完成多次出艙活動與艙外作業(yè)，中國空間站開啟常態(tài)化運營。同年，中國載人登月初步方案公布，意味著中國深空探測在月球探測、行星探測、運載技術(shù)等領(lǐng)域?qū)⑷〉眯碌耐黄啤?/p>

四川具備全國航天產(chǎn)業(yè)鏈80%以上環(huán)節(jié)的研發(fā)生產(chǎn)能力，在時代賦予的責(zé)任與機遇下，將對國家航天事業(yè)提供更大的支撐。在衛(wèi)星載荷研發(fā)方面，中國電科10所、29所，中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所，中國航天科工二院、七院均有布局；衛(wèi)星測控設(shè)備研發(fā)制造等方面，以中國電科10所為代表的“國家隊”占據(jù)了絕對的市場優(yōu)勢；人才培養(yǎng)方面，電子科大、西南交大、四川大學(xué)在衛(wèi)星應(yīng)用方面，教學(xué)和科研實力雄厚，源源不斷地輸出人才；此外，四川還擁有西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，有著其他省份所不具備的硬件優(yōu)勢。

同時應(yīng)注意到，成都市近年來陸續(xù)出臺了各類真金白銀支持航天產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的政策，形成了“衛(wèi)星星座與城市基建一體融合、衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)和城市發(fā)展雙向賦能”的思路，從硬件到軟實力，四川完全具備在空間站運營階段、未來深空探測、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)等方面取得更新、更高成就的能力。

6

混合現(xiàn)實穿戴設(shè)備

實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實無縫銜接

概念解讀

今年，蘋果將正式推出首款混合現(xiàn)實頭戴顯示設(shè)備Vision Pro，助力人、機器和環(huán)境之間進行自然且直觀的3D交互。娛樂、教育、醫(yī)療……以涉獵更廣應(yīng)用場景為契機，人們或?qū)⒅匦聦⒛抗馔断駻R/VR。尤其是混合現(xiàn)實領(lǐng)域，技術(shù)的不斷發(fā)展將為未來創(chuàng)新埋下伏筆。

前瞻分析

長城戰(zhàn)略咨詢林惠：

MR（混合現(xiàn)實）通過頭戴顯示器等設(shè)備將虛擬元素與現(xiàn)實相融，從而實現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的逼真聯(lián)合，而蘋果Vision Pro的顛覆性創(chuàng)新將為AR/VR產(chǎn)業(yè)迭代與突破注入全新活力。據(jù)國際數(shù)據(jù)公司IDC預(yù)計，AR/VR設(shè)備2027年出貨量分別將達到680萬臺、2190萬臺，2023—2027年出貨量復(fù)合增長率分別為96.5%、30.1%。

“交互迭代 內(nèi)容升維”是消費電子時代爆款產(chǎn)品的衍進“雙擎”，相較于VR/AR，MR產(chǎn)品更具互動與沉浸感，強調(diào)由指尖交互轉(zhuǎn)向行為交互，由二維平面圖像轉(zhuǎn)向三維空間視覺。顯示技術(shù)、全彩透視、瞳距調(diào)節(jié)/眼動追蹤、指環(huán)控制、全身動捕、激光雷達應(yīng)用等六大硬件條線功能及配置升級，以及AI模型對內(nèi)容生態(tài)的賦能，是突破現(xiàn)有MR頭顯設(shè)備“眩暈感、厚重感、內(nèi)容不足”三大痛點從而實現(xiàn)快速增長的關(guān)鍵路徑。

近年來，四川省加快推進元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并印發(fā)《四川省元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2023—2025年）》，MR行業(yè)發(fā)展可緊扣元宇宙應(yīng)用場景建設(shè)契機，加快關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與智能終端產(chǎn)品發(fā)展。

7

可控核聚變

加快走向現(xiàn)實

概念解讀

美國科學(xué)家成功重現(xiàn)“核聚變點火”突破；我國全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒的新世界紀(jì)錄；日本和歐盟共同建設(shè)的大型核聚變實驗裝置開始運行……對聚變能源探索的腳步正不斷加快。2023年底，由我國25家央企、科研院所、高校等組成的可控核聚變創(chuàng)新聯(lián)合體正式宣布成立?？煽睾司圩冊诩夹g(shù)、產(chǎn)業(yè)、資本等方面將全面提速。

