中國科學院院士、中科院上海技術物理研究所研究員褚君浩 　　“隨著信息技術的科學基礎和技術基礎進一步發展，信息技術本身已經從數字化發展成為大數據，從程序化發展到智能化，從小型化發展到微量化，由積極網絡發展到人機物網絡。”對于新時代的信息技術發展，中國科學院院士、中科院上海技術物理研究所研究員褚君浩給出了他的詮釋。 　　9月17日下午，中國科技峰會——科普高峰論壇在北京國際會議中心舉辦。褚君浩在演講中總結稱，當前科技發展有三大特征：第一，信息時代的特征還在發展，信息技術沒有終止，還在進一步發展；第二，多領域科學發現和技術發明多軌并行、交叉推動；第三，信息技術和多領域的科學技術深度融合發展。 　　“第三次工業革命是信息化的時代。我們現在處在后信息化時代，處在信息化時代的后期，向智能化時代邁進的時刻。”褚君浩如是說。 　　以下是褚君浩演講全文： 　　尊敬的各位同學、老師，尊敬的各位科學家，大家好！ 　　我受大會的委托做發言是叫做“科技創新開拓智能時代”。主要是三個方面：第一是科技創新驅動工業革命。第二是科技創新促進智能技術發展。第三是弘揚精神、融入時代潮流。 　　一，科技創新驅動工業革命。 　　人類經歷的幾次工業革命都是在科技創新的驅動下發展起來的。第一次工業革命蒸汽機，熱力學的規律，那就是第一次工業革命機械化。第二次工業革命是能量轉化定律，電磁學的定律，引起我們電氣化，這是第二次工業革命。第二次工業革命之間出現許多新的技術，這些技術現在廣泛的在現代社會上面得到應用，而且更進一步的發展。現在19世紀后面電氣理論的發現建立使得人類現在進入了電氣時代，而且電氣時代的發展一直到現在的技術還在往發展。 　　工業革命的發展還是有兩種脈絡。第一種先從技術到科學再到技術，第一次工業革命。第二次工業革命提供了第二種模式，它先是在實驗室里面完全做試驗科學，發現了規律之后引起發電機、電動機出來。不論是第一次工業革命，還是第二次工業革命，它的特點都是科學跟技術交叉推動，這是一個非常重要的特點，也是使得我們技術不斷地發展，科學技術不斷發展的一個非常重要的問題。 　　現在是第三次工業革命特點是信息化，它從原子物理、量子力學、固體物理、現代光學、半導體科學發展促進了好多技術的發展。比如說，量子力學。因為有了量子力學才有能帶理論，有了能帶理論才有半導體技術，才有我們現在所有的信息技術。你看我們后來有半導體的晶體管，照片中間都是諾貝爾獎的獲得者，科學的發展推動技術的發明，引起許多方面的發展。集成電路，后面愛因斯坦的理論、后面有激光器，開始有激光存儲、激光通訊、激光成像。后面我們又有光纖，高錕的光纖，使得低成本、高效的應用有了可能。 　　麥克斯韋方程科學發現一直到現在所有的通訊技術、wifi都是基于電磁波的理論來建立的。我們發現相變的規律有了液晶顯示推動了技術的發展，我們發現了巨磁阻的效應能夠建設高密度的存儲器，一開始就是一條曲線的效應推動技術的應用。電磁耦合器件使得光電轉化可以實現許多好的功能，藍光二極管中村修二先生今天也在會上，使得我們白光顯示能夠有所可能。 　　現在我們量子力學得到進一步的發展，剛才鄧肯·霍爾丹先生也提到，現在是第二次量子力學的革命，量子計算、量子通訊都有一種潛在的可能性，而且正在逐步的轉化為現實。量子力學的超導理論、超導磁體、核磁共振跟我們的醫學發展有著非常密切的關系，磁懸浮現在也在試驗跟使用中間。相對論的時間修整也用在我們GPS的時鐘修正上面。最近還研究憶阻器，將來能夠對人腦的問題更好地在人工智能里面應用到新的一種器件，拓撲絕緣體跟信息高速公路，用新的材料拓撲絕緣體沒有損耗能夠更好地來傳播我們知識。尤其現在發展電子自旋器件使得摩爾定律越來越小，超越摩爾一種可能性就是自旋電子學器件功耗更低、速度更快，所以現在信息的基礎不斷的發展。 　　