北约预测未来20年具有颠覆性的新兴技术

2020年5月，北约科技组织（NATO Science & Technology Organization）发布了《科学和技术趋势：2020-2040》（Science&Technology Trends 2020-2040）报告，对未来20年新兴和颠覆性技术（Emerging and Disruptive Technologies）的发展趋势作出了预测并评估了其对北约军事行动、防御能力和政治决策的潜在影响。北约科技组织由6000多名科学家、分析师、研究人员和工程师以及相关研究机构组成，主要服务于北约的军事以寻求发展军事能力来适应当今和未来的地缘战略挑战。

该报告认为，未来20年具有新兴和颠覆性技术的领域包括大数据（data）、人工智能（Artificial Intelligence）、自主技术（Autonomy）、量子技术（Quantum Technologies）、太空技术（Space Technologies）、高超音速（Hypersonics）、生物技术（Biotechnology & HumanEnhancement）以及材料技术（Novel Materials and Manufacturing）。其中，大数据、人工智能、自主技术、太空技术和高超音速等技术发展被认为本质上具有颠覆性，这些领域将在未来5-10年内对军事能力产生重大或变革性影响。而量子技术、生物技术和材料技术的发展是新兴的，需要更多的时间（10-20年）才能对军事能力产生充分影响。

未来的颠覆性技术发展具有四个主要特征

—智能化（Intelligent），利用自主技术、人文系统和知识分析等人工智能技术来提供跨领域决策支持系统。

—互联化（Interconnected），基于区块链、量子密钥分配、后量子密码学、人工智能网络代理等通讯技术，进行虚拟和物理域的复杂系统协同。

—分布式（Distributed），基于边缘计算技术在更大范围和尺度上进行传感、存储、计算、决策和研发。

—数字化（Digital），利用数字孪生技术融合人类社会、物理和信息空间等领域，实现“心理-社会-技术”的结合。

颠覆性技术之间的协同作用

报告认为，上述8个领域的组合及其之间的复杂关系将形成6个相互协同和依赖的技术组，对未来军事能力的发展产生深远的影响。

—大数据-人工智能-自主技术

分布广泛且廉价的传感器以及自主实体的扩大使用，将带来海量数据，通过大数据、人工智能和高级分析、自主技术的协同结合，可对未来军事战略和作战决策提供潜在的技术支持和方法优势。

—大数据-人工智能-生物技术

人工智能和大数据在生物技术领域的应用，将有助于新型药物设计、定向基因修饰、直接操控生物化学反应、优化生物制剂以及制造生物传感器等技术的研发。

—大数据-人工智能-材料技术

人工智能和大数据在材料领域的应用，将有助于设计具有独特性能的新型材料，并将支持二维材料的使用和进一步研究发展。

—大数据-量子技术

在未来15-20年的时间内，量子技术将通过传感器增强、提升安全通信和计算能力来强化自动化指挥系统（C4ISR）的数据收集、处理和应用能力。

—太空技术-量子技术

基于空间的量子传感器将产生一种适用于卫星部署的完全不同种类的传感器。在量子秘钥分发技术的推动下，下一代更小巧、更低功耗、更灵敏和更分布式的天基量子传感器将颠覆现有卫星传感模式，成为未来20年北约军队情报、监视和侦查（ISR）架构的关键部分。

—太空技术-高超音速-材料技术

如果要充分利用空间和高超音速系统，就必须在特殊材料、新型设计、微型化、能量存储、制造方法和推进装置等方面取得进展。研发新的低成本、坚固和特别耐热的材料对开发实用而经济的系统至关重要，同时，拓展3D/4D打印使用规模也非常关键。

参考资料：

NATO Science & Technology Organization，Science & Technology Trends 2020-2040 (Exploring the S & T Edge).