前瞻分析

長城戰(zhàn)略咨詢劉南岐：

可控核聚變具有資源豐富、環(huán)境友好、固有安全等優(yōu)勢，是未來理想能源之一。目前，慣性約束和磁約束是國際主流的可控核聚變技術(shù)研究方向。其中，磁約束被認為是最有可能率先成功的方式——這也是世界最大的國際熱核聚變實驗反應(yīng)堆（ITER）采用的技術(shù)路線。2023年8月，位于四川的新一代人造太陽“中國環(huán)流三號”首次實現(xiàn)100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行，標(biāo)志著我國磁約束核聚變研究向高性能聚變等離子體運行邁出重要一步；近期，在成都召開的可控核聚變未來產(chǎn)業(yè)推進會上，中國聚變能源有限公司（籌）成立。我國在這一領(lǐng)域的突破嘗試已展現(xiàn)出了技術(shù)前景，商業(yè)化應(yīng)用進程有望加速。

但同時，核聚變發(fā)電面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)極為復(fù)雜，核聚變技術(shù)的商業(yè)化前景仍然充滿不確定性。

8

超級計算機

來到“百億億次”時代

概念解讀

多臺算力強大的超級計算機將投入使用，它們每秒可處理的運算已來到“百億億次”——2024年，歐洲首臺百億億次超級計算機“木星”將建成，美國的百億億次超級計算機也將啟用。人們正以前所未有的規(guī)模打開科學(xué)之門，利用這些超級計算機，眾多領(lǐng)域可望迎來新發(fā)展。

前瞻分析

國家超級計算成都中心常務(wù)副主任王建波：

近年來，超級計算機在運算速度方面實現(xiàn)了歷史性突破，達到每秒百億億次，已經(jīng)成為一個國家科研實力的體現(xiàn)。超級計算機距離我們的日常生活并不遙遠，小到每天看到的天氣預(yù)報，大到國產(chǎn)大飛機C919研發(fā)設(shè)計，背后都有超算的身影。超算如今已廣泛應(yīng)用于氣象預(yù)測、生物制藥、航空工業(yè)等諸多領(lǐng)域，并在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化過程中發(fā)揮著重要作用。

我國超算實力處于國際第一梯隊，根據(jù)去年11月發(fā)布的最新一期全球超算TOP500榜單中，我國有兩臺超級計算機位列前十，超級計算機總數(shù)更是達到了134臺，位列全球第二。

與此同時，由于超算的技術(shù)門檻高，且尚未形成豐富的應(yīng)用軟件生態(tài)，目前超算的應(yīng)用仍局限于比較傳統(tǒng)的高性能計算領(lǐng)域，如天氣預(yù)報、大型工程設(shè)計、基礎(chǔ)科學(xué)研究等。我國超算面臨著算力設(shè)施分布不均衡、水平參差不齊、應(yīng)用軟件自主研發(fā)和推廣應(yīng)用不足等問題。

為此，我們國家相關(guān)部門組建了超算互聯(lián)網(wǎng)、中心算力網(wǎng)等算力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，各行各業(yè)數(shù)字化進程持續(xù)加速，人工智能模型訓(xùn)練推理、動漫渲染和數(shù)字孿生等領(lǐng)域迅速發(fā)展，對算力尤其是高性能算力的需求呈爆發(fā)式增長，未來不可限量。

9

超高效太陽能電池

將光伏發(fā)電推向新高度

概念解讀

更具成本優(yōu)勢的超高效太陽能電池已嶄露頭角。2023年，由我國光伏企業(yè)自主研發(fā)的晶硅-鈣鈦礦疊層太陽能電池，以33.9%的光電轉(zhuǎn)換效率刷新該領(lǐng)域世界紀(jì)錄。目前，國內(nèi)已經(jīng)有數(shù)家企業(yè)開啟100兆瓦級以上的鈣鈦礦電池產(chǎn)線，并將實現(xiàn)吉瓦級組件產(chǎn)能的目標(biāo)定在2024年至2026年之間。如果可以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，便有望以更低的成本產(chǎn)生更多的電力。

