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移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的科技創(chuàng )新突飛猛進(jìn)
迅猛發(fā)展的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了深刻而廣泛的影響，重構與改造著(zhù)各行各業(yè)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)、技術(shù)和創(chuàng )新進(jìn)展層出不窮，昭示著(zhù)技術(shù)-經(jīng)濟范式的重大變革即將來(lái)臨。
一、迅猛發(fā)展的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)了深刻而廣泛的影響
全球上網(wǎng)人數正在突破30億。根據中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )信息中心(CNNIC)的數據，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(lái)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(wàn)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(jià)格，使用上也更加便利。據估計，2016年，智能手機用戶(hù)將超過(guò)功能手機用戶(hù)數量，到2019年，智能手機用戶(hù)將達到56億，成為人類(lèi)最主要的智能終端設備。
中國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正在成為世界的重要“風(fēng)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(guò)10億件商品和850萬(wàn)商家，日均發(fā)送包裹2700萬(wàn)。
所有的網(wǎng)絡(luò )活動(dòng)都在快速向移動(dòng)端遷移。2014年， 3.04億人實(shí)現網(wǎng)上支付，占網(wǎng)民的46.9%;2.17億人實(shí)現手機網(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(hù)規模達到2.48億人，使用率達到44.6%。在線(xiàn)預訂旅行用戶(hù)規模達到2.22億人，其中手機在線(xiàn)預訂旅行用戶(hù)規模達到1.34億人，占手機網(wǎng)民的24.1%。網(wǎng)絡(luò )視頻用戶(hù)達到4.33億人，其中手機網(wǎng)絡(luò )視頻用戶(hù)達3.13億人，占手機網(wǎng)民56.2%;2012-2014年網(wǎng)絡(luò )視頻用戶(hù)使用的終端設備中，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(dòng)聯(lián)網(wǎng)設備正在加入。全球移動(dòng)通信協(xié)會(huì )(GSMA)數據顯示，中國M2M(機器對機器)連接數已經(jīng)超過(guò)了美國和日本的總和。
移動(dòng)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(lè )休閑帶來(lái)了更多、更優(yōu)的體驗。具體而言，包括如下幾點(diǎn)：
一是個(gè)性化。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)具有身份識別、基于位置服務(wù)(LBS)等功能，通過(guò)采用基于自動(dòng)化技術(shù)手段的精細化營(yíng)銷(xiāo)，可以根據用戶(hù)的個(gè)性化偏好和需求，為用戶(hù)精準推薦最合適的內容和最需要的服務(wù)。
二是碎片化�，F代社會(huì )節奏快，人們的閑暇時(shí)間大為減少。通過(guò)移動(dòng)終端和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，人們能夠充分利用各種時(shí)間間隙，如乘車(chē)、排隊、甚至是等候電梯的片刻，來(lái)獲取碎片化的信息、應用和服務(wù);用戶(hù)即時(shí)發(fā)起的需求，也能得到及時(shí)的響應和滿(mǎn)足。碎片化在很大程度上使得用戶(hù)獲得充分利用時(shí)間的充實(shí)感，與世界同步的體驗大大增強。
三是社交化。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將現實(shí)社會(huì )中人們的關(guān)系沉淀到手機上，實(shí)現了現實(shí)與虛擬世界的“無(wú)縫鏈接”，使移動(dòng)終端成了新的社交節點(diǎn)，極大滿(mǎn)足了人們在“微時(shí)代”的社交需求。
四是游戲化。愛(ài)玩是人類(lèi)的本性，游戲化可以用來(lái)鼓勵人們做一些通常被認為“無(wú)聊”的事，如完成調查、購物、閱讀網(wǎng)頁(yè)甚至是研發(fā)、學(xué)習和交易等，進(jìn)而促進(jìn)參與和分享。游戲化能實(shí)現更滿(mǎn)意的工作、更有把握的成功、更強的社會(huì )聯(lián)系。
五是開(kāi)源化。人們利用網(wǎng)絡(luò )上的海量資源，實(shí)現開(kāi)源化和社交化生產(chǎn)和交易，眾包、眾籌、眾投等應運而生，如生產(chǎn)制造活動(dòng)也可通過(guò)智能3D打印機遷移到桌面。
支撐移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展的是相關(guān)領(lǐng)域的突破和應用創(chuàng )新，這些領(lǐng)域的創(chuàng )新還在持續快速發(fā)展之中，必將支持并引領(lǐng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)給經(jīng)濟社會(huì )方方面面施加更加廣泛而深刻的影響。
二、支撐引領(lǐng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的科技創(chuàng )新
