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展望2035-影响未来十年的五项前沿科技年度发布丨特别策划

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在全球科技竞合态势不断变化,以AI为加速器的前沿学科研究、跨领域创新合作成果成为推动社会经济发展的核心动力的时代背景下,FT中文网与The Innovation共同于第18届英国《金融时报》中国年度高峰论坛上推出《展望2035——影响未来十年的五项前沿科技》特别主题内容。

本次活动得到了来自不同领域的多学科研究团队、科技研发机构的投稿和关注。结合公众投票和专家审议,普遍受到公众关注、与社会生产、生活和民生福祉有关的五项前沿技术入围本次年度发布内容。五项技术涵盖包括AI时代的算法与算力架构新范式、环境共融机器人,到卵巢健康预测系统、空天能量枢纽,精准设计的克隆育种技术架构,每一个技术都代表了当下跨学科研究的崭新成果,为新生代科研群体勾勒出生动而充满活力的生态图谱。

此次合作,也是全球知名财经商业媒体与核心学术期刊的一次跨界合作,旨在为年轻的科学研究团队和资深的商业与投资决策者开拓更直接、有效的沟通渠道,创造更多“破圈发展”的市场机遇。面向未来,如何缩短从实验室到产业生产一线的“技术落地”路径,如何更好地帮助年轻科学家与具有前瞻视野的商业企业建立更优化的研发-生产-商业验证生态,是每一个具有发展意识的商业和科技团队都应该深度思考的议题。

【展望2035-影响未来十年的五项前沿科技】入围项目介绍

(排名不分先后)

  1. 重新思考深度学习的训练与推理算法架构和精度体系

研究团队:上海纽约大学、清华大学LM2团队


当训练数据濒临枯竭、模型部署引发严峻的能源危机、芯片架构面临革新瓶颈之际,人工智能领域亟需一场深刻的范式转移。以BackSlash、GCT、GGI等为代表的研究正推动AI范式的深刻变革:通过微分几何与流形学习降低模型对数据的依赖;利用信息论实现训练与架构的联合优化以应对能源危机;设计新一代元计算单元与并行体系以突破芯片瓶颈。最终形成模型、算法与硬件的端到端协同设计,推动人工智能从算力堆叠迈向第一性原理驱动的新阶段。

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重新思考深度学习的训练与推理算法架构和精度体系

  1. 环境共融仿生微机器人

研究团队:北京理工大学王化平教授团队

从自然界的生物结构与行为汲取灵感,米粒大小的环境共融仿生微机器人无需外部复杂的传感与计算单元介入,就能自主感知外界信息、调控自身形态以适应多变环境,这是“具身智能”理念的卓越实践。这项技术有望颠覆精准医疗、高端制造与环境探测等多个产业,催生微观操作与体内诊疗新蓝海。未来这类微型机器人将变得更加智能化,有望实现“人-机-环境”协同下的复杂任务执行。

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环境共融仿生微机器人

  1. OvaRePred——以AI定义女性“卵巢内分泌年龄”的健康革命

研究团队:北京大学第三医院李蓉、乔杰教授团队

OvaRePred通过分析数万例临床数据,建立了全球首个可个体化预测卵巢功能衰退进程的AI模型,以“卵巢内分泌年龄”更精准刻画女性内分泌系统的真实衰老轨迹。该成果被视为女性生殖健康数字化与智能化管理的里程碑式创新,开启全生命周期女性健康新时代。

OvaRePred 正在利用人工智能重新定义女性的“卵巢内分泌年龄”。女性之间的卵巢储备差异极大——即使实际年龄相同,她们的生育潜能和绝经年龄也可能截然不同。依托生殖大数据,OvaRePred 主要通过血清 AMH 水平和年龄等简洁但核心的指标,精准量化卵巢储备、评估卵巢内分泌年龄,并预测围绝经起始等关键生育里程碑,从而支持真正个体化的生育规划。

作为全球首个卵巢衰老预测工具,OvaRePred 已在中国多家医院和体检中心广泛应用。其创新性的“内分泌年龄”框架还能进一步外延,用于构建与卵巢衰老相关的生物标志物(如雌二醇、睾酮等)的参考范围与诊断界值,为疾病诊断、围绝经预测以及以卵巢衰老为核心的女性全生命周期健康管理提供全新维度。OvaRePred 正在推动女性健康迈向更加精准、更加智能的新时代。

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OvaRePred的应用方向

  1. AeroMatrix空天能量枢纽

研究团队:清华大学陆超教授、北京大学宋洁教授、王剑晓研究员联合团队

空天能量枢纽是一项融合空域综合能源的多功能浮空平台技术。以氦气飞艇为载体,实现固定-移动双模态发电与飞艇技术的深度耦合,将能源供给与空地协同、长续航飞行与空中算力、通信中继与空天地网络融为一体。这项技术突破传统风电、光伏发电的地理限制,为灾害应急、高原岛礁等特殊场景提供空中能源供应,为无人机集群等低空基础设施提供空中充电服务,为空天地网络、太空算力集群提供低空边缘智算节点,打造“空中能源母舰+数字基建平台”国家级解决方案。

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AeroMatrix空天能量枢纽简介图

  1. 克隆配子体驱动的精准设计育种

研究团队:中国科学院遗传与发育生物学研究所汪亚中研究员联合德国马克斯普朗克植物育种研究所、荷兰拉德堡德大学Charles J. Underwood教授团队

在全球人口持续增长、气候变化加剧以及农业资源日益紧张的背景下,传统育种技术已难以满足未来粮食安全的需求。作物杂种优势虽能显著提升农艺性状,但其优良特性无法在子代中直接固定,导致传统杂交育种必须每年重复制种,过程繁琐且成本高昂,严重限制了作物产量与抗逆性的进一步提升。为解决这一瓶颈,克隆配子体驱动的无融合生殖技术与精准多倍体设计育种应运而生。无融合生殖技术通过规避减数分裂重组与双受精过程,产生具有母本完整遗传信息的克隆种子,从而实现杂种优势的稳定遗传。该技术使农民能够自行留种,实现“一次杂交,多代利用”,大幅简化育种流程。与此同时,多倍体基因组设计技术通过精准构建与操纵不同来源的克隆配子体,进一步拓展作物的遗传多样性,增强杂种优势,并创制出具有高产、优质、高抗逆性等综合优良性状的新型作物种质。上述技术与大数据结合不仅将显著降低杂交种子的生产成本,还将为保障全球粮食安全和推动农业可持续发展提供关键技术支撑。这标志着作物育种科学正式迈入“可复制、可设计”的精准育种新时代。

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克隆配子体驱动的无融合生殖技术与精准多倍体设计育种

(本图展示了基于克隆配子体精准操控与杂交策略实现作物基因组设计与育种的创新途径,旨在直接固定并利用植物杂种优势。左图源自Wang et al., 2024, Nature Genetics,右图由biorender.com绘制)

未来几个月中,The Innovation将陆续邀请入围科技研究团队参加The Innovation Coffee主办的“创新咖啡馆”系列学术沙龙,为优秀的科研成果提供赋能支持,为中国科研创新成果加速产业转化建设更符合商业与投资市场需求的创新生态。

*为保证本次活动公平性原则,活动主办方有关人员未参与本项目投票活动