英国《全球战略趋势：展望2055》报告预测未来30年全球科技发展重大趋势

2024年9月27日，英国国防部发布了《全球战略趋势：展望2055》（Global Strategic Trends: Out to 2055）报告。这份全文长达456页的报告是由英国国防部战略智库“发展、概念和理论中心”组织英国政府部门、学术界和工业界、其他国家政府和北约在内的多边组织共同研究形成的。报告运用系统分析方法，描述了全球变革的关键驱动因素，研判了世界面临的重大机遇和挑战，对未来30年可能发生的世界格局重大变化进行了战略前瞻和趋势预测。

《全球战略趋势：展望2055》提出了将对世界未来30年发展产生决定性影响的最为重要的六大驱动力。它们分别是：全球大国竞争、人口压力、气候变化和环境压力、技术进步和互联、经济转型和能源转型，以及不平等和治理压力。报告认为，这些驱动因素的未来发展趋势，以及它们之间的相互作用、相互影响和相互促进，将决定几十年内世界的主要走向。报告基于对不同驱动力发展趋势的分析和对主要国际行为体反应的预测，进一步推演形成了5种2055年可能出现的未来世界场景，从新的全球和解，到加剧的冲突和分裂。

《全球战略趋势：展望2055》从社会、经济、环境、信息与技术、冲突与安全5大专题领域对未来30年的全球战略趋势进行了系统的预测和研判。其中，科技特别是信息技术对于未来发展的重要意义受到高度强调。报告指出：数据、信息、自动化和人工智能的指数级增长将对人类生产生活方式的几乎每个领域产生影响，未来物理世界、数字世界和生物世界之间的界限将变得越来越模糊。技术进步将给许多现存全球问题提供新的解决方案，同时也对全球政府和社会带来新的挑战。

《全球战略趋势：展望2055》报告强调了科技竞争对于全球大国关系的重要意义。报告指出：围绕前沿技术优势和数字规则掌控权的竞争将在未来几十年的全球大国竞争中起到核心作用，并主导国际关系和世界贸易。在日益激烈的国家科技竞争中，开发、扩展、商业化和保护技术创新的能力，技能生态系统和创新基础设施都将发挥重要作用。目前处于全球技术竞争前沿的领域包括人工智能、自动化和机器人技术、量子计算和生物工程等。报告还认为，中国正在对美国的全球创新领袖地位形成有力挑战，而国际商业企业在引领颠覆性技术创新方面可能比大多数国家更具独特优势。

《全球战略趋势：展望2055》报告中的“信息与技术”专题章节对未来30年的全球七大主要技术领域发展趋势进行了综合前瞻。报告主要观点认为：

● 在互联网和数据领域：

未来30年，数据收集、存储和分析能力的重大进步将大大提升社会利用信息的效率，政府和企业决策对于数据的依赖性将进一步提高。量子传感器、量子计算将成为获取和处理海量数据的关键技术。遍及全球的卫星互联网通信将为社会和经济带来巨大利益，与此同时互联网智能设备形态也将发生重大变革。

● 在人工智能领域：

未来30年，人工智能的发展将在许多领域带来重大利益，同时对人工智能的恶意应用也将给社会带来巨大挑战。而政府及时制定人工智能监管保障措施的能力将具有决定性意义。

● 在能源领域：

未来30年，全球能源结构将逐渐向可再生和清洁能源转型，预计太阳能将成为主导能源，风能、核能、氢能和生物燃料也将扮演重要角色。固态电池及有可能的下一代电池将取代目前的锂离子电池。