隨著信息技術的科學基礎和技術基礎進一步發展。信息技術本身也從數字化發展成為大數據，從程序化發展到智能化，從小型化發展到微量化，由積極網絡發展到人機物網絡。現在整個世界上面數據、認知物理上面高度融合，人類處在無所不在的網絡中間。 　　當前科技發展有三大特征，第一個特征就是信息時代的特征還在發展，我們現在經常用手機很方便的。但是信息技術沒有終止，還在進一步發展。第二個特征是多領域科學發現和技術發明多軌并行、交叉推動。現在是多個領域的科學發現發明，科學發現促進技術發明，技術發明需要進一步的科學發現提升多軌并行、交叉推動。第三個特征是信息技術和多領域的科學技術深度融合發展。這些就提供新工業革命的技術源泉。 　　新的工業革命應該是什么方面？我們從第一次工業革命是機械化的時代，第二次工業革命是電氣化的時代，第三次工業革命是信息化的時代。我們現在處在后信息化時代，處在信息化時代的后期，向智能化時代邁進的時刻。在這段時間里面思想理念都會有很大的發展和變化，這就是我們現在迎來智能時代的一些情況。 　　智能時代的技術將會有這樣一些態勢： 　　1.智能化分布式新能源系統。 　　2.智能化的復雜體系、物聯網、智慧城市。 　　3.機器人、傳感器、人工智能。 　　4.智能化制造技術、新材料。 　　5，其他領域的創新技術，包括大健康產業。 　　二、科技創新開拓智能時代。 　　智能時代非常標志性的東西就是智能化系統，有智能化的系統才能說是智能化的時代。智能化的系統要包含三大要素： 　　1.動態感知。 　　2.智慧識別。 　　3.智慧反應。 　　動態感知要靠傳感器。智慧識別靠大數據，但也要靠物理模型。比如說，我們的天氣預報，大氣有好多好多的數據，當然是大數據系統，但是要跟空氣動力學、大氣物理結合起來的物理模型。生命科學要跟生命結合起來，所以大數據跟物理模型結合提供給我們智慧識別。最后要技術反應，這樣的東西需要有基礎的信息平臺、互聯網、物聯網。在這樣的基礎上面可以構建我們的智能化系統，智慧城市這是一種形式，另一種形式就是高階的智能化系統就是人工智能。所以現在傳感器已經走進我們的生活，科學技術、工農業、國防科技到處可以找到傳感器。 　　傳感器，無非是把光、聲電池想辦法變成電，電容易控制，最容易進行加工。傳感器有各種的傳感器，這些傳感器光、電、磁、聲、機械傳感器、還有分子、生物傳感器取代了我們的五官，取代了人的五官，傳感器現在深入的在發展。現在有三個方向： 　　1.建立在極致掌握材料器件技術基礎上的高性能傳感器。 　　2.新應用目標驅動，新的需求需要我們建立在交叉學科跟集成技術上面的新型傳感器。 　　3.科學研究驅動，構建異質材料的新結構，發現多場耦合效應，這些效應也可能實現新高性能的傳感技術。 　　比如說以光電為例要做到極致，光電器件有好多的，比如說光電導型的、光伏型的，比如說低溫工作的半導體紅外的。做好以后放到飛機上是航空遙感，放到衛星上是航天遙感。當然做這個要極致，要對里面的物理圖像非常清楚的了解，每一步都要計算的清清楚楚。光有了圖像還不夠，還要對技術方面非常的極致能夠掌握好，有的時候我們是做的不錯但做不好，從做不錯到性能好要有性能的發揮和極致掌握。比如說從短波紅外探測器都是需要的。 　　這里有15張圖，每張圖是一個波長、一個波段的圖，而且把空氣大氣從36000多公里每一層大氣的溫度像CT一樣的把它做出來，所以現在的天氣預報很準。最近廣東省深圳那邊澳門不得了的風云，目標非常的準確，那就是有衛星在上面看，有傳感器在上面看。所以我們你看美國NASA這個圖，有幾天換成了風云4號的圖，當換了幾天又換過去了，因為原來有協議的就是要用NASA這張圖，但是這張圖的NASA非常好。 　　