布局未來 搶占核心信息技術(shù)“制高點(diǎn)”

新一代信息技術(shù)正在成為未來創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)的高地。

作為全球研發(fā)投入最集中、創(chuàng)新最活躍、應(yīng)用最廣泛、輻射帶動(dòng)最大的創(chuàng)新領(lǐng)域，信息技術(shù)已經(jīng)成為全球技術(shù)創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)高地，代表著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的演進(jìn)方向，關(guān)聯(lián)著千家萬戶的未來生活，并蘊(yùn)藏著引領(lǐng)新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)跨越發(fā)展的動(dòng)力源泉。黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央，從國際國內(nèi)大勢(shì)和國家發(fā)展大局出發(fā)，作出了加快建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國的戰(zhàn)略決策和新的部署，為我們更好地把握信息時(shí)代脈搏，發(fā)展網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，壯大未來網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)，提供了戰(zhàn)略指引和根本遵循。

5年來，我國在信息技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新成果并不局限在當(dāng)下的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，在一些高瞻遠(yuǎn)矚、布局未來的信息技術(shù)制高點(diǎn)如量子通信、超級(jí)計(jì)算機(jī)和人工智能方面，我國科研機(jī)構(gòu)、高校和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)提前布局，正在取得領(lǐng)先世界的成績。

量子通信領(lǐng)域已經(jīng)領(lǐng)跑

中國在量子通信領(lǐng)域無論在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上，還是在產(chǎn)業(yè)化方面，都在扮演著領(lǐng)跑者的角色。

日前，中國科學(xué)院在北京召開新聞發(fā)布會(huì)，宣布“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星提前并圓滿實(shí)現(xiàn)了全部三大既定科學(xué)目標(biāo)，為我國在未來繼續(xù)引領(lǐng)世界量子通信技術(shù)發(fā)展和空間尺度量子物理基本問題檢驗(yàn)前沿研究奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)。

由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授領(lǐng)銜的中國科學(xué)院聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)利用“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，在國際上首次成功實(shí)現(xiàn)了從衛(wèi)星到地面的量子密鑰分發(fā)和從地面到衛(wèi)星的量子隱形傳態(tài)。這是繼先前在國際上率先實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)星地雙向量子糾纏分發(fā)和量子力學(xué)非定域性檢驗(yàn)之后，我國科學(xué)家利用“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的空間量子物理研究另外兩項(xiàng)重大突破。

此次圓滿完成的星地高速量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)和地星量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)，使得安全通信速率比傳統(tǒng)技術(shù)提升萬億億倍，為構(gòu)建覆蓋全球的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)和技術(shù)基礎(chǔ)，并向空間尺度的量子物理和量子引力的實(shí)驗(yàn)探索邁出了第一步。同時(shí)，也標(biāo)志著我國量子通信領(lǐng)域的研究在國際上處于全面領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)地位。據(jù)悉，兩項(xiàng)成果已經(jīng)在線發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志上。

在量子通信產(chǎn)業(yè)化、工程化、商業(yè)化上，隨著“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星的成功發(fā)射和量子保密通信“京滬干線”的順利貫通，標(biāo)志著我國在量子保密通信的科研和工程化、產(chǎn)業(yè)化等方面都已經(jīng)處于國際領(lǐng)先地位。

在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展取得喜人成績的同時(shí)，量子通信標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)的爭(zhēng)奪也在同步跟進(jìn)。標(biāo)準(zhǔn)是引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要工具，是產(chǎn)業(yè)成熟的必經(jīng)之路，中國在標(biāo)準(zhǔn)制定上自然不能落后于人。6月14日，中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（CCSA）量子通信與信息技術(shù)特設(shè)任務(wù)組（ST7）成立暨第一次會(huì)議在北京順利舉行。會(huì)議提名并通過了特設(shè)任務(wù)組及子工作組組長、副組長，討論了量子保密通信標(biāo)準(zhǔn)體系和2017年標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目立項(xiàng)建議申請(qǐng)及下一步工作計(jì)劃。

得益于產(chǎn)業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化的齊頭并進(jìn)，我國在量子通信的先發(fā)優(yōu)勢(shì)有望繼續(xù)擴(kuò)大。

超級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)“三連冠”

6月19日，在德國法蘭克福全球超級(jí)計(jì)算大會(huì)上，中國“神威·太湖之光”榮登全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜首。自2016年6月問世以來，這是它第三次獲評(píng)“全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)”，由此實(shí)現(xiàn)“三連冠”。

“神威·太湖之光”由國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心使用中國自主芯片研制。在被稱為“國之重器”的超級(jí)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，“神威”標(biāo)志著我國超算科技取得了多方面關(guān)鍵性突破，為解決經(jīng)濟(jì)、社會(huì)治理等一系列重大問題提供了技術(shù)手段，對(duì)提升綜合國力具有戰(zhàn)略意義。

