第一次工业革命造就了日不落帝国——英国,
第二次和第三次工业革命让美国称霸世界。
第四次工业革命有哪些信号?
下一个世纪,基因工程、核聚变、量子科学、人工智能、石墨烯技术将成为第四次工业革命的核心技术。
那么,现在,2022年,中国在这五个技术领域处于什么水平?
1.遗传工程
基因工程起源于20世纪末,主要研究如何解开人类基因密码,探索隐藏在基因链背后的生物奥秘。基因工程的进展对于了解人类基因组变异的全谱和掌握基因对某些疾病的影响非常重要,有可能解开人类长寿的秘密。
在基因工程领域,中国起步较晚,经过几十年的追赶,也有了突飞猛进的发展。目前全球该领域专利申请超过7000件,其中美国专利超过3300件,中国以2000多件专利申请量位居第二。国内也有很多知名企业,如信仰医药、尹仲科技、惠达基因等
2.核聚变
太阳之所以能发光发热,是其内部稳定的核聚变。可控核聚合不产生有害辐射,不需要铀矿石,可以从海水中提取所需燃料,是最经济的能源。这将是人类文明的终极能源——人造太阳。
2021年12月30日,中科院合肥物质科学研究院,被称为人造太阳的全超导托卡马克核聚变实验装置,实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行,这是目前世界上托卡马克装置在高等离子体下运行时间最长的一次。
目前,中国的托卡马克核聚变装置处于世界前列,是最有希望率先掌握受控核聚变技术的国家。
3.量子科学
量子科学主要包括三个方面:量子计算、量子通信和量子精密测量。
目前中国的量子信息技术整体上在追赶,但在具体领域也是领先的。
量子计算:追赶第一梯队
2020年12月,中科大完成了76个光子的量子计算原型“九章”。随后,九章二、祖冲之二相继诞生。其中“祖冲之二”比谷歌的同类型原型“法国梧桐”快4万倍左右。
“第九章”和“祖冲之二”的成就,使中国成为唯一一个在两个物理系统上都取得“量子计算优越性”的国家,中国成功进入国际第一梯队。
量子通信:领先水平
我国量子保密通信的布局和研究起步比较早,投入也很大。
2016年8月,中国发射了世界上第一颗量子通信卫星“墨子号”,并在后期的实验中实现了洲际量子保密通信。
目前,我国量子保密通信试点应用项目数量和网络建设规模均达到世界领先水平。
量子测量:第一梯队
目前,在量子精密测量领域,欧美国家保持着大部分世界纪录。从单篇论文数量和专利数量来看,美国排名第一,中国排名第二,日本、韩国、英国、德国等国家紧随其后。
4.人工智能
自20世纪70年代以来,人工智能被称为世界三大前沿技术之一,也是目前最热门的研究方向。
我们有很多顶尖的企业,比如科大讯飞、商汤、海康,主要用在人工智能行业。
以人工智能搜索和社交应用为代表的腾讯;
以阿里巴巴和JD.COM为代表的人工智能电子商务应用;
还有华为、寒武纪等研发人工智能芯片的科技公司。
现在,中国已经逐渐从追赶者变成了引领者。
5.石墨烯技术
石墨烯在科学界被称为“黑金”。它具有良好的导电性和光学性能,其强度是钢的200倍,并且具有良好的韧性、柔韧性和极轻的密度。它是迄今为止发现的最轻的材料,简直是最完美的材料。
全世界对石墨烯技术的研究还处于初级阶段。中国是世界上石墨储量最大的国家。目前全球与石墨烯相关的专利有70%来自中国。现在的难点是单层石墨烯的制备。
只在电池领域小范围使用,以延长电池的使用寿命。一旦我们克服了制备高质量石墨烯的简单方法,石墨烯的大规模应用将成为可能。
中国已经受够了被卡脖子。希望在这五个影响未来的核心技术领域,不是称霸百年,而是独立自主!
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