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移動互聯(lián)網(wǎng)時代的科技創(chuàng)新突飛猛進
迅猛發(fā)展的移動互聯(lián)網(wǎng)帶來了深刻而廣泛的影響，重構(gòu)與改造著各行各業(yè)。移動互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域的科學、技術(shù)和創(chuàng)新進展層出不窮，昭示著技術(shù)-經(jīng)濟范式的重大變革即將來臨。
一、迅猛發(fā)展的移動互聯(lián)網(wǎng)帶來了深刻而廣泛的影響
全球上網(wǎng)人數(shù)正在突破30億。根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC)的數(shù)據(jù)，中國上網(wǎng)人口已從2005年的1.1億人增加到2014年的6.49億人(如圖1所示)。近年來互聯(lián)網(wǎng)的快速普及，與智能手機的廣泛使用密不可分。中國手機網(wǎng)民從2007年的5040萬人增加到了2014年的5.57億人(如圖2 所示)。與電腦相比，智能手機擁有更低的價格，使用上也更加便利。據(jù)估計，2016年，智能手機用戶將超過功能手機用戶數(shù)量，到2019年，智能手機用戶將達到56億，成為人類最主要的智能終端設(shè)備。
中國移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正在成為世界的重要“風向標”。2014年，中國的網(wǎng)購人群有3.61億人，其中手機網(wǎng)購有2.36億人(如圖3所示)。在中國的網(wǎng)絡(luò)上，已經(jīng)有超過10億件商品和850萬商家，日均發(fā)送包裹2700萬。
所有的網(wǎng)絡(luò)活動都在快速向移動端遷移。2014年， 3.04億人實現(xiàn)網(wǎng)上支付，占網(wǎng)民的46.9%;2.17億人實現(xiàn)手機網(wǎng)上支付，占手機網(wǎng)民的39.0%。手機成為網(wǎng)游最重要的平臺，占86.9%;手機網(wǎng)絡(luò)游戲用戶規(guī)模達到2.48億人，使用率達到44.6%。在線預(yù)訂旅行用戶規(guī)模達到2.22億人，其中手機在線預(yù)訂旅行用戶規(guī)模達到1.34億人，占手機網(wǎng)民的24.1%。網(wǎng)絡(luò)視頻用戶達到4.33億人，其中手機網(wǎng)絡(luò)視頻用戶達3.13億人，占手機網(wǎng)民56.2%;2012-2014年網(wǎng)絡(luò)視頻用戶使用的終端設(shè)備中，臺式機/筆記本使用率已經(jīng)從96.0%下降到71.2%，而手機則從49.4%上升到71.9%。除了智能手機，還有更多的移動聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正在加入。全球移動通信協(xié)會(GSMA)數(shù)據(jù)顯示，中國M2M(機器對機器)連接數(shù)已經(jīng)超過了美國和日本的總和。
移動互聯(lián)網(wǎng)之所以得到如此迅猛的發(fā)展，主要得益于為人們的生活、生產(chǎn)、娛樂休閑帶來了更多、更優(yōu)的體驗。具體而言，包括如下幾點：
一是個性化。移動互聯(lián)網(wǎng)具有身份識別、基于位置服務(wù)(LBS)等功能，通過采用基于自動化技術(shù)手段的精細化營銷，可以根據(jù)用戶的個性化偏好和需求，為用戶精準推薦最合適的內(nèi)容和最需要的服務(wù)。
二是碎片化�，F(xiàn)代社會節(jié)奏快，人們的閑暇時間大為減少。通過移動終端和移動互聯(lián)網(wǎng)，人們能夠充分利用各種時間間隙，如乘車、排隊、甚至是等候電梯的片刻，來獲取碎片化的信息、應(yīng)用和服務(wù);用戶即時發(fā)起的需求，也能得到及時的響應(yīng)和滿足。碎片化在很大程度上使得用戶獲得充分利用時間的充實感，與世界同步的體驗大大增強。
