未来10-15年，全球科技创新发展的愿景是什么？未来人类共同的机遇和挑战有哪些？全球创新治理格局有哪些新变化？今天，2019浦江创新论坛的“开幕曲”——上海市科学学研究所主办的科技创新国际智库研讨会在上海举行，本次研讨会以“预见未来：2035的科学、技术与创新”为主题，邀请了11个国家的知名智库和国际组织20余位专家分享真知灼见、共享思想力量。

“杂交变异”给技术预测带来巨大难题

“站在这个时代节点上做下一代技术预测和以前不一样了。”中国科学技术发展战略研究院院长胡志坚说，“因为科学技术已经闯入了‘无人区’”。以前做预测，有规律可循，比如上世纪90年代，根据摩尔定律，可以预测芯片、计算机、互联网的发展，而随着摩尔定律走到尽头，信息技术革命进入下半场，从当前越来越多出现的“新风口”可以看出，未来创新将会由许多技术的“杂交”产生。

研讨会上发布了由上海市科学学研究所、中国科学院上海生命科学研究院和上海科学技术情报研究所三家机构共同研究的《全球城市科技创新策源点观察》，这份报告对28925篇TOP1%高被引文献进行分析，经过专家解读和词频分析，凝练出纳米发电机、三维卷积神经网络、原始黑洞等15大全球城市科技创新策源点，这些策源点正是多种技术融合的写照。

我们生活的环境中充满了各种各样的振动能、化学能、生物能、太阳能和热能等，但是这些能量多数并未被利用起来，或者利用率较低。基于纳米技术的纳米发电机可以利用环境中的机械能等能量，将其转化为电能。2006年，美国佐治亚理工学院王中林教授领导的研发团队，在世界上首次研制成功纳米发电机。2012年起，纳米发电机领域专利数量呈现明显的持续增长态势，显示出纳米发电机技术正处于成长期。中国、韩国和美国是纳米发电机专利数量排名前三的国家。

胡志坚认为，在技术的各种排列组合中，互联网世界、数字世界和物理世界的融合是必然趋势。“所有经济领域都面临着与数字‘杂交’的挑战，数字贸易在未来的占比会越来越大，大规模制造已经不适应数字时代的需求，政府治理和创新模式都要随之变化。”他说。

负责任地创新至关重要

尽管技术预测变得越来越难了，正因为如此，未来更依赖于我们的预见和选择。美国兰德公司高级经济学家史蒂文·波普尔直言，未来会如何发展，取决于我们想要什么样的技术。他以未来城市的交通为例提醒决策者，有许多技术可以增加交通通过率，降低拥堵程度，在做规划时首先要确定的是我们需要实现什么目标。

在英国，人们再一次对人工智能改造世界寄予厚望，英国爱丁堡大学科学、技术和创新研究所所长罗宾·威廉姆斯表示，负责任的创新非常重要，在技术的设计、开发早期时就要有人对它嵌入社会后的一系列后果就行负责任地研究，如果与预期不符，就要及时调整研究方向，如果等到它嵌入社会方方面面后再去调整就来不及了。

他也指出，政策制定者会接受包括科幻小说在内的多方面的信息，当前人类对人工智能的期待远远超出了人工智能或者机器学习的技术现有水平所能达到的水平，人工智能不是“终极技术”，它只是一系列能力，和所有技术一样，它将随着时间的推移而不断改变。

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延伸阅读

15个最可能预见未来的科技领域具体包括：

纳米发电机、非富勒烯聚合物太阳能电池、光催化材料的太阳能转化应用、高负荷高能锂硫电池、钙钛矿类材料的光电领域应用、CRISPR/Cas9基因组编辑、心血管疾病精准治疗，肿瘤PD-1/PD-L1免疫疗法、抑郁症的生物标志物、路易体痴呆症的鉴别诊断、三维卷积神经网络、石墨烯的电化学传感应用、忆阻器在人工神经网络中的应用、大气甲烷浓度剧变、原始黑洞。

纳米发电机

纳米发电机是一种将微小物理变化引起的机械能／热能转换成电能的装置。

生活的环境中充满了各种各样的振动能、化学能、生物能、太阳能和热能等。但是这些能量多数并未被利用起来，或者利用率较低。而基于纳米技术的纳米发电机可以利用环境中的机械能等能量，将其转化为电能。并且，相对于化学电池，纳米发电机具有环保、可持续性供电等特点。因此，它是满足目前对可持续性自供电电源需求的一个最优解决方案。纳米发电机目前主要有三种类型：压电式、摩擦电式、热释电式。

2006年，美国佐治亚理工学院王中林教授领导的研发团队，在世界上首次研制成功纳米发电机。自此开始有少量相关专利。2012年起，纳米发电机领域专利数量呈现明显的持续增长态势，显示出纳米发电机技术正处于成长期。中国、韩国和美国是纳米发电机专利数量排名前三的国家。

在可拉伸和可穿戴电子器件飞速发展的当今时代，研究柔性机械能收集器件具有十分重要的价值和意义。近年以柔性材料代替聚合物商业薄膜和金属片组装柔性摩擦纳米发电机的研究成为亮点。近期柔性摩擦纳米发电机研究成果不少，例如，普渡大学研发出基于壳聚糖的柔性可降解摩擦纳米发电机，中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士研究团队研究了基于仿生水母的摩擦纳米发电机、用于自供电医疗产品的多级纳米结构纤维素纤维基摩擦纳米发电机等。

心血管疾病精准治疗

心血管疾病的精准治疗通过定位明确的患者亚组，确定与疾病基础相关的分子靶标，使制药公司与医疗机构更有针对性地开发心血管药物与疾病治疗方法，因此成为心血管疾病诊疗领域的研究热点。目前，全球已在心血管疾病精准医疗领域进行多方合作。2017 年美国心脏协会开放了其精准医疗平台，让来自世界各地的研究人员和医生们分析了来自雪松—西奈心脏研究所、杜克临床研究所和斯坦福大学等众多机构的心血管数据，推动了心血管疾病精准医疗的快速发展。

三维卷积神经网络

卷积神经网络由一个或多个卷积层和顶端的全连通层组成，同时也包括关联权重和池化层。相比较其他深度、前馈神经网络，卷积神经网络需要估计的参数更少，在图像和语音识别方面能够给出更优的结果，使之成为一种颇具吸引力的深度学习结构。

根据高被引文献分析，在三维卷积神经网络相关的诸多研究方向中，近期受到关注度最高的是三维卷积和三维池化操作，可以有效地表征时间维度上的信息，提高了处理问题的效率和准确率。

此类研究中，三维卷积就是在空间进行卷积操作的同时，在时间维度上也进行卷积操作。同三维卷积类似，池化也需要扩展到三维。三维池化不仅可以保持二维池化的空间平移不变性，在时间维度上也具有一定的不变性。

原始黑洞

原始黑洞是一类理论中存在的诞生于宇宙初期的黑洞，同大恒星坍缩形成的黑洞相比具有更加悠久的寿命和不同的形成机理。原始黑洞的存在始终未被证实，其形态、机理和影响始终是相关领域专家讨论的热点话题。

近年来，随着希格斯玻色子和引力波的相继发现，原始黑洞研究获得了更加有力的理论和观测工具。2015 年底以来美国的激光干涉引力波观测台（LIGO）检测到了多次双黑洞合并事件的引力波信号。基于这些新的数据，一些研究者认为原始黑洞的存在已经能够证实，并且在很大程度上同暗物质存在关联。同时也有各种不同意见展开了热烈讨论。