以智能化为特征的第四次工业革命现已全面敞开,集聚技能的不断涌现,正引领各范畴立异打破性跃迁。学科穿插是这场改造的中心驱动力,首要表现为信息、生命、物质三大学科板块间的深度交融,最终将推进人类出产日子产生深入改变。掌握全球科技展开趋势,瞄准穿插前沿范畴加速布局,关于抢抓立异竞赛未来制高点具有重要意义。
9月13日,由浙江大学我国科教战略研讨院牵头完结的科技战略陈述《严重范畴穿插前沿方向2021》正式发布。该陈述瞄准当时全球科技立异热点话题,选取新药创制、未来核算、人工组成生物、AI+基因组修改、脑-认识-人工智能等五大范畴,凝练构成50项穿插前沿方向。一起,对各范畴全球展开趋势、国家战略布局和未来展开规划进行了解读与剖析,比较深度和客观地反映了整体展开态势。
《严重范畴穿插前沿方向》科技战略研讨项目,旨在以继续推出穿插前沿陈述的办法,反映全球科研展开趋势,探究新的学术增长点,为国家、区域及安排立异布局供给参阅。
面向新药创制范畴,陈述以为新药创制是生命科学范畴的重要一环,但一直以来遭到短少立异理论指导、短少多学科穿插立异技能办法使用等问题的约束,一起原创药物靶点短少、化合物组成工艺杂乱、成药性点评耗时耗力、药物药效差、毒性大等一直限制立异药物研制的成功率。基因修改技能、肿瘤免疫疗法、大数据、人工智能等前沿新技能不断涌现,将明显进步药物医治的有效性,从而改进生命体的质量,逐渐完成人类生命连续。特别根据智能核算的智能药学、根据立异资料的微纳药学、根据多组学整合的体系药学、根据细胞工程的细胞药学代表了新药创制和生物医药的重要展开方向。
面向未来核算范畴,陈述以为短期内根据硅基冯·诺依曼架构的现代核算技能(如高性能核算)仍然是构成未来核算的主体,面向不同使用需求的体系优化成为技能立异要点方向,器材及芯片、体系技能和使用技能等将同步展开。长时间而言,因硅基集成电路的物理极限和冯·诺依曼架构的固有瓶颈,量子、神经形状核算(又称类脑核算)等非冯·诺依曼架构核算技能的打破和产业化将是未来核算的研讨要点。
面向人工组成生物范畴,陈述以为人工组成生物研讨的展开,推进生命科学研讨敞开以体系化、定量化和工程化为特征的“多学科集聚”研讨新时代。人工组成生物范畴研讨干流从单一生物部件的规划,敏捷拓宽到对多种根本部件和模块进行整合,推进愈加精准认知、改造乃至从头组成生命成为实际。研讨现在首要依托三大中心使能技能:基因修改技能(CRISPR/Cas9技能)、DNA拼装技能以及体内定向进化技能。
面向AI+基因组修改范畴,陈述以为作为精准调控生命并供给连续生命改造性东西手法的基因组修改技能,正推进生命健康向个性化、精准化、微创化、智能化展开。因为动植物基因组量级巨大、构成杂乱,基因修改技能在使用层面仍存在靶点的结合、辨认和切开序列、切开位点修改等不精准的问题,而使用人工智能展开核算机模型辨认、判别与猜测大数据,可协助提高基因修改活动的精准度和功率,让基因修改具有更好合作人类使用意图的才能,在医疗健康、农业展开等范畴具有更广泛的使用远景。
面向脑-认识-人工智能穿插范畴,陈述以为当时以大数据、深度学习和算力为根底的人工智能在语音辨认、人脸辨认等以模式辨以为特色的技能使用上已较为老练,但关于需求专家常识、逻辑推理或范畴搬迁的杂乱性使命,人工智能体系的才能还远远缺乏。与此一起,根据计算的深度学习重视相关联系,短少因果剖析,使得人工智能体系的可解释性差,处理动态性和不确定性才能弱,难以与人类天然交互,在一些灵敏使用中简单带来安全和道德危险。未来,类脑智能、认知智能、混合-增强智将能成为重要展开方向。
相关负责人介绍,该陈述在研讨办法上采取了专家咨询和文献计量相结合的办法,以专家研判和会集评论为主,文献计量剖析为辅。文献计量方面,本项目依托数据剖析团队,经过主题检索从Scopus数据库取得各研讨方向的相关论文,并经过SciVal剖析渠道对论文宣布趋势、研讨主题、要点国家和安排等各项参数进行剖析。专家咨询方面,研讨陈述汇聚了浙江大学校表里相关范畴许多高水平专家的才智,专家们深度参加了前期咨询、范畴研讨、专题评论、定见搜集、陈述编撰等多个环节。专家定见与数据剖析成果互为补充、不断迭代,较好地保证了剖析成果的可靠性。
未来,浙江大学我国科教战略研讨院将继续研判严重范畴展开趋势,安排相关研讨力气,从国际科技前沿、国家严重需求动身,继续发布年度《严重范畴穿插前沿方向》陈述,打造一流科技战略智库品牌。