三是社交化。移動互聯(lián)網(wǎng)將現(xiàn)實社會中人們的關(guān)系沉淀到手機上，實現(xiàn)了現(xiàn)實與虛擬世界的“無縫鏈接”，使移動終端成了新的社交節(jié)點，極大滿足了人們在“微時代”的社交需求。
四是游戲化。愛玩是人類的本性，游戲化可以用來鼓勵人們做一些通常被認為“無聊”的事，如完成調(diào)查、購物、閱讀網(wǎng)頁甚至是研發(fā)、學習和交易等，進而促進參與和分享。游戲化能實現(xiàn)更滿意的工作、更有把握的成功、更強的社會聯(lián)系。
五是開源化。人們利用網(wǎng)絡(luò)上的海量資源，實現(xiàn)開源化和社交化生產(chǎn)和交易，眾包、眾籌、眾投等應(yīng)運而生，如生產(chǎn)制造活動也可通過智能3D打印機遷移到桌面。
支撐移動互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展的是相關(guān)領(lǐng)域的突破和應(yīng)用創(chuàng)新，這些領(lǐng)域的創(chuàng)新還在持續(xù)快速發(fā)展之中，必將支持并引領(lǐng)移動互聯(lián)網(wǎng)給經(jīng)濟社會方方面面施加更加廣泛而深刻的影響。
二、支撐引領(lǐng)移動互聯(lián)網(wǎng)的科技創(chuàng)新
與生物進化和生態(tài)演化一樣，技術(shù)的演化也存在族群漲落、競合互洽的規(guī)律。今天移動互聯(lián)網(wǎng)的“爆發(fā)”，實際上是很多技術(shù)在過去的競爭、合作、博弈、共生過程中，逐步累積演化并不斷成熟的結(jié)果。
觀察支撐和引領(lǐng)移動互聯(lián)網(wǎng)的科技創(chuàng)新，可以將這些科技領(lǐng)域和方向劃分為三個方面去考慮。一是諸如腦與認知、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等，被認為是移動互聯(lián)網(wǎng)較為關(guān)鍵的支撐性科技，可稱為關(guān)鍵平臺型科技;二是應(yīng)用場景型科技，在綜合多種相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，形成與工作和生活直接關(guān)聯(lián)的科技新品或平臺;三是基礎(chǔ)支撐型科技，如材料、能源和安全等。
關(guān)鍵平臺型科技主要解決三個基本問題：感知和連通、計算和分析、決策和行為。移動互聯(lián)網(wǎng)連接的不僅是人與人，更包括人與物、物與物。這就需要感知所有的設(shè)備和物理的東西，提取出需要的數(shù)據(jù)和信息，并傳輸?shù)揭苿踊ヂ?lián)網(wǎng)中，根據(jù)需求或?qū)艘?guī)范進行計算和分析，形成決策，再通過各種智能手段進行現(xiàn)場或遠程的操作，最終達到預(yù)期目標。為了實現(xiàn)萬物互聯(lián)和智慧操作，人們需要更快的運算、更寬的網(wǎng)絡(luò)、更優(yōu)的連接、更低的功耗。目前，這個方面需要的技術(shù)，除了量子計算與通信、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等，還包括腦與認知、泛在人工智能等。
經(jīng)過億萬年的進化，人類的大腦已經(jīng)成為集記憶、運算、控制為一體的復雜精密“計算機”，雖然計算速度并不高，但并行處理功能非常強大且功耗很低。一方面，要發(fā)展新型計算機，就需要借鑒人腦的結(jié)構(gòu)和運行模式;另一方面，要實現(xiàn)人與萬物互聯(lián)(包括人與人直接連通)，就要發(fā)展腦機接口等技術(shù);再一方面，面對老齡化挑戰(zhàn)，治療神經(jīng)性疾病，也都需要認知大腦。
