日本发布第11期科学技术预测报告
2019年11月1日,日本科学技术与学术政策研究所(NISTEP)发布了第11期《科学技术预测调查综合报告》。[1]
自1971年以来,日本每隔5年对未来30年各领域的科技发展方向进行科技预测调查。此次发布的第11期《科学技术预测调查综合报告》面向未来发展30年——2050年,将为日本制定科技战略、创新政策,以及未来即将实施的《第6期科学技术基本计划》提供参考。
一、全球未来发展景象
1、科技发展带来生活诸多变化
构建用于社区管理的数字基础设施,人们能够自由地学习。运用人工智能技术提高人类的创造力和生产效率,大大减少人类工作的时间,人们可以更加自由地实现高品质生活。
随着人工智能等技术的普及,社会不平等、贫富差距等问题将得到改善。机器人和现实增强技术拉近了人们的距离,产生新的“乌托邦”。
以大数据革命、开放数据、预测活动、开放创新等为基础,科学技术政策学快速发展。
人们通过可穿戴技术交流,共享信息。精神科医生、数据专家将成为未来抢手的职业,缺乏再学习能力的人将成为失败者。人群代际冲突、可能崩盘的加密货币等将成为未来的不确定因素。
技术将大大提高人类的能力,能够掌握、运用此类技术的人、企业将成为未来赢家,在该方面发展滞后的国家将走向衰败。
2、社会分层与话语权转移
社会分层加剧,年轻人和老年人的隔阂加大,年轻人可能为夺取各行各业的话语权而发起抗争。
未来将产生人类与虚拟人类之间的竞争。少数公司掌握了数字化管理平台,拥有对人类价值进行判断的权力,被低估价值的人群被驱逐,由此产生新的社会问题。
社会话语权和权力向实力雄厚的大型IT企业转移,国家与企业间传统的平衡关系被打破。主权国家面临平衡对企业和国民责任的难题。
3、应对气候变动和资源问题
未来各国通过合成食品确保粮食安全。食品安全、应对传染病和过敏、应对抗生素滥用等成为普遍关注的重点。
能源系统可能面临网络攻击的风险,因此建立强韧化的能源、网络系统至关重要。未来将加快对其他行星的改造,确保人类能够从地球移居到其他星球。
尽管减缓气候变化的行动没有成功,但由于碳捕捉和封存等技术的发展,在一定程度上将扭转气候变化的趋势。
4、医疗模式转变
人工智能等技术的发展将引起医疗模式变革,虚拟医院开始出现。
由于新技术的发展,医疗服务供给过剩。器官移植等新技术的发展将提高人类的平均寿命,但由此引发的伦理、法律责任等问题将相继出现。
二、日本未来的社会景象
1、四大价值观
(1)人性。人们的生产生活方式、机器与人类共存、社会自动化等都将尊重人的服务和提高日本人的特性、文化和幸福感。
(2)包容。未来不同喜好、特点的人都能得到充分的尊重和理解,通过彼此的沟通交流,每个个体都能得到充分发展和自由。
(3)可持续。运用新技术妥善处理资源、能源、食品、环境、灾害应对等问题,市民活动得到充分重视。
(4)好奇心。人类将进一步探索内心的活动规律、拓展宇宙活动的空间。
2、以科技发展为基础的日本未来社会景象
(1)在重新审视人性的基础上,充分尊重多样性并实现共存。各种各样的人群在日本集聚、共存。虽然人们生活的方式不同、区域分散,但因共同的价值观而紧密联系在一起。富有感情的科学技术有力支撑着人们的身心健康。广泛运用人工智能等新兴技术会丰富人们的文化、娱乐活动。
(2)真实与虚拟协调发展,实现社会灵活多样发展。人类与机器人通过网络实现共同生活与发展。共享数据、物、技能,以机器人替代人类劳动,在全球范围创造产品和服务。
(3)维持和增强人类基本功能,拓展人类个性。人体功能大大增强。通过再生医疗、针对个体的健康管理全面解决人类的身心健康问题。通过彻底的数字化等技术和方式,拓展人类的经验和活动范围,使每个人都有可能成为佼佼者。
(4)个性化定制与整体优化相协调,实现可持续发展。平衡个性化定制与整体优化间的关系,实现可持续发展。通过传感器、监控等技术,实现人类无意识的最优选择,控制资源成本、应对自然灾害。
三、对未来科技发展趋势的判断
1、分析对象
NISTEP的专家选择健康医疗生命科学、农林水产食品生物工程等7个领域为分析对象,然后进一步划分为54个主题和702项关键技术。如表1所示。
表1 7个研究领域及其主题和关键技术
领域 |
主题 |
关键技术/项 |
健康、医疗、生命科学 |
医药品;医疗器械开发;老龄化和非传染性疾病;脑科学;健康危机管理;信息与健康、社会医学、生命科学基础技术 |
96 |
农林水产 食品生物工程 |
生产生态系统;粮食生态系统;资源生态系统;系统基础;下一代生物科技;生物技术;安全安心健康;社区 |
97 |
环境资源能源 |
能源转换;能源系统;资源开发、节约、重用、回收;水;地球变暖;环境保护;风险管理 |
106 |
信息与通信技术(ICT) |
未来社会设计;数据科学、人工智能;计算系统;物联网、机器人;网络基础;安全与隐私保护;服务科学;产业、商业、经营应用;政策制度设计支持技术;社会应用;互动 |
