技术预见 | 印度为2035年构建了十二个技术景观

　　《2035技术展望》是一份由印度总理莫迪发布的报告，内容是前瞻2035年的印度并预见满足印度2035年需求的技术。印度科技部下属的技术信息、预测与评估委员会（TIFAC）承担了报告的研究编制。同时，TIFAC对12个领域开展了深入分析，结合未来观点和对应技术，编制了12个领域的技术景观（Technoscape）。我们进行了翻译，供读者参考。可以发现，技术景观是以愿景为引领、以需求为导向、以证据为支撑，关注应用、落足技术、鼓励探索的一个系统谋划。福利在文末。

　　2035年的印度总愿景

　　技术造福印度：确保安全，促进繁荣，加强每个印度人的身份认同。

　　技术景观之一：教育

　　愿景

　　充分发挥每个印度人的潜力。

　　关注的议题

　　识字、创造力和技能

　　文化、娱乐和美好生活

　　访问：任何人、任何地点、任何时间

　　终身学习

　　测试、评估和认证

　　集成、聚合和灵活性

　　教育技术

　　新兴趋势和概念

　　为期望的学习输出而编程的自适应学习

　　用自适应测试代替对学术水平的一刀切式评估

　　协作与社会学习为同类人或社会群体构建知识提供机会

　　讲课和家庭作业在翻转课堂上互换

　　通过基于游戏的学习，伴随预设的学习结果进行游戏

　　混合学习或调和学习，课堂与在线学习的结合

　　从教育大数据中解读趋势和模式的学习分析

　　大规模在线开放课程（MOOC），旨在通过网络提供不受限的参与和公开访问

　　远程/互联网实验室

　　以声誉指标作为学位等机构认证的替代品

　　虚拟学习环境，用于通过网络向学习者提供学习材料，包括评估、协作和交流工具

　　未来技术

　　3D打印

　　4G/5G通信技术

　　人工智能

　　脑机接口

　　云计算

　　手势识别

　　全息成像

　　物联网

　　机器视觉

　　机器增强认知

　　光子学

　　量子计算

　　实时翻译

　　立体显示屏

　　可穿戴技术

　　技术景观之二：医学科学与医疗保健

　　愿景

　　发展预防疾病、促进健康、治疗和康复方面的技术，确保每个印度人都能获得和负担得起医疗保健。

　　使命

　　提高寿命和高质量健康时长

　　鼓励营养干预，增进健康

　　提高健康意识，尤其是个人卫生和公共卫生

　　消除可预防的婴幼儿死亡，改善母婴保健

　　根除自然疾病暴发，控制传染病

　　发展新的治疗方法

　　确保将所有形式的残疾降至最低

　　确保本土和现代医疗体系的协同与质量

　　城乡医疗卫生服务体系的高效网络化

　　鼓励和实施本土生物医学技术

　　事实与数字

　　到2035年，印度的预期寿命将从2013年的66岁提高到72岁

　　到2035年，孕产妇死亡率将从2013年的190例死亡/10万生产降至15例死亡/10万生产

　　到2035年，5岁以下儿童的死亡率将从目前的53人死亡/1000人活产（2013年）降至6人死亡/1000人活产

　　到2035年，卫生支出总额占国内生产总值的比重将从2013年的4.0%提高到5.7%

　　自付医疗支出将从2013年的58.2%降至2035年的30%

　　每1000人的卫生工作者密度（全科医生、护士和助产士）将从2011年的1.29%提升到2035年的4.66%

　　未来技术

　　个性化药物

　　数字健康配送

　　脑机接口

　　合成生物学

　　下一代基因组

　　可穿戴设备

　　生物打印和再生医学

　　光遗传学

　　机器人手术系统

　　药物控释系统

　　智能辅具

　　“蓝天”研究

　　基因调控延缓衰老进程、延长健康寿命

　　新优生学减少或消除罕见的遗传疾病

　　器官再生

　　生物扫描仪显示一个人的多重致病负荷

　　技术景观之三：食品与农业

　　愿景

　　用最先进的技术为不断增长的人口提供充足、营养、健康和安全的食品。

　　广泛报道

　　印度农业现状及对2035年的预期

　　问题和挑战

　　2035年的农民及其需求

　　战胜挑战的策略

　　农业与其他重要部门的相互关系

　　技术前景和未来的政策问题

