加強技術與科學的互動 推動數字經濟進入發展新階段

作者:吳 靜 王曉明 呂佳齡中國科學院科技戰略咨詢研究院
  點擊數:165  發布時間:2020-09-22 15:39
“數據科學本身必須依賴數字技術的支撐才能形成和不斷完善,實現學科融合和知識自動化,并且隨著數字技術的升級,數據科學也將不斷挖掘出新的數字世界運行規律。在這個過程中,學科將不斷融合,形成‘融合科學’新范式。”
關鍵詞:發展新階段 ,技術與科學 ,數字經濟

“數據科學本身必須依賴數字技術的支撐才能形成和不斷完善,實現學科融合和知識自動化,并且隨著數字技術的升級,數據科學也將不斷挖掘出新的數字世界運行規律。在這個過程中,學科將不斷融合,形成‘融合科學’新范式。”

本世紀以來,新一代信息技術支撐下的第四次工業革命席卷全球,數字化、網絡化、智能化對人類經濟社會發展產生了深遠的影響。但隨著數字化進程的不斷推進,新一代信息技術的內涵大大拓寬,云計算、大數據、移動互聯、物聯網、人工智能、區塊鏈等新技術層出不窮,量子計算、腦機接口等技術領域已突破傳統信息技術領域范疇;同時新一代信息技術通過在數據—信息—知識框架下的深度發展,對學科的融合及以機器智能為主體的知識自動化提出了新的需求。

習近平總書記曾強調,“要構建以數據為關鍵要素的數字經濟”“發揮數據的基礎資源作用和創新引擎作用,加快形成以創新為主要引領和支撐的數字經濟”。在新的時期,新一代信息技術面臨代際升級的新挑戰。數字科技正成為新一代信息技術的進階迭代,為數字經濟向高級階段發展注入新動力。

數字技術與數據科學之間的互動轉化是數字科技發展的核心

數字科技是利用物理世界的數據,建構與物理世界形成映射關系的數字世界,并借助算力和算法來生產有用的信息和知識,以指導和優化物理世界中經濟和社會運行的科學技術。數字科技不僅包含數字技術,更包含數據科學以及數字技術與數字科學之間的互動轉化,是新一代信息技術的迭代升級。

數字技術可實現物理世界到數字世界的抽象轉化,并實現相關的運算、加工、存儲、傳送、傳播、還原。當前的數字技術也在不斷迭代突破,比如量子計算的發展。數據科學則借助算法、模式、軟件實現知識發現和價值挖掘,并應用于社會經濟發展。

數字技術與數據科學之間的互動轉化是數字科技發展的核心,兩者相互促進,共同迭代。數字技術借助數據科學實現技術的突破和升級,即數字科技化。比如未來的智能計算可能會突破現有信息計算架構,迎來量子計算、生物計算時代。當前各大企業主體也意識到這樣的趨勢,紛紛成立企業實驗室,聚焦前沿領域研究和基礎理論的突破。

數據科學也需要數字技術的支撐才能實現科技數字化。也就是說,數據科學本身必須依賴數字技術的支撐才能形成和不斷完善,實現學科融合和知識自動化,并且隨著數字技術的升級,數據科學也將不斷挖掘出新的數字世界運行規律。在這個過程中,學科將不斷融合,形成“融合科學”新范式。

從全球主要國家和龍頭企業的數字科技創新實踐來看,數字科技也已逐步成為各國新的創新和競爭角逐熱點。一方面,各大數字科技巨頭聚焦數字技術和數字科技化,如谷歌的AI、量子計算、知識自動化引擎技術;微軟和亞馬遜的云計算和AI;達索、PTC、西門子、ESI等公司的數字孿生突破;蘋果基于處理器創新的封閉數字科技生態。另一方面,數字科技巨頭的創新又離不開數據科學和科技數字化,比如谷歌Waymo無人駕駛,需要不斷將數字科技與汽車的相關學科、技術、產業進行不斷融合,實現從數據到領域知識的價值實現。

借助數字科技,未來的物理世界和數字世界將形成緊密耦合的數字孿生世界數字科技的發展所帶來的不僅是數字技術,更重要是通過數據科學改造生產力,實現新的創新模式,改變全球經濟競爭格局,推動數字經濟發展進入新階段。具體而言有以下三個特點。

