全球未来产业发展的技术预见、实践探索与经验总结

随着新一轮科技革命与产业变革向纵深推进,未来产业的技术预见越来越重要,一批突破性创新产品、引领性工程技术、基础性前沿研究成为近期、中期、远期布局未来产业发展的重点。未来产业成为全球经济竞争的重头戏,美国、欧盟、日本等国家和地区相继出台实施未来产业的战略规划、法规法案,形成了各自的未来产业发展路径模式,并在强化未来产业投融资支持、打造未来产业的研发创新载体、创新未来产业的企业孵化模式等方面进行了卓有成效的探索。

未来产业与科技创新:双生态培育的理论框架与路径探寻

随着第四次工业革命的到来,未来产业发展日益受到重视,也给我国高等教育在推进产学研深度融合及复合型创新型人才培养等方面带来了前所未有的挑战。未来产业与科技创新的双生态培育,应从拓宽未来产业人才培育的广度、注重未来产业人才培育的深度、深化未来产业人才培育的多主体协同程度入手,优化人才、资本和技术等创新要素组织配置,提高集聚程度,完善产业创新生态,从而推动新质生产力加快发展,为全面建设社会主义现代化强国贡献科学力量。

通算存智一体协同的未来网络模型

针对智能时代多样化多形态业务对未来网络按需、精准、高效服务的诉求,提出了一种通算存智一体协同的网络模型(3CI-CoNet)。首先以通信技术连接计算设备与存储设备,构建网内计算和网内存储的硬件底座,然后在底座上部署智能网络模型及算法,为网内业务构建智能的网络环境,同时链接与行业/应用相关的智能设备、平台及算法,为新兴应用提供智能的网络服务,保障各业务的有序高效运行。设计了3CI-CoNet的层次化功能架构,包含基础资源层、智能接入层、按需服务层和业务表达层,各层次间相辅相成,协同构建了智能的网络环境和网络服务。进一步,结合自动驾驶和智能制造中的典型场景,论述了3CI-CoNet及其功能架构、运营机制对多形态业务高效运行的支撑作用,阐述了3CI-CoNet在智能时代的推广和应用价值。以智能制造中多AGV按需调度业务场景为原型,通过将3CI-CoNet与其他网络模型相对比,定性定量论证了3CI-CoNet对提升业务效能具有积极作用。最后,总结了3CI-CoNet的未来发展趋势和面临的技术挑战。

全球三大重大前沿技术发展趋势及未来产业前瞻布局展望

新一轮科技革命和产业变革飞速发展,以量子科技、人工智能、数字孪生等为代表的颠覆性前沿技术呈现出集群突破、融合扩散的发展态势,其催生的新产品、新服务、新模式、新业态已对社会经济发展带来了深刻影响。以这些前沿技术为支撑的未来产业逐渐成为决定各国产业竞争力乃至综合国力的关键因素。充分发挥我国新型举国体制优势,聚焦各前沿技术方向贯通“技术链突破-产业链孵化-政策链创新-人才链支撑”,促进战略研判、产业服务、机制改革有机协同,是我国抢占未来产业竞争高地,并跑、领跑全球科技创新浪潮的必由之路。

地热储能技术研究进展及未来展望

地热储能技术是以地下流体为热载体,利用地下多孔介质空间存储能量,在必要时将其采至地面进行综合利用的一类技术。该技术从20世纪六十年代至今不断发展,针对不同行业的取能及减排需求,形成了基于不同热载体、不同规模、不同储能方式的技术体系,在技术创新过程中,在地热储能理念上实现了从“地球电池”的单一储能形式向“地球充电/热宝”多能互补储/供能系统的转变,充分利用地热储能技术“规模大、应用广、跨季节以及成本低”的特点,具有储热空间大、热利用效率高、安全性好以及绿色低碳等优点,目前全球范围内已经有多个项目试验了工业余热以及可再生能源的地热化存储并取得了良好的效果,展现了较好的技术实用性和广阔的发展空间。对能源的稳定供应和高效利用意义重大。地热储能与热提取的主要机理有热传导、对流换热、热弥散、热虹吸效应以及物理化学作用等,同时通过流体与岩石之间的热—流—固耦合作用实现能量在地下的储存、传递与转换,因此地热储能的效果取决于流体—岩石相互作用以及地热储能的方式等,且储热层内流体类型越多,所涉及到的机理越复杂。本文首先阐述了地热储能技术在国内外的发展历程,归纳总结了地热储能过程中基于流体—岩石相互作用的传热与储能机理,在总结前人工作的基础上对地热储层过程中储热层选址、含水层深度选取以及储能载体选择等关键技术难题及其研究现状进行了分析,同时对全球范围内主要的地热储能项目概况及运营现状进行了梳理和总结。研究认为,储热层的孔隙度、渗透率、厚度、各向异性及非均质性等参数对其储热效率及规模有较大影响,在选址过程中应当综合考虑储热层性质、热载体性质以及与地面热源的匹配程度。在此基础上,本文对地热储能技术的应用前景进行了展望,同时从储热机理上指出了该技术可能面临的一系列挑战,认为未来地热储能技术的研究突破点在于与碳捕集、利用与封存技术以及风、光、电等可持续能源的联合存储与利用,寻找隔热性能好的地下空间,研发和利用高性能的热能载体以及防堵塞与腐蚀技术的攻关等。作为对现有能源体系的进一步高效利用方式以及有益补充,地热储能以其在削峰填谷、节能减排以及能源综合利用等方面的独特优势,具有巨大的潜在资源量与市场潜力,是未来低碳地质能源发展方向。