　　事实与数字

　　粮食产量：2.65亿吨（2013-2014年），预计3.92亿吨（2035年）

　　人均粮食净供应量：510.8（暂定的）克/天（2013年），预计456.8 克/天（2035年）

　　牛奶产量：13770万吨（2012-2013年），预计23050万吨（2035）

　　人均牛奶供应量：299 克/天（2012-2013年），预计454 克/天（2035年）

　　肉类产量：590万吨（2012-2013年），预计1550万吨（2035年）

　　鱼类产量（包括海洋和内陆）：958（暂定的）万吨（2013-2014年），预计为1687万吨（2035年）

　　蛋类产量（以十亿计）：69.7（2012-2013年），预计132.8（2035年）

　　未来技术

　　高等基因组学和表型组学

　　精准农业与机器人农业

　　水培/水声学和垂直农业

　　信息通信技术特别是传感器技术在农业中的应用

　　纳米技术应用

　　多用途农作物（蔗糖、饲料、燃料等）

　　生物强化

　　从碳3作物到碳4作物的转化

　　电子感应（电子鼻和电子舌）

　　遥感和地理信息系统应用

　　四季不断的谷类作物

　　人畜共患病快速诊断工具

　　用于固定杂交活力的无融合生殖

　　食品分子制造

　　技术景观之四：水

　　愿景

　　为了所有人的用水安全：让更多的人用更少的水做更多的事。

　　广泛报道

　　提高水资源利用率

　　水质挑战

　　农作物用水更节约

　　废水管理

　　海水淡化

　　减轻灾害的不确定性和影响

　　水质监测

　　未来技术

　　智能泄漏检测系统

　　智能监控、储能和提高冷却塔和锅炉效率的技术

　　基于原位处理、仿生、新型材料（石墨烯、CNT、FO）和超声波的水净化技术

　　零排放回收再利用技术

　　利用大气湿度解决淡水短缺问题

　　地震层析成像技术用于研究岩石的刚度和了解大坝、水库和隧道建设中的岩性特征

　　探地雷达探测地表水和水污染

　　气候适应性耕作制度

　　渠道衬砌用土工合成材料和聚酯纤维

　　水基础设施非开挖技术

　　浸入式振动压路机混凝土

　　事实与数字

　　80%以上的淡水资源用于农业。

　　水的累积需求量：从2010年的约6500亿立方米到2050年的约11000亿立方米。

　　估计每年损失的活水存储量为13亿立方米。

　　全国每年产生约400立方吉米（Gm3）的生活污水，其中约30%来自一、二类城市。

　　19个州受氟化物影响，7个州受砷影响，16个州受硝酸盐影响，8个州受盐分侵入影响，4个州受内陆盐碱影响。

　　未来研究领域

　　非接触式传感器，用于测量河流任意深处和宽处的水位

　　坚固、防篡改、可靠的水表，无需管道工即可固定

　　海洋农业，即在海洋中种植植物，例如种植海草，产出可食的成分，以获得微量元素

　　以废水为底物，通过电化学活性细菌的代谢活性发电的微生物燃料电池

　　用于水净化的净水正极材料开发

　　新一代反渗透膜，如石墨烯，基于化学工程而更少依赖能量来推动水分子穿过膜

　　洪水期间的水压致裂，以最大限度地增加水的补给量

　　技术景观之五：能源

　　愿景

　　为所有印度人提供经济实惠的能源服务，提高生活质量。

　　广泛报道

　　当前和预计未来会直面的挑战

　　不同的能源供应和效率方案

　　涉及的行业：

　　·建筑物和社区

　　·化石燃料（煤、石油和天然气）

　　·工业

　　·可再生能源

　　·交通

　　·核能

　　·农村能源

　　·智能电网

　　·储能

　　事实与数字

　　40%的人口无法获得电力和商业能源（2013年）。

　　化石燃料约占电力供应的80%（2013年）。

　　假定转换效率不变（2010年为25%），2035年的用电量将在27460-55540亿kWh（1807-3654kWh/人/年）之间。

　　未来技术

　　煤：粉煤超临界（PC-SC）、粉煤超超临界（PC-USC）、大气循环流化床燃烧（AC-FBC）、增压循环流化床燃烧超临界联合循环（PCFBC-SC-CC）、集成（煤）气化器联合循环技术