與生物進(jìn)化和生態(tài)演化一樣，技術(shù)的演化也存在族群漲落、競合互洽的規律。今天移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的“爆發(fā)”，實(shí)際上是很多技術(shù)在過(guò)去的競爭、合作、博弈、共生過(guò)程中，逐步累積演化并不斷成熟的結果。
觀(guān)察支撐和引領(lǐng)移動(dòng)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(gè)方面去考慮。一是諸如腦與認知、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據等，被認為是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)較為關(guān)鍵的支撐性科技，可稱(chēng)為關(guān)鍵平臺型科技;二是應用場(chǎng)景型科技，在綜合多種相關(guān)技術(shù)的基礎上，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(gè)基本問(wèn)題：感知和連通、計算和分析、決策和行為。移動(dòng)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備和物理的東西，提取出需要的數據和信息，并傳輸到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中，根據需求或對標規范進(jìn)行計算和分析，形成決策，再通過(guò)各種智能手段進(jìn)行現場(chǎng)或遠程的操作，最終達到預期目標。為了實(shí)現萬(wàn)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(gè)方面需要的技術(shù)，除了量子計算與通信、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數據等，還包括腦與認知、泛在人工智能等。
經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的進(jìn)化，人類(lèi)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構和運行模式;另一方面，要實(shí)現人與萬(wàn)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，治療神經(jīng)性疾病，也都需要認知大腦。
美國、歐盟等發(fā)達國家和地區紛紛投入巨資開(kāi)展腦科學(xué)的研究，以揭示腦活動(dòng)的機理。腦與認知方面不斷取得新的進(jìn)展：國內外都有意念控制的成功實(shí)驗，著(zhù)名眾籌網(wǎng)站Kickstarter上的意識控制眾籌產(chǎn)品已開(kāi)發(fā)成功;2013年美國華盛頓大學(xué)成功實(shí)現了人類(lèi)首次非侵入式腦腦接口精神控制;2014年世界杯上開(kāi)幕式，一位巴西癱瘓少年通過(guò)腦控外骨骼開(kāi)球;微軟的深度學(xué)習系統(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(kāi)發(fā)出能模擬神經(jīng)元及其他腦功能來(lái)執行計算的芯片True North;我國學(xué)者提出的互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)學(xué)不僅從神經(jīng)學(xué)角度研究互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，還從互聯(lián)網(wǎng)的演化來(lái)考察人腦結構與功能……腦與認知等領(lǐng)域的突破性進(jìn)展必將為智慧互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )、人與萬(wàn)物互聯(lián)、新型計算架構、人工智能深度學(xué)習等提供有力的科技支撐。
進(jìn)入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人類(lèi)社會(huì )在生產(chǎn)制造、交通運輸、醫藥健康、居家生活、教育學(xué)習等多方面都在發(fā)生顯著(zhù)變化。
生產(chǎn)制造方面，物聯(lián)網(wǎng)、大數據、3D打印、機器人等技術(shù)的運用，使得全球化創(chuàng )意、開(kāi)源式設計、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)、IBM、AT&T(美國電報電話(huà)公司)、Intel(因特爾)等企業(yè)正以聯(lián)盟形式積極推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，中國也已經(jīng)制定出從制造大國轉變?yōu)橹圃鞆妵男袆?dòng)規劃《中國制造2025》。
交通運輸方面，人們對經(jīng)濟效率和資本周轉率的無(wú)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。車(chē)聯(lián)網(wǎng)、無(wú)人機、新能源、電動(dòng)及儲能等技術(shù)，推動(dòng)駕駛智能化、道路自動(dòng)化、能源綠色化、低空開(kāi)放化成為未來(lái)智慧交通的發(fā)展方向。特斯拉的純電動(dòng)車(chē)、谷歌的無(wú)人駕駛、阿里巴巴與上汽的互聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)、沃爾沃在中國實(shí)測自動(dòng)駕駛等，標志著(zhù)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)正重塑汽車(chē)產(chǎn)業(yè);V2V(汽車(chē)對汽車(chē))、V2I(汽車(chē)對道路等基礎設施)、V2E(汽車(chē)對公司)、V2X(汽車(chē)對其他)的發(fā)展，使得智能汽車(chē)正成為“會(huì )跑的智能機器人、在線(xiàn)的移動(dòng)計算機”。還計劃利用衛星和無(wú)人機等技術(shù)，幫助互聯(lián)網(wǎng)設施薄弱地區的用戶(hù)聯(lián)網(wǎng)。