一是借助數字科技,未來的物理世界和數字世界將形成緊密耦合的數字孿生世界。物理世界是原型和基礎,數字世界為物理世界提供質效優化的數字解決方案。具體來看,數字科技將勞動者由人變成了“人+機器”,勞動者可以呈現指數增長;將生產資料變成了“工農業用品+數據”,數據從有形到無形,且沒有數量限制;將勞動資料變成了“工農業設備+計算力驅動的數字科技設備”,勞動資料呈指數增長,生產力得到了空前的解放,人類社會快速進入數字時代。可以說,數字科技從近期看有益于數字經濟發展,從遠期看有益于更高層次的知識文明建設。

二是數字科技將驅動網絡協同創新模式。工業時代,創新過程就是從基礎研究到應用研究再到產業發展“鏈式創新”的單向線性過程。數字科技需要面向物理世界和數字世界的互動融合,一方面,需要解決實際應用、面向用戶需求,讓科技創新在新場景中顯身手,并從用戶需求出發對科學研究形成逆向牽引;另一方面,各類基礎學科、基礎技術領域的各項基礎應用創新需要尋求突破。每個創新主體都是龐大網絡體系中的節點之一,都會參與到新技術新產品的開發應用全過程,創新產業化周期大大縮短。網絡式生態化的協同式創新正在釋放更多的活力,即從基礎研究到應用開發的中間環節,呈現出網絡式的研究特點,多主體參與,創新模式發生質變。從創新周期來看,創新節奏加快、周期縮短、快速迭代、持續改進、及時反饋以及敏捷管理的創新正在引領這一輪的數字科技創新,并不斷驅動其他長周期的創新領域。

三是在生產要素和創新模式改變的作用下,數字科技最終將重塑全球經濟競爭格局。數字科技作為第四次工業革命的主導力量,對傳統產業的改造已經進入到新的階段和更深層次。在數字經濟發展初期,數字化使服務業進入到更復雜的工業、能源和交通等傳統領域,但隨著數字科技的發展,現在更多的是通過數據處理、仿真建模、機器學習等改變數據—信息—知識的整個流程,并推動了知識自動化,使得數據進入到價值創造的體系中。這種力量決定了數字科技將重塑全球經濟和產業格局,其也必然將成為大國和企業競爭的戰略制高點。

通過國家戰略和政策部署激發數字科技企業的創新潛能

當前,美國、德國、日本、韓國等國家圍繞數字科技創新,不斷加大國家戰略投入,目前已擁有一批具有全球競爭力的龍頭企業,并從創新體系、產業生態等維度不斷完善發展環境,不斷形成了基于各自基礎的特色優勢。面對未來競爭制高點和全球布局,我國發展數字科技需要注意以下幾點。

第一,在戰略布局層面,制定數字科技國家戰略。在頂層設計上,更加強調凸顯數字科技對新一輪產業革命和培育國家競爭優勢的支撐作用,在關于數字科技的科研活動布局上,要有意識、有規劃地部署面向前沿科學與技術創新的基礎和應用研究。特別是在有關數字科技發展的技術攻關方面,要體現資源布局的戰略性、前瞻性。

第二,在創新體系層面,以學科建設、基礎研究等前端布局帶動數字技術升級、數字產業發展和產業數字化轉型,并從內部驅動數字科技的發展。創新體系需助推不同學科和領域的深度融合,以匯聚科學和融合科學的思路推進數字科技的知識創新。其中更加強調企業在創新中的主體地位,通過國家戰略和政策部署激發數字科技企業的創新潛能,培育我國在數字科技領域參與國際競爭的主導力量。

第三,在產業生態層面,推動數字產業發展和產業數字化轉型,并從外部拉動數字科技的發展,形成正反饋循環螺旋式進步。未來要提升面向數字科技的新型基礎設施建設水平,搭建服務垂直行業的新型數字平臺和數字科技共性研發平臺,解決數字科技產業化應用的數據與技術問題,并面向重點產業應用,培育典型的數字科技產業生態,帶動我國數字科技的整體發展。

來源:《科技日報》

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