美國、歐盟等發(fā)達國家和地區(qū)紛紛投入巨資開展腦科學的研究，以揭示腦活動的機理。腦與認知方面不斷取得新的進展：國內(nèi)外都有意念控制的成功實驗，著名眾籌網(wǎng)站Kickstarter上的意識控制眾籌產(chǎn)品已開發(fā)成功;2013年美國華盛頓大學成功實現(xiàn)了人類首次非侵入式腦腦接口精神控制;2014年世界杯上開幕式，一位巴西癱瘓少年通過腦控外骨骼開球;微軟的深度學習系統(tǒng)(The Project Adam)已經(jīng)能夠識別出狗及其品種;IBM(國際商用機器公司)開發(fā)出能模擬神經(jīng)元及其他腦功能來執(zhí)行計算的芯片True North;我國學者提出的互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學不僅從神經(jīng)學角度研究互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，還從互聯(lián)網(wǎng)的演化來考察人腦結(jié)構(gòu)與功能……腦與認知等領(lǐng)域的突破性進展必將為智慧互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、人與萬物互聯(lián)、新型計算架構(gòu)、人工智能深度學習等提供有力的科技支撐。
進入移動互聯(lián)網(wǎng)時代，人類社會在生產(chǎn)制造、交通運輸、醫(yī)藥健康、居家生活、教育學習等多方面都在發(fā)生顯著變化。
生產(chǎn)制造方面，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、3D打印、機器人等技術(shù)的運用，使得全球化創(chuàng)意、開源式設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)型制造、社交化生產(chǎn)成為生產(chǎn)制造的新范式。德國提出了工業(yè)4.0，美國的GE(通用電氣)、Cisco(思科系統(tǒng))、IBM、AT&T(美國電報電話公司)、Intel(因特爾)等企業(yè)正以聯(lián)盟形式積極推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，中國也已經(jīng)制定出從制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹圃鞆妵男袆右?guī)劃《中國制造2025》。
交通運輸方面，人們對經(jīng)濟效率和資本周轉(zhuǎn)率的無止境追求，亟須發(fā)展更快速、更便捷、更安全的交通運輸系統(tǒng)。車聯(lián)網(wǎng)、無人機、新能源、電動及儲能等技術(shù)，推動駕駛智能化、道路自動化、能源綠色化、低空開放化成為未來智慧交通的發(fā)展方向。特斯拉的純電動車、谷歌的無人駕駛、阿里巴巴與上汽的互聯(lián)網(wǎng)汽車、沃爾沃在中國實測自動駕駛等，標志著移動互聯(lián)網(wǎng)正重塑汽車產(chǎn)業(yè);V2V(汽車對汽車)、V2I(汽車對道路等基礎(chǔ)設(shè)施)、V2E(汽車對公司)、V2X(汽車對其他)的發(fā)展，使得智能汽車正成為“會跑的智能機器人、在線的移動計算機”。還計劃利用衛(wèi)星和無人機等技術(shù)，幫助互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施薄弱地區(qū)的用戶聯(lián)網(wǎng)。
醫(yī)藥健康方面，智能可穿戴、健康大數(shù)據(jù)、醫(yī)療機器人、干細胞3D打印等技術(shù)，正在推動移動問診、精準醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)藥店、智能手術(shù)等的快速發(fā)展。醫(yī)院、患者、醫(yī)生、醫(yī)藥企業(yè)、硬件廠商、保險公司等相關(guān)方在移動互聯(lián)網(wǎng)場景下進一步優(yōu)化相互關(guān)系。美國啟動精準醫(yī)療計劃，達芬奇手術(shù)機器人有效地輔助外科醫(yī)生，干細胞 3D打印設(shè)備制造出越來越多、越來越可實用的臟器，作為智能可穿戴終極形態(tài)的智慧服裝將在運動加強、健康管理、數(shù)字醫(yī)療、個人娛樂等方面為人們帶來更舒適的體驗。網(wǎng)絡(luò)時代的新一代醫(yī)生和患者，正在借助智能手機、博客等形成新型問診關(guān)系。