杭州未来科技城:打赢经济“翻身仗” 奏响高质量“乐章”

杭州未来科技城成立于2011年,建设管理区128.3平方千米,是全国四大未来科技城之一和全国首批双创示范基地。作为浙江省经济第一区——杭州余杭区的经济建设主平台,未来科技城坚定不移推动高质量发展,2023年实现全年规模以上企业营收达10179.2亿元、税收达到563亿元,有力支撑全区经济总量重回全省第一,打赢了一场漂亮的经济“翻身仗”,为建设“杭州城市重要新中心”注入了强大动力。向“新”而行。作为全省数字经济的重要驱动引擎,2023年,未来科技城把握“时”与“势”,推动数字经济核心产业增加值超1900亿元。

北京未来科学城:树产教融合标杆 筑全球创新高地

北京未来科学城位于昌平区南部,地处中关村科学城和怀柔科学城的连接点上,是北京国际科创中心建设的枢纽型主平台。2009年,未来科技城建设工作正式启动,规划总面积约10平方千米。2017年,习近平总书记视察北京指出,要抓好“三城一区”建设,努力打造成北京经济发展新高地。未来科技城随后更名为“未来科学城”。2019年,北京市委、市政府正式印发实施《未来科学城规划(2017年-2035年)》,规划面积扩展至170.6平方千米,规划范围内的“能源谷”“生命谷”“沙河高教园”形成“两谷一园”创新发展格局。

长江经济带未来食品产业高质量发展综合评价及预测

食品产业是我国国民经济的主要支柱产业,正在向质量更高、安全性更好的趋势转变。在此背景下,未来食品产业面临高质量发展的更高要求。基于我国提出的五大发展理念,本文选取2011~2020年的统计面板数据,设计出科学且全面的评价指标体系,并采用因子分析法对长江经济带11省市进行实证分析,结果表明企业规模对长江经济带未来食品产业高质量发展的影响最大。此外,通过因子分析法对长江经济带11省市进行得分排名,发现区域间未来食品产业发展水平存在较大差异,其中江苏省的未来食品产业得分排名领先于其他省份。同时,本文结合长短期记忆网络(LSTM)模型对长江经济带各省份未来食品产业发展水平进行预测与分析,以期为长江经济带11省市未来食品产业发展提供参考。

未来科学研究院:铸造未来科技新引擎

建设背景.“要在事关发展全局和国家安全的基础核心领域,瞄准人工智能、量子信息、集成电路、先进制造、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域,前瞻部署一批战略性、储备性技术研发项目,瞄准未来科技和产业发展的制高点。”习近平总书记在中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会、中国科协第十次全国代表大会上强调。2023年2月,浙江省出台《关于培育发展未来产业的指导意见》,明确优先发展仿生机器人、氢能与储能等9个创新基础良好、成长较快的未来产业,培育发展6个潜力巨大的未来产业。

全生命周期下文体融合的未来社区建设实践——以浙江省绍兴市棒球未来社区为例

在城镇化进程中,城镇人口的不断增长给社区建设带来诸多挑战,因此探索符合自身特点的建设路径,才能够实现社区的高效管理、资源共享及良性发展。本文着重探索在亚运会契机下、具有区位特征和城市特征的绍兴市棒球未来社区教育与运动相融合的特点,提出契合未来社区发展的文体融合路径,为今后未来社区的建设和发展提供参考。

作为新型内容生产力的生成式AI:发展局限与未来进路

以人类知识生产模式为参照,探讨当下生成式AI在知识生产中的优势及局限性。研究发现目前生成式AI的知识生产具备多模态、全数据和结构化特征,但也存在数据偏见、平庸的专业主义等问题。为了优化生成式AI的知识生产能力,需在数据规范实践、AI监管创新、AI开发和使用等方面进行改进,以促进“知识共创,人机共生”理想智能协作图景的实现。