　　石油与天然气：氧化、生物催化、吸附和膜技术的技术进步；从较重的化石燃料和碳氢化合物废料中制氢

　　可再生能源：基于热解、气化、酵母/酶的转化，获取优质碳氢燃料

　　核能：钍基动力反应堆

　　农村能源技术：微型风力涡轮机、混合可再生能源、用于能源分配的微型电网

　　储能技术：超级电容器、镍电池、燃料电池等。

　　未来研究领域

　　建筑：吸碳混凝土，通过家具产品进行冷却和调节

　　化石燃料：零排放，可持续的煤炭发电

　　农村能源：使用生物燃料、生物气体和生物质的微型涡轮机

　　工业能源：能够在更接近热力学极限的条件下运行的工艺技术，带有供应商高效炉排燃烧室的生物质量锅炉，用于热力系统的先进绝缘材料

　　核能：利用钍的巨大储量，将其转化为裂变U-233

　　技术观景之六：环境

　　愿景

　　可持续、清洁、健康的环境。

　　广泛报道

　　人居环境

　　工业环境

　　气候变化

　　温室气体与空气污染

　　自然资源管理

　　未来技术

　　贵金属的经济回收

　　重新设计生物医学设备，以便于分离和再利用

　　空间调节技术

　　从源头上进行低成本处理，使其成为资源材料

　　固定化技术（用于可浸出固体废物的生物技术和化学技术）

　　通过纳米材料修复生物和非生物成分

　　利用稻壳、秸秆废料与高硅内容物的生物质锅炉/气化

　　可燃（液体燃料）形式纤维素生物质的转化途径

　　钍发电路线

　　利用藻类从燃料气中捕碳

　　直接利用可再生能源电解水

　　未来研究领域

　　用于废物管理的等离子技术

　　用于工业和城市固体废物处理和管理的更高效生物工艺开发

　　具有固氮特性的谷类/作物品种的开发

　　农药的快速生物降解

　　降低/缩短农药的半衰期

　　抗虫抗病作物品种的开发

　　病虫害生物防治

　　高功率重量比节能系统的研制

　　充电快、寿命长的蓄电池

　　森林防火技术

　　在非饱和（好氧）土壤中，非淹水条件下生长的高产水稻品种

　　抗生物和非生物胁迫的转基因作物

　　微生物开采

　　技术景观之七：居住

　　愿景

　　可持续的栖居——2035年：人人都能负担得起的体面的栖居。

　　广泛报道

　　可能的未来情景

　　规划、材料和技术领域的趋势、关注点和问题

　　建筑业面临的挑战及其实施策略

　　未来的技术，包括“蓝天”研究畅想

　　事实与数字

　　建筑存量需求：4.11亿平方米（2012年）至6.9亿平方米（2035年）

　　人口超过100万的城市预计将从2011年的53个增加到2030年的68个。

　　到2030年，40%的印度人口将生活在城市地区，而2014年为32%。

　　经济适用房需求将从2010年的2500万增加到2035年的4000万。

　　2012-2013年城乡住房短缺分别为1880万和4740万。

　　住房趋势

　　能源效率和成本效益

　　快速高效的施工

　　安全环保

　　抗灾建筑

　　净零能建筑

　　内置智能功能

　　预制技术与适当的连接装置相结合

　　智能和智能建筑系统的传感器技术

　　嵌入式技术提高施工质量

　　可持续栖居的替代能源：太阳能、建筑一体化光伏（BIPV）、风能、热能等

　　集料的替代材料

　　增材制造（3D打印）

　　当地和可回收材料

　　“蓝天”研究畅想

　　适应意想不到情况的住房，如气候变化、地震、气旋、火灾等

　　在月球和海底居住

　　建筑作为活的有机体

　　互动式建筑内部-通过触摸墙壁来改变颜色、灯光和温度，就像触摸屏一样

　　地下城市或沙漠下的城市

　　无水泥/无水概念

　　技术景观之八：交通

　　愿景

　　可持续、清洁、安全、包容、智能和集成的移动系统。

　　涉及行业

　　铁路