前瞻分析

眉山璉升光伏科技有限公司董事長王新：

光伏發(fā)電成本依賴于太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，光伏電池技術(shù)正加速從傳統(tǒng)的P型向N型電池技術(shù)迭代。

目前，現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)能力已經(jīng)逼近晶硅單結(jié)太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率的極限。因此，研發(fā)制備更低成本、更高效率的太陽能電池是實現(xiàn)光伏發(fā)電平價上網(wǎng)的關(guān)鍵，也將為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供重要科技支撐。近些年來，HJT異質(zhì)結(jié)太陽能電池和鈣鈦礦強勢崛起。雖然鈣鈦礦電池已取得很高的轉(zhuǎn)換效率，但大面積鈣鈦礦光伏電池塊的商業(yè)化進程依然面臨諸多挑戰(zhàn)。目前來看，HJT異質(zhì)結(jié)太陽能電池，或許是能在短期內(nèi)見到效果的電池產(chǎn)品。

四川在研究太陽能電池方面有著得天獨厚的優(yōu)勢。去年，眉山璉升光伏8GW高效異質(zhì)結(jié)電池項目投產(chǎn)，首片高效異質(zhì)結(jié)太陽能電池片就已正式下線。從長期來看，鈣鈦礦太陽能電池技術(shù)研究也有望持續(xù)取得突破。下一步，璉升光伏除了繼續(xù)專注于HJT異質(zhì)結(jié)太陽能電池的生產(chǎn)與研發(fā)，未來也將與四川高校聯(lián)合研發(fā)全鈣鈦礦疊層電池技術(shù)。

10

量子計算

商業(yè)應(yīng)用加速到來

概念解讀

量子計算正走出實驗室，進入工業(yè)研發(fā)階段——谷歌取得“量子糾錯”方面的進展，達成其量子計算路線圖的又一關(guān)鍵里程碑；IBM推出全新量子計算芯片；中國科學(xué)家成功構(gòu)建量子計算原型機“九章三號”……年初，我國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”也正式上線，雖然這些最原始的量子計算原型機還不能直接產(chǎn)生實際的應(yīng)用，但它們展示了全新的可能性。

前瞻分析

電子科技大學(xué)教授、天府絳溪實驗室量子互聯(lián)網(wǎng)前沿研究中心主任周強：

近年來，量子計算得到全世界范圍內(nèi)的密切關(guān)注，多國紛紛加大力度進行投資和研發(fā)，希望在這一領(lǐng)域取得領(lǐng)先優(yōu)勢，進而在隨后的量子互聯(lián)網(wǎng)時代擁有絕對的話語權(quán)。一方面，隨著全球數(shù)字化經(jīng)濟的加速，量子計算在網(wǎng)絡(luò)空間安全領(lǐng)域的應(yīng)用備受矚目，建立更加安全的量子互聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施將變得至關(guān)重要。另一方面，全球金融服務(wù)業(yè)對量子計算的需求也在不斷增長，用以提高風(fēng)險管理、投資決策和交易執(zhí)行的效率，這將有望改變?nèi)?span id="aaa0aaa" class="candidate-entity-word" data-gid="19771460">金融市場的運作方式，提高金融系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在制藥和生命科學(xué)領(lǐng)域，量子計算的模擬能力則使其在新藥研發(fā)、基因組學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究方面具有潛在應(yīng)用，有望為全球衛(wèi)生和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來新突破。

在大力推進量子計算工程研制的同時，全球多方競相推動量子計算的商業(yè)化應(yīng)用推廣，企業(yè)和研究機構(gòu)正密切合作，共同探索量子計算在人工智能、材料科學(xué)和能源領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。量子計算商業(yè)應(yīng)用帶來的造血能力也將在很大程度上決定該國家或地區(qū)在量子計算時代的實力。

綜合而言，各國正積極參與競爭和合作，以推動量子計算技術(shù)的發(fā)展和全球性問題的解決。同時，在眾多的量子計算商業(yè)應(yīng)用細分領(lǐng)域，要特別重視量子計算機網(wǎng)絡(luò)（即量子互聯(lián)網(wǎng)）在網(wǎng)絡(luò)空間中的威懾作用。