● 在交通领域：

未来30年，全自动驾驶和智能交通系统将得以实现。电动汽车将在城市交通领域成为主流。货运无人机和自动驾驶汽车的快速发展将对管理法规提出新的挑战。

● 在工业和制造领域：

未来30年，增材制造（3D打印）、自动化、人工智能和新材料领域的进步将彻底改变商品制造工艺，进而对现有的全球生产体系产生颠覆性影响。

● 在医疗健康与生物技术领域：

未来30年，健康技术、预防医学和个性化医疗保健策略的发展将帮助人们提前预防而不是治疗疾病。异种移植、克隆技术、基因编辑等技术将带来重大突破和机遇，同时也将引发新的伦理问题。抗生素耐药性将对全球社会应对传染病的能力造成重大挑战。生物技术的进步有助于满足不断增长的全球食物需求，然而生物武器的潜在威胁也将越来越接近现实。

● 在人机融合领域：

未来30年人机协作将取得重要进展，使人与智能无人系统之间能够更高效、更广泛地合作。人类增强技术的可用性将越来越高。这些发展可能会给许多人带来重大利益和机会，但同时伴随的安全、道德和不平等问题值得关注。

总体而言，《全球战略趋势：展望2055》报告对未来30年中科技发展趋势持明确的乐观态度。正如报告中所说：如今人类正面临巨大的新机遇。我们的好奇心和创造力将不断推动变革，重新定义我们驾驭和塑造世界的方式。同时报告也高度关注未来科技发展带来的潜在新挑战：一方面对于新兴技术治理和规范能力提出更高的要求，另一方面必须防范技术滥用以及武器化的风险。报告深刻指出：科技创新将成为未来30年中世界权力格局的重要主导力量。而围绕科技创新的大国竞争将成为新时代的全球核心主题。

以下是《全球战略趋势：展望2055》报告“信息与技术”专题章节中对于七大技术领域未来30年重要发展趋势的详细展望与预测：

1. 互联、数据和处理能力

●全球数据：

预计2055年全世界数据生成量将达到32500 Zetta字节（与之相比，2025年全世界数据估计值为181 Zetta字节）

● 数据价值：

未来，政府和企业的决策质量将直接取决于数据获取和理解能力。数据的物理和数字保护将变得更加关键，新型计算解决方案在全球大国竞争中可能变得越来越重要，围绕数据主权的国际争端将更加激烈。

● 数据存储和处理：

在可预见的未来，数据量将超过访问、处理和分析数据的能力。然而，在未来几十年里，DNA存储和5D光存储以及内存计算（内存分析处理）技术可以帮助提高数据存储和处理能力。量子存储和量子计算技术有望彻底改变计算和通信。到2055年，神经形态芯片可能会推动人工智能的革命性进步。这些发展可能有助于金融服务、制造业、人工智能、网络安全以及化学和生物工程等多个领域的革命性变革。

● 传感技术发展：

传感器将进一步小型化、提高能效，加强与云等外部服务的集成。到2055年，量子传感器技术可用于地球表面和太空探矿，提高水下观测和传感能力。在未来30年，来自传感器的数据可用于使城市更安全，检测病原体，改善医疗保健，改变人们的沟通方式，帮助解决污染问题。

● 通信发展：

光纤技术和基础设施的未来发展将使数据流容量更大，且更安全。基于卫星的互联网有可能在未来几年提供完整不间断的全球覆盖，为社会和经济带来巨大利益。个人移动通信设备如增强现实眼镜、智能隐形眼镜等融合物理和生物世界的设备可能会变得更加普遍，帮助使用者提供个性化健康监测、虚拟和增强现实交互，以及获取公共服务。

2. 人工智能

●边缘人工智能：

这是指设备上的人工智能数据处理和决策，它减少或消除了对云连接的需求。到2030年，由于处理能力、存储、通信和传感器的进步，边缘人工智能设备的数量可能会增加两倍。结合材料科学的进步，其应用可能包括智能服装、智能隐形眼镜和智能手机健康管理等。

● 人为操纵人工智能：

人工智能易于被人为操纵，从法律案件中的误导到操纵消费者选择和政治观点。到2055年，此类事件可能会越来越普遍。理解、减轻和调节人工智能系统偏见的能力将是至关重要的。

