日本发布第11期科学技术预测报告

作者: 2020-03-10 18:36 来源:
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  2019111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]

  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。

  1 7个研究领域及其主题和关键技术

领域

主题

关键技术/

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

  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

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