居家生活方面，LED照明、新型立體顯示、物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)機器人等技術(shù)，正在推動實現(xiàn)家用電器的智能化、家居管理的網(wǎng)絡(luò)化、娛樂閱讀的數(shù)字化。掃地機器人等已經(jīng)開始進入家庭，正在把人們從繁瑣的家務(wù)勞動解放出來。國內(nèi)外各大廠商正積極發(fā)展智能家電，搶占客廳和起居室的網(wǎng)絡(luò)接口。
教育學習方面，在知識和信息爆炸的時代，在線化教育、碎片化學習、移動化培訓、慕課化教學正在迅速崛起，為“有教無類”、“教學相長”增加全新注解。2011年興起于美國斯坦福大學和麻省理工大學的慕課(大規(guī)模在線開放式教學，MOOCs)使千百萬人能夠在移動互聯(lián)網(wǎng)時代實現(xiàn)“名校求學夢”。斯坦福大學的“人工智能入門”網(wǎng)絡(luò)課程，吸引了全球190個國家的16萬學生，23000人完成了全部課業(yè)，獲得結(jié)業(yè)證書;麻省理工學院第一門網(wǎng)絡(luò)課程“電路與電子技術(shù)”，在全世界有超過12萬人注冊學習，至少有2萬人參加網(wǎng)絡(luò)考試。在美國，慕課已進入正規(guī)高等教育體系。在中國，在線教育已經(jīng)成為千億元人民幣的大產(chǎn)業(yè)。
移動互聯(lián)網(wǎng)能夠得到快速發(fā)展，離不開諸如新型材料、新型能源和信息網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)等基礎(chǔ)支撐性科技。
在材料方面，各種半導體新材料不斷地被開發(fā)出來。因2010年諾貝爾物理學獎授予石墨烯二維材料的發(fā)明人，石墨烯引起了科學界和產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。石墨烯具備特殊的納米結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的物理化學性能，被公認為21世紀最有前景的“未來材料”、“萬能材料”和“革命性材料”，正在半導體、柔性顯示、儲能、傳感等多個領(lǐng)域得到開發(fā)應(yīng)用。能源互聯(lián)網(wǎng)將大量分布式能量采集裝置和分布式能量儲存裝置互聯(lián)起來，通過智能化的管理，可以為移動互聯(lián)網(wǎng)提供源源不斷的高效、清潔能源。虹膜、視網(wǎng)膜、指紋、聲音、手掌、面部等生物識別技術(shù)的開發(fā)和運用，將為移動互聯(lián)網(wǎng)提供一套更加安全的使用策略，目前，“刷臉”支付已經(jīng)實現(xiàn)。當然，移動互聯(lián)網(wǎng)時代，個人隱私保護方面的需要更加突出，這既需要信息與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)方面的開發(fā)應(yīng)用，更需要一個良好的法律政策和社會輿論環(huán)境。
三、驅(qū)動移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的“幕后推手”
驅(qū)動移動互聯(lián)網(wǎng)的是“冪次規(guī)律”、“信息化悖論”和“價值理性回歸”三大規(guī)律。
冪次規(guī)律決定著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度和突破方向。人們所熟知的摩爾定律就是冪次規(guī)律的一種重要形式。冪次規(guī)律提示人們，當技術(shù)累積到一定程度之后會產(chǎn)生爆炸性增長，這個增長會完全超出人們的線性思維預(yù)見。冪次規(guī)律還揭示出，當一種產(chǎn)品或一種技術(shù)的性能過剩之時，顛覆性的技術(shù)和產(chǎn)品就必然會出現(xiàn)。比如，業(yè)界俗稱的Wintel聯(lián)盟，就意味著英特爾(Intel)公司在硬件(中央處理器)上創(chuàng)造的性能冗余，都會被微軟公司在軟件(Windows操作系統(tǒng))上消耗掉。從20世紀70、80年代以來，最初是個人電腦驅(qū)動并體現(xiàn)著摩
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