● 人工智能推理和应用：

到2030年，人工智能很可能会超过人类在基于图像的任务上的能力。未来，生成式人工智能可能会继续彻底改变媒体和营销，使企业能够更准确地定位个人偏好。人工智能还可以支持交互式操作系统以及个性化媒体、虚拟医疗保健和教育服务。到2055年，自然语言处理应用程序的使用可能打破不同社会之间的语言障碍。

● 人工智能的影响：

生成式人工智能的发展可能会对就业市场造成干扰，提高生产率，同时减少对人类员工的需求。预计未来深度伪造（deepfakes）检测技术将成为政府、企业以及安全和情报机构越来越重要的工具。从长远来看，有可能出现能够自编程或自发展的生成性人工智能。自编程的人工智能可以通过众包开发和个性化游戏体验彻底改变电脑游戏行业，还可以重塑人机交互，带来虚拟世界中的休假或工作等新体验。未来几年，人工智能技术将受到社会广泛讨论，并可能导致监管或限制人工智能使用的压力越来越大。

● 数字孪生：

数字孪生在制造业、医疗保健、智慧城市发展、航空航天和汽车行业等各个领域都有潜在的应用。随着技术的进步，数字孪生可能会与人工智能、增强现实和社交媒体等其他使能技术相结合，有可能使个人的数字生命超过他们的实际生命。数字孪生可能会提供更先进的模拟和预测，使政府、企业和组织能够改善决策并提高整体效率。

3. 能源生产、储存和再生

●绿色能源转型：

未来，全球能源结构预计将逐渐从化石燃料转向可再生能源、电能和绿氢。在这一过程中，确保低碳能源产业的原材料供应以及提高产能，避免形成新的能源依赖至关重要。

● 可再生能源发展：

预计到2055年，光伏太阳能将进一步降低成本，阳光充足地区的大型光伏发电场将成为最具成本效益的发电方式。风能目前是第二便宜的可再生能源生产形式，未来海上风电新技术将使深海地区的风电开发成为可能。到2055年，其他形式的可再生能源如生物燃料、地热能、水电（包括抽水储能电站）和海洋能将越来越普遍，然而，它们相对于太阳能和风能的成本劣势可能会使它们仅限于专业应用。

● 能源供需管理：

随着可再生能源开始满足越来越多的能源需求，平衡传统电网供需的能力将变得越来越具有挑战性。从本地网络获取电力的分散式能源系统可能会变得越来越占主导地位。

● 电能储存：

随着时间的推移，锂、钠固态电池有望取代当前的主流锂离子电池，提供更小、更轻、更安全的电池。在未来30年里，材料科学和制造工艺的进步有可能带来超越固态电池的突破性新技术。超级电容也是有前景的储能技术领域。未来，电动车充电设施有可能发展成为使用磁线圈的地下无线系统。

● 替代能源：

到2055年，氢能、天基能源和具有碳捕获和储存功能的清洁煤电可以在全球能源结构中发挥更大的作用。裂变反应堆可能会变得更小、模块化，使新的核电站建设更快、成本更低。可控核聚变到2055年实现商业化的可行性仍然面临挑战。通过电解生产氢高昂的成本阻碍了氢能大规模开发。天基电力项目有潜力提供地球上光伏发电的八到九倍电力，但仍处于早期概念阶段。传统燃料发电厂的碳捕获和储存仍然面临成本和效率问题。

● 生物燃料能源：

不与粮食生产直接竞争的生物燃料替代方法如藻类生产生物燃料仍处在经济可行性研究中。新型微生物燃料电池显示出作为便携式能源的前景。

4. 运输

●净零排放：

化石燃料可能在2030年之前仍然是运输的主要能源，但在未来30年内，实施净零政策的国家可能会越来越多地转向电动车，特别是城市交通将发生重大变化。到2055年，依靠电动自行车等微型交通设备的“微出行”可能成为一些智慧城市的主要交通方式。航运、长途航空旅行、军事运输、应急服务和重型公路货运等领域可能仍难以被电能替代，需要合成生物燃料、液氢或绿色化石燃料。