“神威”到底有多快？它有三個(gè)“世界第一”指標(biāo)：系統(tǒng)峰值性能每秒12.5億億次，持續(xù)性能每秒9.3億億次，性能功耗比每瓦特60.5億次。據(jù)了解，其1分鐘的計(jì)算能力，相當(dāng)于全球72億人同時(shí)用計(jì)算器不間斷計(jì)算32年。

更為重要的是，“神威”的中央處理器“申威26010”由中國自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了核心部件全國產(chǎn)化。過去，國外對(duì)中國超算研究排擠監(jiān)視、核心配件限售。而如今，260個(gè)運(yùn)算核心、數(shù)十億晶體管、每秒3萬多億次計(jì)算……25平方厘米的“申威26010”不僅成為世界最快超算的“心臟”，更打破了國外30年來對(duì)核心技術(shù)的封鎖，開啟了軟硬件完全自主可控的“中國芯”時(shí)代。

速度領(lǐng)先世界，應(yīng)用能力也在加速跟進(jìn)，超級(jí)計(jì)算的速度優(yōu)勢(shì)正轉(zhuǎn)化為應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。去年11月，基于“神威·太湖之光”的“千萬核可擴(kuò)展全球大氣動(dòng)力學(xué)全隱式模擬”應(yīng)用項(xiàng)目，獲國際高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域最高獎(jiǎng)——“戈登貝爾獎(jiǎng)”，填補(bǔ)了中國超算應(yīng)用領(lǐng)域在這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的獲獎(jiǎng)空白。

“‘神威·太湖之光’對(duì)我國科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的作用。”國家超級(jí)計(jì)算無錫中心副主任付昊桓說。依托“神威·太湖之光”，中國完成百萬核規(guī)模的全球10公里高分辨率地球系統(tǒng)數(shù)值模擬；2周完成常規(guī)10個(gè)月計(jì)算量的上海藥物篩選和疾病機(jī)理研究……據(jù)了解，一年來，“神威”已涉及氣候氣象、先進(jìn)制造、航空航天、高能物理、生命科學(xué)等19個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，支持國家重大科技應(yīng)用、先進(jìn)制造等領(lǐng)域解算任務(wù)幾百項(xiàng)，共計(jì)完成200多萬項(xiàng)作業(yè)任務(wù)。

人工智能要彎道超車

去年3月份，AlphaGo戰(zhàn)勝了人類的圍棋世界冠軍之后，人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)這些詞匯就熱了起來。上個(gè)月，國務(wù)院專門印發(fā)了新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃，從國家層面對(duì)人工智能產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了統(tǒng)籌規(guī)劃和系統(tǒng)布局。

自20世紀(jì)50年代誕生以來，人工智能已歷經(jīng)三次爆發(fā)，但只有眼下這一輪真正具備產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值，這主要得益于三方面：一是深度學(xué)習(xí)算法突破；二是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代海量數(shù)據(jù)的爆發(fā)，為深度學(xué)習(xí)帶來豐富的“燃料”；三是人工智能芯片強(qiáng)大的計(jì)算能力以及計(jì)算成本的不斷下降。

“在新一輪人工智能浪潮中，中國與世界，特別是美國的發(fā)展基本同步。”作為國內(nèi)最早花巨資投入人工智能研發(fā)的企業(yè)，百度公司總裁張亞勤認(rèn)為，雖然從整體實(shí)力來看，中國還無法和美國抗衡，但中國已經(jīng)成為世界人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高地，在某些領(lǐng)域甚至有趕超美國的勢(shì)頭，也是最有可能在人工智能時(shí)代和美國并駕齊驅(qū)的國家。

根據(jù)烏鎮(zhèn)智庫和網(wǎng)易科技聯(lián)合發(fā)布的《烏鎮(zhèn)指數(shù)：全球人工智能發(fā)展報(bào)告2016》，從人工智能企業(yè)數(shù)量、融資規(guī)模、專利申請(qǐng)三個(gè)維度衡量，美國在人工智能領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)明顯。不過近年來，中國在上述三項(xiàng)的數(shù)量以及發(fā)展速度上均領(lǐng)先全球，大部分指標(biāo)位于全球前三位。尤其是從2012年開始，中國的專利申請(qǐng)數(shù)量與專利授權(quán)數(shù)量超越美國。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，總體而言，美國的優(yōu)勢(shì)在于前沿技術(shù)和積累，而中國的優(yōu)勢(shì)在于擁有龐大的潛在人才庫、巨大的數(shù)據(jù)量和迫切的需求。只要揚(yáng)長避短，中國完全有可能占據(jù)人工智能領(lǐng)域的制高點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)彎道超車。

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