還有像圖上看這個蘋果可見光很好，用短波一看是爛蘋果，不同的波段有不同的用處。還有下面的這個人有胡子，但是短波一看胡子是假的，所以這人要么是演員，要么是可疑分子，偽裝自己。 　　我們還要發展太赫磁的器件，短波很長，有很多的用處，市場也負責的大，它看一個人有一種透視本領，可見光看上去人拿了報紙，但是太核磁一看報紙里面是一把刀，看人像不穿衣服一樣的，因為它有透過一定深度的本領。這種技術要發展光源、探測器，最近我們實驗室里面發現了新的效應，就是窄進半導體跟太核磁光產生效應作用。如果太核磁光進到我這個器件結構里面，它就聚集以后電導增加就可以判斷，這個原理是新的。所有現在光導探測器、光伏探測器都沒有這個原理，所以新的原理做成的室溫工作的探測器，它的效率、它的靈敏度比現在所有的都要高。所以我們同學在研究工作過程中間也要想辦法做一些有創新的，原理是新的，在這樣的基礎上面建立我們新的基礎。 　　第二，新應用目標驅動下建立在交叉科學和技術集成基礎上的新型傳感器。比如我們去年的墨子號要把兩個糾纏光子扔下去，糾纏光子都是偏正的，那就需要我們有高保偏的分子薄膜要做到極致，能夠做到這樣子才能把糾纏光子使得它不會改變它的偏程度。我們把探測器放到月亮上面去，月亮下去的時候方向不平，怎么會方向不平？那就是激光雷達發現上面不平。不平了以后怎么樣？后移動25米下去就平了，這里面都是一種新的需求。現在我們生物的識別也需要一種成像來識別，還有分子信息傳感。比如說有人帶了炸藥進來能不能報警？有一種效應叫做熒光猝滅效應。你看它比狗還要靈敏，狗是專門查炸藥的，炸藥放在邊上它不知道，它查不到，不知道。大家看計算機用的狗鼻子，它就是用螢光猝滅效應來檢查。大家看計算機它就報警了，所以非常的靈敏，當然現在做的很小，一開始做的很大，現在做的很小了，好多人開會的時候經常會用這個作為安保系統。 　　醫學成像也是很大的領域。 　　第三，構建異質材料新結構、發現多場耦合新效應、實現新型高性能傳感技術。本來發現一個效應后來覺得可以做壓大傳感器，電子皮膚都可以做，這些新的效應就不說了。 　　另外，除了我們傳感以外還有識別，識別里面非常重要的是用圖像來識別。建模型先要做數據庫存到數據庫里面去，數據庫做好之后就可以知道水稻，畝產500斤還是畝1000斤。比如說油礦也可以先把光譜做出來，然后跟數據庫去對。月亮上面有月兔在上面，干什么事情？把月亮表面土地的光譜做下去，做下來跟數據庫去對看月亮表面是什么東西。所以我們智能化行為的系統智慧城市是非常大的領域。另外，智慧城市有很多方面做，由于時間關系不講了。 　　智能化人工智能系統，這是上海一家公司做的典型的人工智能。球過來他能夠實時知道球打在哪里，它做計算能夠把球打回去，所以它有動態的傳感，智慧的分析，及時的反應，具備了人工智能的三大條件。京東的分快遞也這樣在發展。 　　我們同學們，大學生，研究生，還是希望在新的時代里面，既看到國家現在發展的有水平的地方，也要看到我們現在國家發展還有很多不對的地方。既要看到我們國家GDP的數量是比較大的，也要看到我們GDP的人均值是非常低的。所以我們大家還是要很努力的來做。 　　過去歷史上有一句話叫做，“千淘萬漉雖辛苦，吹盡狂沙始到金。”李白小時候不用功，后來很用功，變成大詩人。少林寺把地練的凹進去，哈佛大學凌晨4點那么多人在看書。時間到了，我下面就PPT放一下。 　　我有個學生叫田博博，一個博士生，他在博士期間發表的這三篇文章也很用功。所以我們要培育健康的心靈、健康的體魄，要給予外界的養料，要融入時代的潮流。謝謝大家！ 　　（根據現場速記整理，未經發言人審閱）

褚君浩：當前處在后信息化時代 科技發展有三大特征

圖文簡介