从中国人口迁移看未来人口城镇化路径——基于城市行政层级的人口吸引力分析

在当前城镇化速度放缓的新形势下探索中国未来的城镇化路径具有重要的意义。本文基于多源人口迁移数据,探讨城市行政层级、城市规模与城市人口吸引力的关系,研究发现:随着城市行政层级提高和城市人口规模增加,城市人口吸引力总体上呈现增强的趋势,其中,直辖市、省会城市、计划单列市的吸引力高于一般地级市,更是远远高于县级市(县);以人均既有人口吸引迁入人口数来衡量,计划单列市、省会城市与更高层级、更大规模的直辖市的吸引力基本处于同一区间,意味着这些城市已经接近最大城市规模;动态来看,县级市(县)的人口吸引力在增强,而其他层级城市的人口吸引力在下降;农业户口的迁移人口较城市户口迁移人口更倾向于向低层级城市迁移。当前以县城为重要载体的新型城镇化政策是在城镇化速度放缓形势下推进城镇化进程、促进城乡协调发展的需要,符合人口迁移的趋势,也适应了农村地区待城镇化主体的需求特征。鉴于县级市(县)的人口吸引力不足,农村人口向县级市(县)转移势必是政策支持型的城镇化,这与向高层级城市自发迁移的城镇化不是非此即彼的,而应是并行不悖的。市场机制与政府作用的有机结合正是中国治理优势所在。此外,东中西部地区的省会城市具有基本相同的人口吸引力。因而,在人口向中西部回流的大背景下,不同省份的城镇化宜以省会城市为中心自成体系;在省会城市开始面临集聚不经济的背景下,发展省域内副中心城市是重要选择。

面向6G的智能反射面辅助电磁隐身:最新进展与未来展望

无线技术的蓬勃发展推动了现代战争的高度信息化,开启了电子对抗的新篇章。随着先进雷达技术的不断革新,导弹、飞机等武器装备的生存能力面临前所未有的挑战。电磁隐身技术的发展和应用能够有效提高武器的生存能力,成为国防技术发展的重要方向。然而,传统电磁隐身技术往往受实际条件的限制,无法满足现代化战争对隐身作战的需求。为了应对这一挑战,提出智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助电磁隐身技术,利用智能反射面抑制或重定向反射信号,实现自适应的透明式或欺骗式电磁隐身。为了充分挖掘智能反射面在电磁隐身领域中的广阔应用前景,讨论了智能反射面辅助电磁隐身系统的基本原理、系统模型、设计挑战和潜在的研究方向,旨在为未来电磁隐身技术的发展提供方向性的指导。

聚焦融合式教育办学理念 探索未来教育新模式——访西交利物浦大学首席教育官张晓军

人工智能的迅速发展,促使全球教育重新思考人才培养的根本问题。未来社会需要什么样的人才?学校如何培养未来社会需要的人才?高校围绕这两个问题开展教育改革。西交利物浦大学从生态视角探索未来教育的实施路径,提出教育新模式“融合式教育”,旨在培养引领未来行业发展的国际化行业精英,发挥中外合作办学体系灵活优势,面向未来教育,打造高校教育改革范例。并成立未来教育学院系统支持学生和教师参与改革,并把西浦的实践传播到其他教育机构和教育者。

吹响“未来号”,勾勒美好教育图景

家庭是社会微观结构的基本单元,是孩子人生的第一所学校。家庭教育不仅事关个人和家庭的福祉,而且关系到社会、民族和国家的未来。促进孩子的健康成长和全面发展,学校和家庭要充分发挥各自优势,统筹好各类资源,不断加强沟通,形成教育合力。

素养本位的教学呼唤未来学习多样态

教育的价值在于帮助学生适应不确定的未来。随着科技的不断进步和发展,特别是以人工智能为代表的技术正在加速重塑教育。未来教育需要以素养培育为本,学生的核心素养培育也逐渐成为教育改革的基本方向。素养为本的教育是以提高学生的综合素质为目标,聚焦关键能力和必备品格,培养学生的创新精神、批判思维和自主学习能力,使学生能够更好适应未来快速变化的社会,为他们的职业生涯和终身发展打下坚实的基础。

教育未来学探索——教育未来学的兴起、现状及趋势预测

近年来,教育未来学问题逐渐成为国内教育界的热点话题之一,但我国在教育未来学方面的研究起步晚、研究成果少,且已有研究在研究内容、方法和思路等方面还存在不足,难以满足研究的需求。文章从教育未来学的兴起、教育未来学研究现状及趋势预测进行探讨,以期探寻教育未来学研究的发展方向。

面向未来产业的特色教材建设思考与实践——以太赫兹产业为例

目前面向未来产业的教材建设仍存在许多问题,本文提出要基于未来技术特点,紧贴产业发展规律,政产学研紧密结合的原则进行教材编写。以太赫兹前沿科技课程的教材为例,具体说明面向未来太赫兹产业的特色教材建设的心得与体会,以期为相关未来产业的教材建设提供借鉴和参考。

全球典型未来产业发展模式研究

目前,全球未来产业发展刚刚起步,各国均处在产业领域选择、关键技术预研阶段,对于未来产业采取何种发展模式多在尝试和探索中。产业模式的选择离不开产业本身,不同的产业在发展过程中采取或形成了不同的发展模式。本文回溯全球主要发达国家推动其“未来产业”发展过程中的经验做法,归纳、总结、提炼历史阶段中较为成功的未来产业发展模式,以期对当下未来产业的发展提供参考。

基于“健康中国”战略的未来食品科研平台构建

在“大食物观”战略指导下,一批致力于聚焦食品领域前沿交叉学科,引领世界食品科学基础研究,开发食品领域颠覆性技术的“未来食品”科研平台正加速崛起,成为服务“健康中国”战略的有生力量。本文从未来食品时代内涵、多学科交叉融合,重大科技突破,产业化协同推进等方面阐述服务“健康中国”战略科研平台的建设路径。