本文為春節專題文章——「年度科技發展態勢總結與展望」的第二篇信息篇。
世界信息領域2019年發展態勢
5G成為全球主要經濟體博弈焦點，競爭日益激烈。世界迎來5G商用元年。2019年，韓國、美國、瑞士、英國、義大利、西班牙、德國和中國等國通信運營商陸續推出5G服務，拉開5G商用序幕。5G商用合同數量不斷攀升，如愛立信、華為、諾基亞、中興在全球已分別獲得75筆、65筆、50筆和35筆5G商用訂單。5G基礎設施建設如火如荼展開。英國簡化5G部署流程，並投資4000萬英鎊用於5G測試平台和試驗項目。德國5G頻譜拍賣完成，加快5G網絡基礎設施建設進度。日本完成5G頻譜商用授權，擬5年內投入152.9億美元建設5G網絡。2019年，全球已有109個國家的328家運營商開始進行5G方面的投資，27個國家和地區的50家運營商已完成5G基礎設施的初步建設。世界主要經濟體持續頒布5G扶持政策和規劃。美國發布《美國無線通信領導力研發優先事項》《新興技術及其對非聯邦頻譜需求的預期影響》兩份5G技術報告，推動制定長期的國家頻譜戰略。歐盟發布《5G挑戰、部署進展及競爭格局》報告，為提高歐洲5G競爭力提出建議。日本將發展5G通信作為國家戰略，計劃對通信運營商給予優惠稅收待遇。韓國公布《5G應用戰略推進計劃》，通過減稅等措施刺激5G部署。此外，美國聯合盟友持續對中國華為、中興等公司進行打壓，干擾全球5G發展進程。
量子技術獲得更多政策傾斜和資金支持，不斷取得新的突破。美德英日等國大力推動量子技術研發。美國國家科學基金會發布「量子躍遷挑戰研究院」項目指南，擬投資9400萬美元推動量子信息科學與工程前沿研究。德國政府撥款6.5億歐元開展大型量子通信研究項目，以拓展德國及歐洲在量子通信技術領域獨立自主的能力。英國政府投資1.5億英鎊用於量子技術商業開發，最大限度發揮英國在量子技術方面的潛力。日本發布《2019年科學技術創新綜合戰略》，提出日本未來在量子技術、生物技術等關鍵領域的發展目標和建議。量子技術突破性進展持續湧現。IBM公司上線53比特量子計算機進行商用，希望通過提供雲計算服務和開源軟體，進一步拓展量子計算的科研和商業應用。加拿大多倫多大學研製出全光子量子中繼器的關鍵元件，可用於遠距離光量子信息傳輸。澳大利亞新南威爾斯大學成功測量矽雙量子比特操作的準確性，首次驗證了矽雙量子比特邏輯運算的保真度。谷歌宣布實現「量子霸權」。谷歌在《自然》雜誌發表文章，宣稱其量子計算機在解答特定計算任務時，只需200秒即可完成全球最強大的「頂點」超級計算機耗時1萬年完成的計算。谷歌的「量子霸權」是否屬實仍需進一步驗證，但量子計算機的研發無疑已取得里程碑式進展。
人工智慧發展不斷加速，在各領域的應用持續深化。多國從國家層面強化人工智慧戰略布局。美國總統川普簽署「維護美國人工智慧領導力」的行政令，將人工智慧研究和開發作為優先事項。俄羅斯總統普京批准《2030年前俄羅斯國家人工智慧發展戰略》，推動人工智慧領域科學研究。歐洲人工智慧項目正式啟動，打造以人為中心的人工智慧開放協作平台。丹麥政府發布「人工智慧國家戰略」，確定人工智慧未來發展願景。荷蘭政府制定「國家人工智慧戰略」草案，將發展人工智慧作為國家優先事項。日本文部科學省擬與全國的大學共同制定新的人才培養課程，以培養熟練運用人工智慧技術的人才。韓國政府發布《推動數據、人工智慧、氫經濟發展規劃》，加大對數據及人工智慧產業的投資力度。新加坡發布為期11年的國家人工智慧戰略，在交通物流、智慧城市等領域推動人工智慧技術的應用。人工智慧與產業結合引領新變革。美國DeepMind公司將人工智慧應用於風力發電，可提前36小時預測發電狀況；麻省理工學院開發出自動學習診斷聲帶疾病的系統，推進人工智慧在醫療診斷領域的應用；英偉達與沃爾沃集團簽署協議，聯合開發適用於自動駕駛卡車的人工智慧平台。人工智慧在軍事領域有望帶來新突破。美國休斯研究實驗室擬開發新型軟體系統，使用人工智慧輔助海軍指揮決策；DARPA陸續啟動「知識導向的人工智慧推理圖式」「微尺度仿生魯棒人工智慧網絡」「針對開放世界新奇事物的人工智慧和學習科學」等項目，改進人工智慧的學習、推理和適應環境能力，探索強人工智慧的發展路徑。
