剛剛，阿裡巴巴達摩院釋出2021十大科技趨勢，這是達摩院成立三年以來第三次釋出年度科技趨勢。
2020年是不平凡的一年，經曆疫情的洗禮，許多行業重新開機向上而生的螺旋，但疫情并未阻擋科技前進的腳步，量子計算、基礎材料、生物醫療等領域的一系列重大科技突破紛至沓來。
後疫情時代，基礎技術及科技産業将如何發展，達摩院為科技行業提供了全新預測。
趨勢一：以氮化镓、碳化矽為代表的第三代半導體迎來應用大爆發
以氮化镓（GaN）和碳化矽（SiC）為代表的第三代半導體，具備耐高溫、耐高壓、高頻率、大功率、抗輻射等優異特性，但受工藝、成本等因素限制，多年來僅限于小範圍應用。
近年來，随着材料生長、器件制備等技術的不斷突破，第三代半導體的成本效益優勢逐漸顯現，并正在打開應用市場：SiC元件已用作汽車逆變器，GaN快速充電器也大量上市。
未來五年，基于第三代半導體材料的電子器件将廣泛應用于5G基站、新能源汽車、特高壓、資料中心等場景。
趨勢二：後“量子霸權”時代，量子糾錯和實用優勢成核心命題
2020年為後“量子霸權”元年，世界對量子計算的投入持續上漲，技術和生态蓬勃發展，多個平台異彩缤紛。
這一潮流将在2021年繼續推高社會的關注和期待，量子計算的研究需要證明自身的實用價值；業界需要聚焦“後霸權”時代的使命：協同創新，解決衆多的科學和工程難題，為早日到達量子糾錯和實用優勢兩座裡程碑鋪路奠基。
趨勢三：碳基技術突破加速柔性電子發展
柔性電子是指經扭曲、折疊、拉伸等形狀變化後仍保持原有性能的電子裝置，可用作可穿戴裝置、電子皮膚、柔性顯示屏等。
柔性電子發展的主要瓶頸在于材料——目前的柔性材料，或者“柔性”不足容易失效，或者電性能遠不如“硬質”矽基電子。
近年來，碳基材料的技術突破為柔性電子提供了更好的材料選擇：碳納米管這一碳基柔性材料的品質已可滿足大規模內建電路的制備要求，且在此材料上制備的電路性能超過同尺寸下的矽基電路；而另一碳基柔性材料石墨烯的大面積制備也已實作。
趨勢四：AI提升藥物及疫苗研發效率
AI已廣泛應用于醫療影像、病曆管理等輔助診斷場景，但AI在疫苗研發及藥物臨床研究的應用依舊處于探索階段。
随着新型AI算法的疊代及算力的突破，AI将有效解決疫苗/藥物研發周期長、成本高等難題，例如提升化合物篩選、建立疾病模型、發現新靶點、先導化合物發現及先導藥物優化等環節的效率。
AI與疫苗、藥物臨床研究的結合可以減少重複勞動與時間消耗，提升研發效率，極大地推動醫療服務和藥物的普惠化。
趨勢五：腦機接口幫助人類超越生物學極限
腦機接口是新一代人機互動和人機混合智能的關鍵核心技術。腦機接口對神經工程的發展起到了重要支撐與推動作用，幫助人類從更高次元空間進一步解析人類大腦的工作原理。
腦機接口這一新技術領域，探索性地将大腦與外部裝置進行通信，并借由腦力意念控制機器。例如在控制機械臂等方面幫助提升應用精度，将為神智清醒、思維健全，但口不能言、手不能動的患者提供精準康複服務。
趨勢六：資料處理實作“自治與自我進化”
随着雲計算的發展、資料規模持續指數級增長，傳統資料處理面臨存儲成本高、叢集管理複雜、計算任務多樣性等巨大挑戰；面對海量暴增的資料規模以及複雜多元的處理場景，人工管理和系統調優捉襟見肘。
是以，通過智能化方法實作資料管理系統的自動優化，成為未來資料處理發展的必然選擇。
人工智能和機器學習手段逐漸被廣泛應用于智能化的冷熱資料分層、異常檢測、智能模組化、資源調動、參數調優、壓測生成、索引推薦等領域，有效降低資料計算、處理、存儲、運維的管理成本，實作資料管理系統的“自治與自我進化”。
趨勢七：雲原生重塑IT技術體系
在傳統IT開發環境裡，産品開發上線周期長、研發效能不高，雲原生架構充分利用了雲計算的分布式、可擴充和靈活的特性，更高效地應用和管理異構硬體和環境下的各類雲計算資源。通過方法論工具集、最佳實踐和産品技術，開發人員可專注于應用開發過程本身。
未來，晶片、開發平台、應用軟體乃至計算機等将誕生于雲上，可将網絡、伺服器、作業系統等基礎架構層高度抽象化，降低計算成本、提升疊代效率，大幅降低雲計算使用門檻、拓展技術應用邊界。
趨勢八：農業邁入資料智能時代
傳統農業産業發展存在土地資源使用率低和從生産到零售鍊路脫節等瓶頸問題。以物聯網、人工智能、雲計算等為代表的數字技術正在與農業産業深度融合，打通農業産業的全鍊路流程。
結合新一代傳感器技術，農田地面資料資訊得以實時擷取和感覺，并依靠大資料分析與人工智能技術快速處理海量領域農業資料，實作農作物監測、精細化育種和環境資源按需配置設定。
同時，通過5G、物聯網、區塊鍊等技術的應用，確定農産品物流運輸中的可控和可追溯，保障農産品整體供應鍊流程的安全可靠。農業将告别“靠天”吃飯，進入智慧農業時代。
趨勢九：工業網際網路從單點智能走向全局智能
受實施成本和複雜度較高、供給側資料難以打通、整體生态不夠完善等因素限制，目前的工業智能仍以解決碎片化需求為主。
疫情中數字經濟所展現出來的韌性，讓企業更加重視工業智能的價值，加之數字技術的進步普及、新基建的投資拉動，這些因素将共同推動工業智能從單點智能快速躍遷到全局智能。
特别是汽車、消費電子、品牌服飾、鋼鐵、水泥、化工等具備良好資訊化基礎的制造業，貫穿供應鍊、生産、資産、物流、銷售等各環節在内的企業生産決策閉環的全局智能化應用，将大規模湧現。
趨勢十： 智慧營運中心成為未來城市标配
在過去十年時間裡，智慧城市借助數字化手段切實提升了城市治理水準。但在新冠疫情防控中，一些所謂的智慧城市集中暴露問題，特别是由于“重建設輕營運”所導緻的業務應用不足。
在此背景下，城市管理者希望通過營運中心盤活資料資源，推動治理與服務的全局化、精細化和實時化。
而AIoT技術的日漸成熟和普及、空間計算技術的進步，将進一步提升營運中心的智慧化水準，在數字孿生基礎上把城市作為統一系統并提供整體智慧治理能力，進而成為未來城市的數字基礎設施。