● 自动化运输：

到2055年，传感器和半导体技术、人工智能、定位、导航和授时系统以及激光雷达的集成将彻底改变公共和私人交通，实现全自动驾驶和智能交通系统。自动无人机的最后一英里货运和全自动城市交通等服务将变得更加普遍。无人船舶可能成为海洋运输主力。飞行汽车有可能实现。全球跨境运输系统的无缝集成和自动化需要各国合作建立全球标准和协议。

● 自动驾驶的影响：

自动驾驶可能达到不需任何人为干预。随着自动驾驶技术在未来30年的发展，涉及自动化车辆事故的法律责任问题将成为关键的不确定性。未来的驾驶执照可能数字化，能够与车辆通信，以确保其合法运行。一些国家可能会采用全自动铁路或公共汽车系统。消费者可能会越来越多地选择租用自动交通工具，而不是拥有车辆。

● 先进航空交通工具：

新的飞行器如电动垂直起降飞机可能使更多的私人和企业能够利用航空运输，预计到2040年该行业的价值可能超过5100亿美元。无人机将占据运输市场重要份额，到2030年，预计将有超过75000架运输无人机投入使用，帮助解决短途物流、救灾和医疗等需求。到2055年，先进的空中交通可能有助于减少城市和偏远地区之间的差距。

5. 工业和制造

●增材制造：

增材制造的广泛采用已经改变了物流、产品设计、知识产权、本地生产和大规模定制。此外，4D打印（增材制造结构会因外部刺激而变化）在各个领域都显示出希望。预计到本世纪中叶，增材制造技术可以使全球能源使用量减少5-27%。在医疗行业，3D生物打印可能会减少对供体组织的依赖。

● 自动化和机器人技术：

连接机器、计算机和传感器的物联网产品能够远程监控制造过程和设施，以提高生产和质量。人工智能和数据驱动的算法使自动化能够扩展到财务分析、支付处理、呼叫中心、欺诈检测和供应链实时库存分析等领域。未来，机器将处理大部分机械和数学工作，而人类则专注于创造性和战略决策。然而，自动化的快速推出可能会导致一些行业的大规模失业。

● 新材料：

预计到2055年，石墨烯的超导特性可能会推动依赖超导性的新兴技术从实验室走向商业应用。超材料研发将提供新的传感器和计算机设备。纳米材料的独特性能将得到进一步开发。

● 利用新技术的能力：

增材制造、人工智能、自动化和新材料开发的综合影响将对制造工艺、分销、销售和工作模式产生深远影响。然而真正的影响将取决于社会如何利用这些进步，国际合作和知识共享对于充分利用所提供的机会至关重要。

6. 医学、健康和生物技术

●医疗保健：

随着健康预期寿命无法跟上实际预期寿命的增长，全球医疗保健负担在2055年前将持续加剧。因此社会将更加重视促进健康技术、预防医学和个性化医疗保健，以预防而不是治疗疾病。技术可能包括靶向药理学、个性化维生素和补充剂以及定制饮食，以及利用患者自身免疫系统对抗疾病的方法。在未来30年里，远程医疗服务、智能健康监测设备和数字诊断工具将为患者和临床医生之间更定期和更个性化的互动提供途径。技术进步与对人类疾病的更好理解相结合，将使目前困扰社会的许多疾病最终有可能完全消失。

● 移植医学和人造器官：

慢性疾病和器官衰竭导致的移植需求预计将在未来增长，导致相容器官和供体的可用性不足。异种移植、类器官培养技术是未来发展的有前景领域，有望帮助患者恢复患病或受损器官功能。另一方面，通过3D和4D生物打印生产人造器官的探索除骨骼和皮肤外，较难在短期内获得实际应用。