醫藥健康方面，智能可穿戴、健康大數據、醫療機器人、干細胞3D打印等技術(shù)，正在推動(dòng)移動(dòng)問(wèn)診、精準醫療、網(wǎng)絡(luò )藥店、智能手術(shù)等的快速發(fā)展。醫院、患者、醫生、醫藥企業(yè)、硬件廠(chǎng)商、保險公司等相關(guān)方在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下進(jìn)一步優(yōu)化相互關(guān)系。美國啟動(dòng)精準醫療計劃，達芬奇手術(shù)機器人有效地輔助外科醫生，干細胞 3D打印設備制造出越來(lái)越多、越來(lái)越可實(shí)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(dòng)加強、健康管理、數字醫療、個(gè)人娛樂(lè )等方面為人們帶來(lái)更舒適的體驗。網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的新一代醫生和患者，正在借助智能手機、博客等形成新型問(wèn)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(dòng)實(shí)現家用電器的智能化、家居管理的網(wǎng)絡(luò )化、娛樂(lè )閱讀的數字化。掃地機器人等已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入家庭，正在把人們從繁瑣的家務(wù)勞動(dòng)解放出來(lái)。國內外各大廠(chǎng)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(xué)習方面，在知識和信息爆炸的時(shí)代，在線(xiàn)化教育、碎片化學(xué)習、移動(dòng)化培訓、慕課化教學(xué)正在迅速崛起，為“有教無(wú)類(lèi)”、“教學(xué)相長(cháng)”增加全新注解。2011年興起于美國斯坦福大學(xué)和麻省理工大學(xué)的慕課(大規模在線(xiàn)開(kāi)放式教學(xué)，MOOCs)使千百萬(wàn)人能夠在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代實(shí)現“名校求學(xué)夢(mèng)”。斯坦福大學(xué)的“人工智能入門(mén)”網(wǎng)絡(luò )課程，吸引了全球190個(gè)國家的16萬(wàn)學(xué)生，23000人完成了全部課業(yè)，獲得結業(yè)證書(shū);麻省理工學(xué)院第一門(mén)網(wǎng)絡(luò )課程“電路與電子技術(shù)”，在全世界有超過(guò)12萬(wàn)人注冊學(xué)習，至少有2萬(wàn)人參加網(wǎng)絡(luò )考試。在美國，慕課已進(jìn)入正規高等教育體系。在中國，在線(xiàn)教育已經(jīng)成為千億元人民幣的大產(chǎn)業(yè)。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)能夠得到快速發(fā)展，離不開(kāi)諸如新型材料、新型能源和信息網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)等基礎支撐性科技。
在材料方面，各種半導體新材料不斷地被開(kāi)發(fā)出來(lái)。因2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予石墨烯二維材料的發(fā)明人，石墨烯引起了科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。石墨烯具備特殊的納米結構、優(yōu)異的物理化學(xué)性能，被公認為21世紀最有前景的“未來(lái)材料”、“萬(wàn)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(gè)領(lǐng)域得到開(kāi)發(fā)應用。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?jì)Υ嫜b置互聯(lián)起來(lái)，通過(guò)智能化的管理，可以為移動(dòng)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(kāi)發(fā)和運用，將為移動(dòng)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(shí)現。當然，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，個(gè)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(kāi)發(fā)應用，更需要一個(gè)良好的法律政策和社會(huì )輿論環(huán)境。
三、驅動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的“幕后推手”
驅動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的是“冪次規律”、“信息化悖論”和“價(jià)值理性回歸”三大規律。
冪次規律決定著(zhù)移動(dòng)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律的一種重要形式。冪次規律提示人們，當技術(shù)累積到一定程度之后會(huì )產(chǎn)生爆炸性增長(cháng)，這個(gè)增長(cháng)會(huì )完全超出人們的線(xiàn)性思維預見(jiàn)。冪次規律還揭示出，當一種產(chǎn)品或一種技術(shù)的性能過(guò)剩之時(shí)，顛覆性的技術(shù)和產(chǎn)品就必然會(huì )出現。比如，業(yè)界俗稱(chēng)的Wintel聯(lián)盟，就意味著(zhù)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(huì )被微軟公司在軟件(Windows操作系統)上消耗掉。從20世紀70、80年代以來(lái)，最初是個(gè)人電腦驅動(dòng)并體現著(zhù)摩
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