达摩院2021十大科技趋势：第三代半导体原料将大局限应用

后疫情期间，科技成长将往那里去？克日，阿里巴巴达摩院宣布 2021 十大科技趋势。这也是达摩院创立三年以来第三次宣布年度科技趋势。

原料是统统科技成长的基本，新原料技能已敦促多轮科技革命。然而，受限于本钱奋发、出产工艺不成熟等题目，诸多新型原料未能实现大局限应用。达摩院以为，将来几年，以氮化镓和碳化硅为代表的第三代半导体原料将在原料发展、器件制备等技能上实现打破，并应用于5G基站、新能源汽车、特高压、数据中心等新基建场景，大幅低落整体能耗。

新原料的代价远不止提供更优的机能，它还能打破传统原料物理极限，达摩院猜测，碳基原料作为建造柔性装备的焦点原料，将走出尝试室并制备可随意伸缩、弯曲的柔性电子装备，譬喻用该原料建造的电子皮肤不只机器特征与真实皮肤相似，尚有外界情形感知成果。

已往几年，AI技能润物细无声渗出至传统财富，譬喻AI走进制造企业，晋升质检事变服从。达摩院以为，AI应用于出产环节只是开始，汽车、斲丧电子、打扮、钢铁、化工等信息化基本精采的行业将实现供给链、出产、资产、物流、贩卖等各环节的全局智能，最终实现出产及运营服从的大幅晋升。

在医疗规模，业界公认 AI 与药物、疫苗研发团结是局面所趋，但用 AI 研发药物并乐成上市的案例极为鲜见。达摩院指出，新型 AI 算法的迭代及算力打破将办理药物分子靶点确证、药物可成药性等困难，譬喻在疫苗研发进程中，AI 可自动输入有用化合物模子，然后与电脑合成措施发生的数亿种差异的化学化合物比拟筛选，最终快速找到疫苗的优质候选化合物。

作为人机交互和人机殽杂智能将来技能，脑机接口在医疗规模极具研究代价。达摩院在趋势中指出，学术界和家产界正在全力攻陷脑信号的收罗和处理赏罚困难，辅佐人类更好地领略大脑事变道理，技能的成熟将加快脑机接口的临床应用，将来将为口不能言、手不能动的患者提供精准痊愈处事。

科学技能的成长老是在不绝发散与收敛的模式中跃迁。客岁，达摩院曾猜测“云将成为 IT 技能的创新中心”，时隔一年，云原天生为云计较规模的新变量，达摩院提出，将来芯片、开拓平台、应用软件以致计较机等将降生于云上，AI、5G、区块链等技能都将以云原生的方法落地，企业获取 IT 处事的路径再次被收缩。

创新永无终点，但每一次技能创新都肯定沿着普惠的既定轨迹前行。达摩院以为，AI、5G、云计较及 IoT 等数字技能正产生亘古未有的化学回响，农业以致都市都将因此产生新一轮厘革。在农业规模，自动监测农作物、风雅化育种，农产物物流运输可追溯都将酿成实际；都市将拥有一颗超等大脑，感知、通讯、决定手段全面晋升，为都市提供整体管理手段。

以下为达摩院 2021 十大科技趋势全文：

趋势一、以氮化镓、碳化硅为代表的第三代半导体迎来应用大发作

以氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体，具备耐高温、耐高压、高频率、大功率、抗辐射等优秀特征，但受工艺、本钱等身分限定，多年来仅限于小范畴应用。连年来，跟着原料发展、器件制备等技能的不绝打破，第三代半导体的性价比上风逐渐展现并正在打开应用市场：SiC 元件已用于汽车逆变器，GaN 快速充电器也大量上市。将来 5 年，基于第三代半导体原料的电子器件将普及应用于5G基站、新能源汽车、特高压、数据中心等场景。

趋势二、后“量子霸权”期间，量子纠错和适用上风成焦点命题

2020 年为后“量子霸权”元年，天下对量子计较的投入一连上涨，技能和生态发杀青长，多个平台异彩缤纷。这一潮水将在 2021 年继承推高社会的存眷和等候，量子计较的研究必要证明自身的适用代价；业界必要聚焦“后霸权”期间的义务：协同创新，办理浩瀚的科学和工程困难，为早日达到量子纠错和适用上风两座里程碑铺路奠定。

趋势三、碳基技能打破加快柔性电子成长

柔性电子是指经扭曲、折叠、拉伸等外形变革后仍保持原有机能的电子装备，可用作可穿着装备、电子皮肤、柔性表现屏等。柔性电子成长的首要瓶颈在于原料——今朝的柔性子料，可能“柔性”不敷轻易失效，可能电机能远不如“硬质”硅基电子。连年来，碳基原料的技能打破为柔性电子提供了更好的原料选择：碳纳米管这一碳基柔性子料的质量已可满意大局限集成电路的制备要求，且在此原料上制备的电路机能高出同尺寸下的硅基电路；而另一碳基柔性子料石墨烯的大面积制备也已实现。

趋势四、AI 晋升药物及疫苗研发服从

AI 已普及应用于医疗影像、病历打点等帮助诊断场景，但 AI 在疫苗研发及药物临床研究的应用仍旧处于试探阶段。跟着新型 AI 算法的迭代及算力的打破，AI 将有用办理疫苗 / 药物研发周期长、本钱高档困难，譬喻晋升化合物筛选、成立疾病模子、发明新靶点、先导化合物发明及先导药物优化等环节的服从。AI 与疫苗、药物临床研究的团结可以镌汰一再劳动与时刻耗损，晋升研发服从，极大的敦促医疗处事和药物的普惠化。

趋势五、脑机接口辅佐人类逾越生物学极限

脑机接口是新一代人机交互和人机殽杂智能的要害焦点技能。脑机接口对神经工程的成长起到了重要支撑与敦促浸染，辅佐人类从更高维度空间进一步理会人类大脑的事变道理。脑机接口这一新技能规模试探性的将大脑与外部装备举办通讯，并借由脑力意念节制呆板。譬喻在节制机器臂等方面辅佐晋升应用精度，将为神智苏醒，思想健全，但口不能言、手不能动的患者提供精准痊愈处事。

趋势六、数据处理赏罚实现“自治与自我进化”

跟着云计较的成长、数据局限一连指数级增添，传统数据处理赏罚面对存储本钱高、集群打点伟大、计较使命多样性等庞大挑衅；面临海量暴增的数据局限以及伟大多元的处理赏罚场景，人工打点和体系调优捉襟见肘。因此，通过智能化要领实现数据打点体系的自动优化成为将来数据处理赏罚成长的肯定选择。人工智能和呆板进修本领逐渐被普及应用于智能化的冷热数据分层、非常检测、智能建模、资源替换、参数调优、压测天生、索引保举等规模，有用低落数据计较、处理赏罚、存储、运维的打点本钱，实现数据打点体系的“自治与自我进化”。

趋势七、云原生重塑 IT 技能系统

在传统 IT 开拓情形里，产物开拓上线周期长、研发效能不高，云原生架构充实操作了云计较的漫衍式、可扩展和机动的特征，更高效地应用和打点异构硬件和情形下的种种云计较资源，通过要领论器材集、最佳实践和产物技能，开拓职员可专注于应用开拓进程自己。将来，芯片、开拓平台、应用软件以致计较机等将降生于云上，可将收集、处事器、操纵体系等基本架构层高度抽象化，低落计较本钱、晋升迭代服从，大幅低落云计较行使门槛、拓展技能应用界线。

趋势八、农业迈入数据智能期间

（编辑：湖南网）

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