日本《科学技术白皮书》展望2030年科技创新

作者: 2015-07-28 11:24 来源:战略情报研究部
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6月16日,日本文部科学省发布了2015年版《科学技术白皮书》(以下简称白皮书)[1],回顾了自1995年颁布《科学技术基本法》以来,日本科学技术的发展历程、政府举措和取得的成效,并介绍了2014财年推进日本科技发展的措施。白皮书对2030年科学技术的发展与创新形势进行了展望,指出数据科学的发展将带来科研创新的新模式,普通民众将参与到未来的科技创新活动中。展望2030年,科学技术的发展将带来研发模式和社会经济的变革;超级计算机的应用将改变现有药物研发模式;3D打印技术将促进制造行业产业转型;遥感、物联网、人工智能和机器人技术的发展,将进一步提高社会和经济活动效率,有望实现无障碍跨国交流。

一、数据科学的发展带来科研创新新模式

近年来,大数据和计算科学带来的“数据科学”可以补充或替代实验,甚至可以进行预测,因此“数据科学”引起了人们的广泛关注。展望2030年, 数据科学将推动科学技术创新。

1、使用大数据实现新型医疗保健服务

目前,日本多个机构已经利用“数据科学”在医疗保健服务方面开展了面向健康长寿社会的新尝试。未来通过产业界、学术界和政府的合作,建立一种新的研究机制,可以提供适合个人体质和疾病风险的药物,能够帮助了解个人的健康状态,预先掌握疾病征兆等,进而有助于提供新型的保健、医疗服务。

根据日本科学技术与学术政策研究所(NISTEP)最新开展的预测调查结果显示,到2025年将实现对医疗、饮食、生活、运动等个体相关的所有健康数据的分析,同时,通过综合分析个人的基因组信息、临床信息、生活信息和环境信息等,预测个体疾病的发生和严重程度、对生活方式的改变提供干预方案、建立有助于预先判断诊断或治疗效果的信息系统。

2、使用社会性网络服务(SNS)和大数据应对灾害

通过SNS发出的信息具有时效性高、易于扩散的优点,日本大地震后,如何在灾害发生时充分利用SNS信息大数据受到越来越多的关注。展望2030年,随着SNS的进一步普及和遥感技术的发展,大数据的数量将不断增加,结合人工智能技术的不断进步,在发生灾难时,有望根据个人的不同特征或受灾时的状况等,判断需要采取的行动,从而在防灾减灾措施上取得显著进步。

二、民众参与科学技术创新

科学技术创新活动并不仅仅是科研人员的工作,普通民众也可以参与进来。普通民众所具备的知识、能力和热情有时甚至超过专家,如果能增加专家与普通民众之间的合作机会,使这些知识能力可通过“开放科学”得到有效利用,那么到2030年,即使研究者人数相对减少,也可提高科学技术创新活动的数量和质量。日本在这方面刚刚起步,但已开展了多项尝试。未来,民众参与的研究方式将进一步发展,需要针对相关规则开展研究,如建立知识产权规则和针对民众贡献的激励机制等。

三、科学技术发展带来研发模式和社会经济的变革

展望2030年,随着科学技术的发展,科技创新活动的形式将发生巨大变革,从而改变社会经济。以下对未来将发生变革的领域进行介绍。

1、利用超级计算机开展药物研发

在药物研发过程中,通常需要投入巨额的科研经费,用于开展大量试验,筛选具有预期药效的化合物,花费大量的时间和费用开展动物试验和临床试验,并可能需要反复进行多次设计到验证的全过程。

为了打破这种局面,目前研发人员已经开始运用超级计算机进行“IT药物研发”,即使用超级计算机对化合物进行地毯式搜索,并通过高精度模拟生物体内的蛋白质和候选化合物的活动,从而推测候选化合物的药效。这种新型药物研发方式可以大大缩短新药的开发时间,并降低研究开发费用。另外,通过替代实验,可以提高药物研发时所必需的研究设施和设备的效率,并实现人员的优化配置。

2、基于3D打印技术的产品开发和业务转型

近年来,材料的多样化、造型精度的改良、价格下降等多方因素,使3D打印技术得到快速普及,未来可以想象3D打印技术将促进制造行业的产业转型。

通过使用3D打印技术,可以自由制作各种形状的部件,同时还可以加快生产过程,从而可以在短工期和低预算情况下生产高性能产品,从而大大增加企业创新的机会,并影响企业的投资和员工工作方式。此外,如果3D打印技术更加成熟,并进一步得到普及,能够在工厂以外的各种场所进行生产制造,还将迫使零售和分销等行业发生重大改革。

3、其他将引发变革的科技领域

随着遥感、物联网、人工智能和机器人技术的发展,预计到2030年,所有的社会和经济活动效率都将进一步提高。与此同时,人工智能技术和机器人技术的发展,将可能极大的改变人们的工作方式和雇佣方式,并将有望提高劳动生产率,为解决人口老龄化等问题做出贡献。机器翻译技术的发展,还有望在现实空间和网络空间中实现无障碍地跨国交流。                                                   

(王玥)


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