● 心理健康和心理学：

在未来几年，心理健康治疗可能涉及使用专门定制和个性化的人工智能，能够以类似人类的方式理解和回应患者。能够进行对话和互动的个性化人工智能可以在一定程度上模仿人类陪伴，提供安慰。

● 基因工程：

基因编辑的潜在未来应用可能会彻底改变医学和生物学，如治疗癌症，阻止衰老过程，甚至实现非治疗性基因编辑，这可能会导致“设计婴儿”的产生。它也可能为创造全新的基因工程物种铺平道路。然而，需要避免基因编辑被用于恶意目的，此外，基因编辑技术的使用将继续引发法律、政策和伦理问题。

● 疾病控制：

传染病爆发的威胁将继续存在。到2055年，技术的进步可能会提供更灵敏的方法来对抗新出现和重新出现的病原体。在未来几十年，抗生素耐药性（AMR）将对人类构成特别重大的挑战，预测表明，到本世纪中叶，AMR导致的全球死亡人数可能会达到每年1000万。人工智能和机器学习将在新型抗菌药物和协同药物组合设计以及AMR病原体的监测中发挥越来越重要的作用。先进的生物传感器对于即时检测也至关重要。此外，针对AMR病原体的疫苗研究，开发抗生素替代品包括噬菌体、抗菌蛋白、靶向酶、益生菌和其他加强身体免疫力方法的需求将不断增长。

● 粮食生产：

到2055年，随着人口的增长和农业生产力的潜在下降，基因工程对于满足日益增长的食品供应需求至关重要。3D生物打印肉类、植物性肉类替代品研究从实验室到市场的转变已经在进行中，预计到2055年价格将进一步下降。

● 生物武器：

人工智能、量子计算和合成生物学的进步，以及对生物制剂研究的投资增加，正在降低生物武器的获取障碍，随着基因编辑技术的更加简便化，到2055年，可能会加大生物武器扩散的风险。

7. 物理、数字和生物世界的融合

●假肢和控制：

得益于材料科学、工程和计算机技术的进步，出现了先进的假肢如轻便的跑步刀片，适应物理环境的反应灵敏的假肢腿和手等。未来的假肢发展可能会直接将大脑产生的信号转化为身体运动，在未来30年内达到能够增强人类能力的地步，从而在人体强化方面取得重大进展。

● 人机协同：

未来人类将与无人系统、机器人、虚拟助手、算法和其他非人类智能代理进行更好协作。随着人工智能机器越来越有能力承担高级决策角色，未来的发展将侧重于使人类和机器能够相互理解（例如可解释的人工智能的发展）。人机协作的应用范围将从驾驶辅助扩展到更复杂的发展，例如手术助理。随着时间的推移，机器将被人类视为更类似于合作伙伴而不仅仅是工具。

● 人类增强：

人类增强涵盖了一系列领域，包括脑机接口、可穿戴技术和药品。随着人类越来越融入数字世界，脑机接口可能会发展到可以影响理性决策过程，并可能会被恶意行为者攻击。到2055年，人类增强技术将在全社会越来越多地使用，预计到2030年，其市场价值将超过5450亿美元。军方将继续探索将人类增强技术用于战争目的。例如，外骨骼技术可以提高人类操作员的力量和耐力。

● 数字化和社交互动：

到2055年，数字化的进一步发展将导致超级互联的社会，跨现实、数字孪生技术、远程呈现和新兴元宇宙的进步将改变人类体验，通过更轻、更快、更集成的移动设备即可访问。然而，高昂的成本可能会造就数字世界的不平等。未来30年，物理和虚拟领域融合将带来新的政策、法律和伦理挑战。保护国家、社会、企业和个人免受数字环境中敌对行为者攻击，特别是防护起搏器和神经接口等生物设备的能力在未来至关重要。

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《Global Strategic Trends Out to 2055》

王雪莹，上海市科学学研究所创新政策研究室副研究员。文章观点不代表主办机构立场。

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编辑邮箱：sciencepie@126.com