　　陆路

　　航空

　　水路

　　事实与数字

　　世界第二大公路网（470万公里），承载的客运量占印度全国的85%，货运量占印度全国的60%以上。

　　到2035年，印度乘用车的增长是2005年的13倍。

　　与2011-2012年的2000 btkm（十亿吨公里）相比，2031-2032年的总货运量（公路和铁路）将达到13000 btkm（十亿吨公里）。

　　道路平均行程将从2007年的2.5-10.3公里增加到2031年的4-14.8公里。

　　到2031年，印度将成为国内航空旅行的第五大国。

　　未来技术

　　先进的推进技术

　　燃料电池驱动列车

　　飞行汽车

　　基于替代燃料的交通运输

　　主动空气动力学

　　智能车辆—自驱动列车和车辆控制

　　超高效电机—超导体

　　车对车（V2V）和车对基础设施（V2I）通信

　　磁悬浮

　　倾斜列车技术

　　燃料电池技术或可再生能源

　　雾视觉系统

　　下一代航空电子和飞行控制系统

　　船舶仿生设计

　　灵活可折叠的车辆

　　汽车涂料帮助车辆充电

　　JPOD，超回路，运输用高速压力管

　　真空管运输，直达列车

　　技术景观之九：基础设施

　　愿景

　　为包容性增长、可持续发展和强大经济建设综合、强健、技术驱动的尖端基础设施。

　　涉及领域

　　城市基础设施

　　管道（油和气）

　　路桥

　　电力

　　铁路

　　水和卫生设施

　　港口、航运和水路

　　民用航空

　　灌溉基础设施

　　人力资源与能力建设

　　事实与数字

　　到2030年，印度的城市人口将达到6亿左右。

　　道路总长487万公里（2012年），预计将达到1500万公里（2035年）。

　　公路和铁路客运总量预计从2011-2012年的10375 bpkm增加到2031-2032年的168875 bpkm。

　　到2031-2032年，旅客和货物的预计空中交通量为69650万吨，2013-2014年为257万吨。

　　到2031-2032年，港口（主要和次要港口）的总货运量和货运能力预计分别为3154和4100吨，2012年为914吨和1142吨。

　　到2022年，建筑业对非熟练、半熟练、辅助人员和专业人员的需求预计将达到9200万人。

　　未来技术

　　智能自愈材料，施工更快

　　提高基础设施的耐久性和性能，尤其是道路和桥梁

　　道路和太阳能道路用土工合成材料

　　桥梁分段预制施工

　　无线连接提供更安全、更快的运输，包括车辆到车辆（V2V）和车辆到基础设施（V2I）

　　时速250公里以上的高速铁路走廊，采用先进的轨道技术、自动信号和列车控制

　　用于铁路施工的超高性能混凝土及隧道技术

　　磁悬浮

　　无线传感器网络

　　吸附天然气

　　地理信息系统在长期供水设施中的应用

　　增材制造

　　技术景观之十：制造

　　愿景

　　通过创新驱动的清洁、绿色和精益流程，加强制造业基础。

　　涉及行业

　　皮革

　　微纳制造

　　纺织和服装制造

　　金属加工

　　复合材料制造

　　电子电器和ICT产品

　　食品加工

　　化学制造

　　事实与数字

　　印度的金属制造业预计到2035年将产生1520亿美元的收入。

　　到2020年，纺织服装业的价值可能达到1400亿美元；到2035年，大约达到3850亿美元。

　　到2035年，印度化学工业的营业额预计将达到2500亿美元。到2035年，化工产量将达到260 MMTPA。

　　预计到2020年，印度市场对电子产品的需求将从450亿美元增长到4000亿美元，到2035年将增长到3200亿美元，增长率为15%。到2020年，出口市场可能从40亿美元增长到800亿美元。