網絡安全形勢嚴峻，網絡安全防禦能力不斷加強。網絡安全漏洞等威脅加劇。英特爾晶片爆出嚴重安全漏洞，幾乎影響其2011年以後發行的所有處理器；柏林工業大學發現可被用於竊取數據的5G網絡漏洞；新加坡、德國和英國研究人員發現藍牙連接存在安全漏洞，可導致用戶通訊被監視。公共基礎設施和政府機構成為網絡攻擊重點目標。美國路易斯安那州教育系統遭受嚴重惡意軟體攻擊。西班牙巴斯克自治區、赫雷斯市等多個市政廳辦公系統遭遇勒索病毒攻擊。委內瑞拉電力系統遭到網絡攻擊，導致全國大範圍停電。喬治亞網絡供應商遭遇網絡攻擊，包括其總統府、法院和報社網站在內的15000餘網站受影響。各國積極提升國家層面網絡安全防護水平。美國總統川普簽署「網絡安全人才隊伍建設」行政令，強化美國網絡安全人才隊伍建設。俄羅斯總統普京簽署法令，擬建立可獨立運行、不受國外網絡限制的「俄羅斯自主網際網路」；俄政府12月23日宣布俄羅斯國家網際網路基礎設施（RuNet）斷網測試取得成功。日本防衛省對陸海空自衛隊網絡防衛人才進行統一培養，並擴大網絡防衛隊規模。網絡攻防手段向智能攻防轉變。美國雷神公司研髮網絡異常檢測系統，以實時監測網絡攻擊和異常行為；普林斯頓大學開發出新型防禦算法，可抵禦物聯網攻擊，防止電力網絡被破壞。以色列本-古里安大學開發出惡意軟體，可利用人工智慧技術控制USB鍵盤的輸入。
世界信息領域2020年趨勢展望
信息技術產業化規模逐步擴張，為經濟發展注入新動能。德勤發布《全球人工智慧發展白皮書》稱，2025年世界人工智慧市場規模將超過6萬億美元，2017年-2025年複合增長率達30%。畢馬威預測，5G技術在主要垂直行業的全球市場潛在價值可達4.3萬億美元。諮詢公司高德納發布報告稱，2020年全球雲計算市場規模將達到4110億美元。諮詢公司Tractica預測，2030年全球量子計算市場的總營收額將達到91億美元。諮詢公司弗若斯特沙利文預測，2023年全球軍事網絡安全市場份額將達160億美元。
各國將加快在網絡攻防系統中應用人工智慧等先進技術。美國國防部制定網絡安全數據新框架，為人工智慧網絡防禦體系奠定基礎。美國國防信息系統局尋求開發人工智慧驅動的網絡防禦系統，以抵禦常規網絡攻擊。法國擬開發和部署智能化網絡攻擊武器，強化對網絡空間的保護。日本擬開發新型病毒軟體，以在遭到網絡攻擊時發起反擊。
下一代超級計算機研發競爭激烈，超級計算機算力向百億億次級邁進。日本啟動研發新一代超級計算機「Post京」，最早將於2021年投入運行。美國阿貢國家實驗室、英特爾和克雷公司將共建下一代超級計算機「極光」，其浮點運算能力將達每秒百億億次級，擬在2021年底全面投入使用。歐盟斥資8.4億歐元建造8台超級計算機，預計將於2020年下半年開放使用。印度提出「國家超級計算機任務規劃」，擬投資6.27億美元，在2022年前分階段建造60台超級計算機。
半導體晶片製造工藝趨近極限，晶片設計水平穩步提升。台積電5納米製程工藝研發成功，擬於2020年3月量產，蘋果、海思、高通等企業將率先採用。同時，台積電2納米製程工藝開始研發，最早將在2024年投產。三星5納米極紫外線光刻工藝技術開發完成，擬於2020年正式投產；3納米晶片閘極全環工藝技術路線圖正式發布，擬於2021年實現量產。韓國SK海力士公司推出業界容量最大、速度最快的第三代動態隨機存取存儲器，擬於2020年投入市場。ARM發布下一代架構設計方案，採用新架構的CPU、GPU和神經網絡晶片將於2020年上市。
各國政府強化對科技公司和數據平台的管控，打擊網絡虛假信息和網絡恐怖主義。日本擬在2020年修改電信企業法，加強對蘋果、亞馬遜等海外科技巨頭的監管。美國國會將對谷歌、Facebook和推特展開調查，以防範2020年選舉的潛在風險。美國政府問責局發布報告，建議國會效仿歐盟通用數據保護條例，制定網際網路數據隱私法。新加坡議會提交《在線虛假信息與操縱規避法案》，打擊網絡虛假信息。法國、德國、紐西蘭、日本和印度等18國政府機構和Facebook、亞馬遜、谷歌等8家科技公司簽署協議，共同打擊網絡恐怖主義。
全球範圍的數字稅徵收被提上日程。義大利政府擬於2020年1月正式推出數字稅政策，對大型科技公司徵收其在義大利營業額3%的數字稅。奧地利政府擬從2020年起對谷歌、亞馬遜和Facebook等網際網路巨頭徵收5%的數字廣告稅。捷克政府擬對全球網際網路巨頭徵收7%的數字稅，以增加國庫收入。紐西蘭擬出台新法律，以便對谷歌、Facebook和亞馬遜等網際網路巨頭的收入徵稅。印度擬對谷歌等網際網路巨頭徵收數字稅，稅率將會按照企業在印度運營的業務收入和用戶基數來計算。
作者簡介
李鵬飛，國務院發展研究中心國際技術經濟研究所 研究四室 研究助理
研究所簡介
國際技術經濟研究所（IITE）成立於1985年11月，是隸屬於國務院發展研究中心的非營利性研究機構，主要職能是研究我國經濟、科技社會發展中的重大政策性、戰略性、前瞻性問題，跟蹤和分析世界科技、經濟發展態勢，為中央和有關部委提供決策諮詢服務。「全球技術地圖」為國際技術經濟研究所官方微信帳號，致力於向公眾傳遞前沿技術資訊和科技創新洞見。
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