107 |
材料、装置、工艺 |
物质材料;工艺制造;计算科学、数据科学;尖端测量与分析;应用装置系统(ICT和纳米材料领域);应用装置系统(环境能源领域);应用装置系统(基础设施领域);应用装置系统(生命和生物领域) |
101 |
城市建筑土木交通 |
国土利用与保护;建筑;社会基础设施;城市环境;建设生产系统;交通系统;车辆、铁道、船舶、航空;防灾减灾技术;防灾减灾信息 |
95 |
空间海洋地球科学 |
空间;海洋;地球;观测预测;计算、数理、信息科学;基本粒子、加速器;量子射线—放射光;量子射线—中子、带电粒子;光量子技术 |
100 |
2、分析方法
以德尔菲法针对702项关键技术发出问卷。问卷的内容包括:从未来得以实现的角度,该技术在当前对日本的重要度,即重要程度;当前日本该技术的国际竞争力,即竞争力;包括日本在内的世界各国在未来实现该技术的时间,即实现时期;确保实现该技术的政策手段,即政策手段;包括日本在内的世界各国在未来将该技术得以应用的时间。
3、主要结论
表2 对未来科技发展趋势判断的主要结论
领域 |
维度 |
主要结论 |
健康、医疗、生命科学 |
重要程度 |
老龄化、脑科学、医疗器械开发的重要性高 |
竞争力 |
再生细胞医疗、基因治疗、免疫治疗的竞争力高 | |
实现时期 |
脑科学、特别是通过神经分析丰富研究人类高层次的神经功能实现较晚 | |
政策手段 |
在信息与健康、社会医学方面,伦理、法律和社会问题(ELSI)配套政策的必要性高 | |
农林水产 食品生物工程 |
重要程度 |
农业机器人、资源变化预测与管理技术、食品、信息技术的重要性高 |
竞争力 |
气象预测和灾害风险评估、以组合食物为基础的功能食品的竞争力高 | |
实现时期 |
资源生态系统的技术实现较晚,下一代生物技术的社会应用较晚 | |
政策手段 |
在安全安心健康方面,完善法律法规的必要性高 | |
环境资源能源 |
重要程度 |
二次电池、自然灾害、放射性消除、地球变暖、风险管理的重要度高 |
竞争力 |
汽车、自然灾害应对、水处理、废弃物回收与有效利用的竞争力高 | |
实现时期 |
能源系统、水、风险控制系统的技术实现较快,能源转换、资源开发较晚。“水”技术的社会应用较快,能源转换较晚 | |
政策手段 |
在风险管理方面应确保人才培养,在资源开发、风险管理方面要确保国内相关力量加强合作,“水”、地球变暖方面应加强国际合作和标准化 | |
信息与通信技术 |
重要程度 |
安全与隐私保护、物联网、机器人技术、网络与社会基础的重要度高 |
竞争力 |
网络与社会基础、物联网、机器人技术、计算系统的竞争力高 | |
实现时期 |
政策与制度设计的支撑技术的技术实现较晚。计算系统、政策与制度设计的支撑技术的社会应用较晚 | |
政策手段 |
在数据科学和人工智能方面的人才培养十分必要。政策与制度设计的支撑技术方面,伦理、法律和社会问题配套政策的必要性高 | |
材料、装置、工艺 |
重要程度 |
二次电池、太阳能电池、燃料电池、可穿戴设备、生物材料的重要度高 |
竞争力 |
燃料电池、功率半导体、二次电池的竞争力高 | |
实现时期 |
ICT、纳米、环境能源领域的装置应用系统技术的技术实现较晚。工艺制造技术的社会应用较快,ICT、纳米领域的装置应用系统技术的社会应用较晚 | |
政策手段 |
计算和数据科学应加强人才培养。环境能源领域的装置应用系统技术应加强经费投入、改善研究环境。生命科学方面的装置应用系统技术应完善法律法规,应对伦理、法律和社会问题 | |
城市建筑土木交通 |
重要程度 |
社会基础设施、城市环境、防灾减灾信息、交通系统的重要度高 |
竞争力 |
放在减灾信息和车辆、铁道、船舶、航空的竞争力高 | |
实现时期 |
灾害和危险信息的监测预警实现较快 | |
政策手段 |
在自动驾驶和交通系统方面,需要加强国际合作和标准化 | |
空间海洋地球科学 |
重要程度 |
在量子射线测量与分析、灾害预测技术、自动化定位技术的重要度高 |
竞争力 |
局部暴雨预测、射线利用、材料结构解析方面的国际竞争力高 | |
实现时期 |
量子射线方面的放射光、中性子、带电粒子将较快实现,基本粒子、原子核、加速器方面的实现较晚 | |
政策手段 |
在空间、海洋方面需要从整体加强政策支持,包括人才、经费、研究环境和国际合作等 |
(惠仲阳)
[1] 日本科学技術?学術政策研究所:第11回科学技術予測調査 S&T Foresight 2019 総合報告書. https://nistep.repo.nii.ac.jp/?action=pages_view_main&active_action=repository_view_main_item_detail&item_id=6657&item_no=1&page_id=13&block_id=21