　　预计到2035年，印度复合材料工业将稳步增长，达到约70亿美元。

　　皮衣将成为一种低产量、高价值的产品。到2035年，皮革服装的主要市场将是时装业。

　　未来概念与技术

　　增材制造（3D打印）

　　去物质化

　　精密制造

　　过程强化

　　多材料结构

　　精益制造

　　嵌入式柔性电子设备

　　自适应自动化

　　微纳制造

　　模块性

　　多功能产品的批量生产

　　纳米光子学

　　无水工艺

　　无噪音和无气味生产

　　零排放工艺

　　受生物启发的纳米级工艺/制造

　　通过基因调控调控原料质量

　　生物可降解/可回收产品

　　大数据用于发现生物活性分子

　　技术景观之十一：材料

　　愿景

　　到2035年，印度将成为利基材料及其加工技术的全球领导者。

　　广泛报道

　　电子与能源材料

　　金属材料

　　生物材料

　　玻璃与陶瓷

　　聚合物和复合材料

　　事实与数字

　　到2025年，印度将成为世界第二大钢铁生产国达到300百万吨年。

　　到2020年，铝的年消耗量预计将达到1000万吨。

　　印度预计到2025年将成为第二大铜市场，规模为270万吨。

　　锌的可回收性使其成为当今的首选金属，到2035年，印度当前约30%的回收率预计将达到80%以上。

　　在未来五年内，印度将占世界硅总产量的5%。到2035年，印度的目标应该是总发电量的30%通过硅实现。

　　未来，印度建筑业、汽车业、消费品和制药行业的玻璃消费量将分别增长9%、20%、10-12%和12-15%。

　　下一代材料

　　超强石墨烯

　　智能材料和传感器

　　环境友好&生物可降解

　　100%可回收

　　运动材料

　　轻质高强度合金

　　形状记忆

　　节能

　　元材料

　　可编程物质

　　仿生材料

　　未来技术

　　用于先进药物输送的功能化磁导向陶瓷纳米颗粒（MNP）技术

　　钙钛矿基太阳能电池材料

　　自愈聚合物电池

　　大面积优质石墨烯生产技术

　　可注射支架

　　通过添加剂使渗透性降低10倍的透明聚合物

　　技术景观之十二：信息与通信技术

　　愿景

　　到2035年，无纸化活动和所有形式都没有物理计算机的服务。

　　应用领域

　　面向包容社会的电子产品

　　印度的医疗保健

　　银行业务

　　电信

　　能源和智能电网

　　政府

　　交通运输

　　工业

　　教育

　　商业

　　农业

　　网络安全

　　灾害管理

　　事实与数字

　　全球第二大电信行业，拥有9.69亿用户。

　　到2020年，100%电信密度。

　　到2020年，智能手机用户达到6.1亿。

　　到2018年，互联网用户达到5.5亿（当前为1.6亿）。

　　到2020年，超过3亿3G用户。

　　到2020年，电子硬件需求将达到4000亿美元。

　　到2020年，机对机通信（M2M）/物联网将增至260亿台。

　　到2018年，云服务市场预计将达到19亿美元（2014年为6.38亿美元）。

　　技术领域

　　固态显示器和光电管

　　光子学

　　超大规模集成电路设计

　　处理器和计算机

　　量子计算和集成电路制造

　　语音技术

　　机器人

　　云计算技术

　　图像处理与计算、媒体和娱乐

　　人工智能

　　决策、控制和安全系统

　　太阳能电池

　　“蓝天”研究畅想

　　连接所有个人和情感需求的机器/机器人

　　行星间通信系统

　　3D远程显示

　　感测设备，能够在购买前在互联网上感受到产品

　　智能车辆检测紧急情况并接管控制

　　虚拟法庭和数字证据

　　复杂的实时动态灾害管理响应系统

　　具有可折叠屏幕的三维全息显示器

　　Jancy Ayyaswamy女士是印度技术信息、预测与评估委员会（TIFAC）的高级研究员，是印度《2035 技术展望》报告预见小组的重要成员，也是其中材料和制造领域预见工作的主要负责人。她将于2019年5月6日-7日参加由上海市科学学研究所主办的2019科技创新智库国际研讨会，并于7日上午作 Emerging Trends in Indian Manufacturing Industry - Perspective for 2035的主题报告。请关注三思派或联系主办单位了解更多详情。

　　本文资料翻译由上海市科学学研究所产业创新研究室主任庄珺副研究员完成。文章观点不代表主办机构立场。